
【化】 advance ignition
在汉英词典及工程领域,"提前点火"(Pre-ignition)指内燃机中混合气体在火花塞正常点火之前,因异常高温热点(如积碳、过热的火花塞电极或燃烧室部件)引发的非正常自燃现象。其核心特征包括:
定义与机制
提前点火发生于压缩冲程末期,早于火花塞设计的点火时刻。高温热点(>850°C)使混合气自燃,导致燃烧过程失控,与火花塞点火无关。英文术语为Pre-ignition(SAE International标准术语)。
与爆震的区别
不同于爆震(Knocking,火花塞点火后末端混合气自燃),提前点火是火花塞点火前的异常触发。两者可并存,加剧发动机损害。
危害性
引发缸内压力骤升(可达正常值的3倍),导致活塞熔损、连杆弯曲甚至缸体破裂。长期发生会显著缩短发动机寿命。
成因与预防
主因包括高压缩比设计、低辛烷值燃油、积碳堆积或冷却系统故障。解决方案涵盖使用高辛烷值燃油、定期清除积碳、优化点火正时及强化散热。
公式补充:点火提前角(Ignition Advance Angle)的理想计算需综合转速与负荷,其基础关系可简化为:
$$ theta_{adv} = k_1 cdot N + k_2 cdot frac{P_m}{P_0} $$
其中 ( N ) 为转速,( P_m ) 为进气歧管压力,( k_1, k_2 ) 为校准系数。
权威参考来源:
SAE International. Internal Combustion Engine Fundamentals (标准编号 J1243)
Encyclopædia Britannica. "Internal-combustion engine" (条目修订2023)
提前点火是内燃机工作过程中的关键技术参数,指火花塞在活塞到达压缩冲程上止点之前点火的动作。其核心目的是让可燃混合气在最佳时机燃烧,从而提升发动机效率。以下从不同角度详细说明:
提前点火涉及的关键参数是点火提前角,即从火花塞跳火到活塞到达上止点期间,曲轴转过的角度。例如,若点火时曲轴位置比上止点提前30度,则点火提前角为30°。这个角度直接影响燃烧效率,因为混合气需要一定时间完成火焰传播和充分燃烧。
优化燃烧时机
混合气点燃后需要约2-3毫秒完成燃烧,提前点火可确保燃烧压力峰值出现在活塞下行阶段,最大化推动力。如果等到活塞到达上止点才点火,燃烧压力会滞后,导致动力损失。
提升综合性能
最佳点火提前角可使发动机同时达到高动力输出、低燃油消耗和低排放。实验数据显示,合理提前角可提高热效率约5%-10%。
过早点火的危害
若提前角过大(点火过早),活塞上行时会遇到未完全燃烧的高压气体,导致爆震(敲缸声)、怠速抖动,甚至损坏活塞环。
调整依据
实际应用中,点火提前角需根据转速、负荷和燃油辛烷值动态调整。例如,高转速下需更早点火以补偿燃烧时间缩短。
航空活塞发动机启动时,通常先通过APU(辅助动力装置)引气带动ATS启动机旋转N2转子,当达到预定转速后喷油点火。这过程中点火提前角的精确控制对启动成功率至关重要。
如需进一步了解具体发动机的点火提前角设定值,可参考汽车维修手册或航空发动机技术文档中的推荐参数。
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