
【化】 advance ignition
在漢英詞典及工程領域,"提前點火"(Pre-ignition)指内燃機中混合氣體在火花塞正常點火之前,因異常高溫熱點(如積碳、過熱的火花塞電極或燃燒室部件)引發的非正常自燃現象。其核心特征包括:
定義與機制
提前點火發生于壓縮沖程末期,早于火花塞設計的點火時刻。高溫熱點(>850°C)使混合氣自燃,導緻燃燒過程失控,與火花塞點火無關。英文術語為Pre-ignition(SAE International标準術語)。
與爆震的區别
不同于爆震(Knocking,火花塞點火後末端混合氣自燃),提前點火是火花塞點火前的異常觸發。兩者可并存,加劇發動機損害。
危害性
引發缸内壓力驟升(可達正常值的3倍),導緻活塞熔損、連杆彎曲甚至缸體破裂。長期發生會顯著縮短發動機壽命。
成因與預防
主因包括高壓縮比設計、低辛烷值燃油、積碳堆積或冷卻系統故障。解決方案涵蓋使用高辛烷值燃油、定期清除積碳、優化點火正時及強化散熱。
公式補充:點火提前角(Ignition Advance Angle)的理想計算需綜合轉速與負荷,其基礎關系可簡化為:
$$ theta_{adv} = k_1 cdot N + k_2 cdot frac{P_m}{P_0} $$
其中 ( N ) 為轉速,( P_m ) 為進氣歧管壓力,( k_1, k_2 ) 為校準系數。
權威參考來源:
SAE International. Internal Combustion Engine Fundamentals (标準編號 J1243)
Encyclopædia Britannica. "Internal-combustion engine" (條目修訂2023)
提前點火是内燃機工作過程中的關鍵技術參數,指火花塞在活塞到達壓縮沖程上止點之前點火的動作。其核心目的是讓可燃混合氣在最佳時機燃燒,從而提升發動機效率。以下從不同角度詳細說明:
提前點火涉及的關鍵參數是點火提前角,即從火花塞跳火到活塞到達上止點期間,曲軸轉過的角度。例如,若點火時曲軸位置比上止點提前30度,則點火提前角為30°。這個角度直接影響燃燒效率,因為混合氣需要一定時間完成火焰傳播和充分燃燒。
優化燃燒時機
混合氣點燃後需要約2-3毫秒完成燃燒,提前點火可确保燃燒壓力峰值出現在活塞下行階段,最大化推動力。如果等到活塞到達上止點才點火,燃燒壓力會滞後,導緻動力損失。
提升綜合性能
最佳點火提前角可使發動機同時達到高動力輸出、低燃油消耗和低排放。實驗數據顯示,合理提前角可提高熱效率約5%-10%。
過早點火的危害
若提前角過大(點火過早),活塞上行時會遇到未完全燃燒的高壓氣體,導緻爆震(敲缸聲)、怠速抖動,甚至損壞活塞環。
調整依據
實際應用中,點火提前角需根據轉速、負荷和燃油辛烷值動态調整。例如,高轉速下需更早點火以補償燃燒時間縮短。
航空活塞發動機啟動時,通常先通過APU(輔助動力裝置)引氣帶動ATS啟動機旋轉N2轉子,當達到預定轉速後噴油點火。這過程中點火提前角的精确控制對啟動成功率至關重要。
如需進一步了解具體發動機的點火提前角設定值,可參考汽車維修手冊或航空發動機技術文檔中的推薦參數。
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