• 怠速时，点火提前角 度一般为上止点前5～ 10°左右。
• 对应的曲轴转角为 17～25°左右。
• 燃烧所用时间大约为 3.5～5.2ms。
• 发动机转速2000rpm时, 点火提前角一般为上 止点前30～35°左右。
• 对应的曲轴转角为 42～50°左右。
• 燃烧所用时间3.5～ 4.16ms。
• 发动机转速3000rpm时, 点火提前角一般为上止 点前35～40°左右。
• 对应的曲轴转角为47～ 55°左右。
• 燃烧所用时间2.6～ 3.05ms。
负荷对点火提前角的影响
• 在汽油机上，转速保持不变， 通过改变节气门开度来调节 进入气缸的混合气量，以达 到不同的负荷要求。
• 当节气门关小时，充量系数 急剧下降，但留在气缸内的 残余废气量不变，使残余废 气系数增加，滞燃期增加， 火焰传播速率下降，最高爆 发压力、最高燃烧温度、压 力升高率均下降，冷却液散 热损失相对增加，因而燃油 消耗率增加。因此，随着负 荷的减小，最佳点火提前角 要提早。
空气流量信号对点火提前角的影响
• 下表是Motronic1.5EFI系统。 • 冷却液温度80℃，进气温度20℃。节气门
部分打开，分别在2500rpm、3000rpm恒速 下，以不同的空气流量计叶片开度运转。
MAF 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
点火 2500r 36 37 37 37 38 43 39 35 28 23 22
• 着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理 化开学始性点质 火、 时过 气量缸空内气温系度数和（压力φ（at=取0.决8～于0压.9缩时比最）短、)、 残余废气量、气缸内混合气的运动、火花能量大 小等因素有关。
（二）明显燃烧期
• 从火焰中心形成到气缸内出现最高压力为 止，这段时间称为明显燃烧期。在示功图 上指气缸压力线脱离压缩线开始急剧上升 到压力达到最高点止。
• 变化的是发动机转速、点火提前的角度。 • 基本不变的是用来使混合气燃烧所需的时
间。
利用空间的变化， 满足燃烧时间上
的要求。
• 发动机转速快了，每一转所用的总的时间减 少，相同时间内，所转过的曲轴转角变大。
• 如果要保证混合气燃烧时间不变的话，只有 随发动机转角速度增加，而延长（或者说提 前）点火角度。
• 点火过迟，则燃烧时间延长到膨胀过程，燃烧最高 压力和温度下降，传热损失增多，排温升高，热效
率降低，但爆燃倾向减小，NOX升高，功率、排放量 降低。
混合气浓度
• 在汽油机的转速、 节气门开度保持一 定，点火提前角为 最佳值时调节供油 量，记录功率、燃 油消耗率、排气温 度随过量空气系数 的变化曲线，称为 汽油机在某一转速 和节气门开度下的 调整特性。
• 早燃会诱发爆燃，爆燃又会让更 多的炽热表面温度升高，促使更 剧烈的表面点火，两者互相促进， 危害可能更大。
• 与爆燃不同，表面点火一般是在 正常火焰烧到之前由炽热物点燃 混合气所致，没有压力冲击波， 敲缸声比较沉闷，主要是由活塞、 连杆、曲轴等运动部件受到冲击 负荷产生振动而造成。
火焰燃烧速率
补充说明
• 以上只是简单的进行了分析，其实，点火 提前角度的问题，就是一个用空间换时间 的过程。
• 在采用电子点火提前的控制系统中，发动 机ECU根据各传感器的信息，对点火提前 角实行动态控制，以得到一最佳的点火时 刻。
• 我明白了！
正常燃烧与爆燃的比较
• 爆燃时，缸内压力曲线出现高频大幅度波动 （锯齿波），同时发动机会产生一种高频金 属敲击声，因此也称爆燃为敲缸。
• 在汽油机中，凡是不靠电火花点 火而由燃烧室内炽热表面（如排 气门头部、火花塞绝缘体或零件 表面炽热的沉淀物等）点燃混合 气的现象，统称表面点火。
• 早燃是指在火花塞点火之前，炽 热表面点燃混合气的现象。由于 它提前点火而且热点表面比火花 大，使燃烧速率快，气缸压力、 温度增高，发动机工作粗暴，并 且由于压缩功增大，向刚壁传热 增加，致使功率下降，火花塞、 活塞等零件过热。
（一）着火落后期
火落后期。
• 火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为 混合气氧化反应需要一定时间。火花能量使局部 温度迅速升高，（火花放电时两极电压在15000V 以上，混合气局部温度可达2000℃），加快了混 合气的氧化反应速度。当这种反应达到一定程度 时（约0.001s～0.002s），出现发光区，形成火 焰中心。此阶段缸内压力无明显升高。
• 随转速增加，压缩过程所用时间缩短，散 热及漏气损失减少，压缩终了工质的温度 和压力较高，使以秒计的燃烧过程缩短。 但缩短程度不如转速增加的比例大，使燃 烧过程相当的曲轴转角增大，而以曲轴转 角计的着火落后期增长。
时间与空间
• 通过下面简单的计算，我们可以粗略地了 解点火提前和发动机转速之间的关系。
• 当火焰中心形成后，火焰前锋以20ｍ/ｓ～ 30ｍ/ｓ的速度从火焰中心开始逐层向四周 的未燃混合气传播，直到连续不断地扫过 整个燃烧室。混合气的绝大部分（约80% 以上）在此期间燃烧完毕，使气缸内压力、 温度迅速升高，出现最高压力点。
（三）补燃期（后燃期）
• 从最高压力点开始到燃料基本燃烧完为止 称为补燃期。这一阶段的燃烧主要是：明 显燃烧期火焰前锋扫过的区域，部分未燃 尽的燃料继续燃烧；吸附在缸壁上的混合 层继续燃烧，部分高温分解产物（H2、O2、 CO等），因在膨胀过程中温度下降又重新 燃烧、放热。
提前 pm
角度 3000r 44
44
44
44
44
44
43
38
35
26
22
pm
点火提前角调整特性
• 当汽油机保持节 气门开度、转速 已经混合气浓度 一定时，汽油机 功率和耗油率随 点火提前角改变 而变化的关系称 为点火提前角调 整特性。
• 对应于每一工况 都存在一个最佳 点火提前角，这 时汽油机功率最 大，耗油率最低。
点火时刻为什么要 随发动机转速提高
而提前？
混合气的燃烧时间
• 混合气点火到完全燃烧约需2～3ms的时间 • 由于发动机的工况变化、转速变化，节气
门开度变化，以及气缸内的混合气浓度变 化，导致了在不同工况下，气缸内混合气 燃烧时间的不同，所以，不能简单的一概 而论。
• 在汽油机一定的节气门开度下，随负荷的 变化，转速相应变化。转速增加时，气缸 中紊流增强，火焰传播速度加快。
点火提前角的问题
焦建刚
最佳点火时刻
• 因为混合气在气缸内燃烧需占用一定的时 间，所以混合气不应在压缩行程上止点处 点燃，而应适当地提前，使燃烧产生的最 高压力出现在上止后12～15°，此时对应 的点火提前角为最佳点火提前角。
混合气正常燃烧过程
（一）着火落后期 （二）明显燃烧期 （三）补燃期（后燃期）