點火提前角(退點火角)~提前點火增加出力、延後點火消弭爆震

常看到消除爆震的方法之一叫做「退點火角」,最近納智捷的S3、U5招回說明中有提到「提前點火角度」。到底什麼是「點火角」啊?


這故事就要先從四行程引擎的工作原理說起了!
所謂四行程,就是活塞要跑四趟路(行程),完成四件任務,引擎才能完成一個出力的循環。
四行程引擎的「四個行程」,就是指吸氣、壓縮、燃燒、排氣。

第一個行程「吸氣」:進氣門開,活塞往下移動來吸氣
第二個行程「壓縮」:進氣門關,活塞往上移動來壓縮混合氣
第三個行程「燃燒」:火星塞點火,活塞往下移動,這是產生動力的行程。
第四個行程「排氣」:排氣門開,活塞往上移動
排氣完之後,就又回到第一個進氣行程,重新開始循環,引擎就這樣一直工作下去~




活塞在汽缸裡面上下移動,活塞最高的位置叫做「上死點」

相反的,活塞最下方的位置就是「下死點」,活塞在上、下死點間跑一趟,叫做一個「行程」

雖然活塞下上跑一趟叫一個行程,但每個行程卻不一定從活塞在上死點時開始或結束。這篇要提的燃燒行程,是從活塞還在努力往上跑、還在壓縮混合氣時就開始了,這就叫「點火提前」。

活塞的位置是看曲軸轉到哪邊,所以會用「角度」來表示。點火時的曲軸角度與活塞在上死點時曲軸的角度,兩者間的夾角就是「提前點火角」

為什麼會在活塞還沒到上死點就先點火咧?這樣不會阻礙活塞往上移動嗎?

事實上燃燒剛開始的時候,燃燒速度比較慢,之後才會越來越快,等到進入大量燃燒的階段時,活塞剛好到了上死點要往下移動,就能有最大的燃燒壓力把活塞往下推。
而且因為提前點火,燃燒時間比較久,燃燒可以比較完全。


這是TOYOTA Dynamic Force Engine的介紹影片,在36秒處可以看到火焰燃燒的情形。從影片中可以看到剛點火時火焰很小,擴散速度並不快,之後燃燒逐漸加速。

提前點火時,活塞在上死點附近會有最大的燃燒壓力,高壓造成的高溫,是爆震好發的環境。
當有爆震出現,引擎電腦就會延後點火,這時大量燃燒的階段,會落在活塞已經往下運動的時候,壓力與溫度就會比較小一點,消除爆震出現的環境,電腦會不斷調整點火時間,直到爆震消失為止。有些渦輪增壓車甚至會把點火角度調整到0度,完全不提前點火。這個延後點火的動作就叫做「退點火角」。


但也因為點火延後壓力與溫度比較小,當然引擎出力也就跟著減小一點了!

有許多車原廠是建議「使用95以上無鉛汽油」,就是用98無鉛汽油比較好,用95無鉛汽油也可以。用95無鉛汽油時電腦會透過「退點火角」來消除爆震,就只是減損一點點引擎出力而已。

關於引擎燃燒更詳細的說明,可以參考本網誌其他文章:

汽機車四行程引擎介紹1:基本原理與架構

汽機車四行程引擎介紹3:壓縮與燃燒

引擎的燃燒與爆震

到底要加95無鉛還是98無鉛



納智捷S3、U5對策原理說明召回說明

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