摩托 车点火器提前角的实现和影响因素分析1概述众所周知 ， 汽油机是靠电火花来点燃混合气膨胀做功的 而火花塞的点火时刻对汽油机的动力性 、 经济性以及排放等都有着重大影响 研究表明 ： 当燃烧气体压力 P的最大 值Pmax出现在压缩上止点后 10º一 15º曲轴转角时，其燃油的热效率最大，发动机的功率和经济性最高，此时，所对应的点火时刻称之为最佳点火时刻由于火花塞跳火后 ， 其混合气的着火和燃烧需要经历一段化学反应过程，即需要一定的时间 (约千分之几秒 )，所以 ， 为了使混合气能在压缩上止点附近燃烧完毕 ， 火花塞必须在压缩行程活塞到达上止点之前提前跳火 (见图 1)，这一提前点火的时刻，通常用曲轴转角来表示，叫做点火提前角 (用 θ 表示 )， 而能得到最佳热效率的点火提前角 ， 称之为最佳点火提前角 然而 ，随着人们对排放的日益重视，其最佳点火提前角不仅要考虑发动机的动力性、经济性 ，还应兼顾降低排放的需要其 Pmax出现在上止点后的最佳位置就是通过调整点火提前角 θ 来实现的— 缸内压缩压力 燃烧后压力1一火花塞跳火点 2’ 一混合气闪亮点2一燃烧压力与压缩压力分离点3一最高压力点 4一燃油基本完全燃烧点θ 一点火提前角 θ 1一着火落后角θ 2：一有效燃烧角 (着火阶段 )θ 3一燃烧角 04一后燃期图 1汽油机燃烧过程2最佳点火提前角的影响因素影响最佳点火提前角的因素较多，如：发动机转速 n、负荷 (即节气门开度 )的大小、汽油的分子结构和物理化学性能及辛烷值 、 压缩比 ε 、 空燃比 (A／ F)、 缸内残余废气系数 、点火能量 、 缺内气流运动等 。
其中影响较大且人们已采取了一些补偿措施的是 发 动机 转速 n、 负荷 及燃 油2． 1转 速的 影响从 理论 上讲 ， 每 一转 速下 都对 应一 最佳 点火 提前 角 随 着转 速的 升高 ， 其 压缩 行程 所用 的时间 缩短 假 如点 火后 混合 气化 学反 应过 程所 需的 时间 不变 (实 际因 缺内 热力 状态 升高 而有 所缩 短 )， 若 点火 时刻 仍固 定不 动 ， 则 燃烧 气体 压力 的最 大值 将迟 于上 止点 后 10° 一 15° 出 现 ，从 而导 致动 力性 与经 济性 下降 所 以点 火时 刻随 转速 的升 高而 应 提前，但提前角随转速的变化关系并非线 性 ， 而 是 如 图 2所 示 这 是 因 为 随 转 速 的 增 加 ， 其 缸 内 漏 气 量 及 散 热 损 失等 都相 对减 少 ， 从 而使 压缩 气体 的压 力和 温度 有所 上升 ， 故 混合 气燃 烧速 度加 快 ， 提 前角 所需 提前 量变 缓 (见 图 2) 为了 使燃 烧最 高压 力始 终出 现在 上止 点后 10° ～ 15° 的 范围 内 ， 其点 火提 前角 必须 随转 速的 变化 而变 ， 通 常汽 车及 高档 摩托 车都 人为 的装 有离 心式 点火 提前 装置 ， 或 电子 提前 器等 。
但 对于 摩托 车无 触点 电子 点火 装置 的磁 电式 触发 器 ， 其 点火 提前 角能在 一定 范围 内自 动随 转速 的变 化而 变化 ， 这 是自 身的 工作 原理 所决 定的 ， 并 非人 为 它 的提前 角变 化量 一般 并不 能真 正意 义上 满足 实际 所需 的变 化量 ，只 不过 是一 种本 能的 变化 2． 2负 荷的 影响发 动机 在每 个排 气冲 程终 了时 ， 总 有部 分废 气残 留在 气缸 内而 与进 气冲 程吸 入的 新鲜 混合 气相 混合 当 发动 机转 速一 定时 ， 随 着负 荷的 增加 (即 节气 门的 开大 )， 其 进入 缺内 的可 燃混 合气 增多 ， 这 使得 残余 废气 所占 的比 率减 少 ； 同 时 ， 由 于负 荷增 大 ， 发 动机 工作 温度 升高 使可燃 气体 吸收 机体 的热 量增 加； 另外 ，进 气量 增大 ，压 缩终 了时 气体 的温 度和 压力 都较 高 以上 因素 都使 工作 混合 气的 燃烧 速度 加快 ，所 以点 火提 前角 应减 小 反 之， 随负 荷的 减少 ， 其点 火提 前角 要加 大 最 佳点 火提 前角 随负 荷的 变化 趋势 如图 3所 示 。
为 了解 决负 荷对 点火 提前 角火 提前 的影 响， 其传 统的 方法 是在 分电 器上 加装 点火 提前 真空 调节 器来 实现 2． 3燃 料抗 爆性 的影 响辛 烷值 高的 汽油 ，抗 爆性 强， 其点 火提 前角 可适 当加 大； 而对 于辛 烷值 低的 低牌 号汽 油， 因抗 爆性 差， 其点 火提 前角 应适 当减 小 (点 火提 前角 随辛 烷值 增大 的变 化趋 势与图 2相 似 ) 所以 ，在 换用 不同 牌号 的汽 油时 ，可 通过 分电 器处 的辛 烷值 校正 器或 磁电机 定子 盘对 点火 提前 角作 适当 的调 整 对 于燃 用液 化石 油气 (LpG)及 液化 天然 气 (LNG)的 发动机 ，因 它们 的抗 爆性 各不 相同 ，其 最佳 点火 提前 角也 不一 样2． 4压 缩比 的影 响当 压缩 比￡ 增大 ， 其 压缩 行程 终了 的缸 内压 力和 温度 均提 高 ， 这 有助 于火 花塞 跳火 后独 立火源 的生 存与 发展 ，同 时也 有利 于火 焰传 播速 度的 提高 ，所 以点 火提 前角 可减 小(参 见图 4) 但 对于 具体 的在 用车 ， 因 压缩 比一 定 ， 且 所给 的点 火提 前角 已包 含了 它的 影 响 ，故 用户 一般 不必 考虑 这一 因素 。
但 摩托 车在 行驶 一定 的里 程后 ， 会 因燃 烧室 内积 炭的 增多 而使 压缩 比增 大， 这时 若不 清除 积炭 ，则 应考 虑将 点火 提前 角适 当调 小 3最 佳点 火时 刻位 置的 确定不 同型 号的 发动 机 ， 因 其结 构参 数不 同 ， 故 最佳 点火 时刻 亦不 同 多 数摩 托车 上都 有校 对点火 提前 角的 标记 如 有的 车型 在外 转子 式发 电机 的转 了上 刻有 点火 提前 角位 置及 上止 点位 置的 刻 线 ， 通 常 提 前 角 刻 线 位 置 打 有 字 母 F， 而 上 止 点 位 置 刻 线 打 有 字 母 T 当 将 打 有 字 母 F的 刻线 与曲 轴箱 上相 应的 刻线 标记 对齐 时 ， 则 表明 曲轴 与活 塞正 好处 于规 定的 点火 提前 角位置 若 调整 断电 器触 点 ， 使 其此 时火 花塞 刚好 跳火 ， 便 为最 佳点 火时 刻 对 于以 活塞 距上 止点 的距 离 h来 表示 点火 时刻 的发 动机 ，应 首先 确定 上止 点 上止 点的 确定 有动 、静 态之 分 ，动 态多 应用 于科 研 。
作 为一 般点 火时 刻的 调整 ， 通 常使 用静 态法 较 精确 的静 态法 是在 缸体顶 部固 定一 百分 表 (或 千分 表 )， 沿曲 轴旋 转方 向慢 慢转 动曲 轴， 使活 塞顶 部推 动百 分表 ， 当百 分表 读数 达到 最大 值时 ，在 飞轮 (或 曲轴 其它 转动 部分 )方 便的 地方 做一 记号 ，同 时在曲 轴箱 的对 应位 置亦 做一 记号 ， 记 作 T1(见 图 5) 为 了消 除曲 柄连 杆机 构间 隙的 影响 ， 再 以与 前相 反的 方向 慢慢 转动 曲轴 ， 当 百分 表再 次达 到一 最大 值时 ， 在 飞轮 记号 所对 应的 曲轴 箱位 置上 再做 一记 号 ， 记 作 T2； 找 出 T】 与 T2之 间的 中心 点 ， 并 做一 记号 ， 记 作 To； 旋 转曲轴 使飞 轮上 的记 号与 T0对 齐 ， 该 处即 为上 止点 位置 再 用百 分表 在 T1位 置时 所显 示的 最大值 Hmax减 去已 知的 点火 时刻 时活 塞距 上止 点的 距离 h’ (该 值一 般是 生产 厂家 由性 能试 验测得 )， 即 为 活 塞应 处点 火位 置时 百分 表的 显示 值 H。
然 后按 曲轴 实际 旋转 方向 慢慢 转动 曲轴 ，当 百 分表 指示 值为 H时 ，停 止转 动曲 轴， 调整 磁电 机定 子盘 使断 电器 触点 刚好 断开 ，此 时即 为规 定的 点火 时刻 为 了便 于以 后对 点火 时刻 的调 整， 此时 可在 曲轴 箱上 与飞 轮记号 相对 应的 地方 也刻 一记 号， 记作 F’ ， F’ 与 T0之 间的 夹角 即为 点火 提前 角 θ (见 图 5)，而 活塞 距上 止点 的实 际距 离应 为该 夹角 下活 塞移 动的 距离 h对 于仅 知点 火提 前角 θ ， 但又 无提 前角 标记 的发 动机 ，可 通过 公式 计算 ，将 θ 转 换为 活塞 距上 止点 的距 离 h来 完成 点火 时刻 的调 整 其计 算公 式为距 离法 不仅 操作 起来 比较 麻烦 ，且 较难 达到 调整 要求 况 且一 般驾 车者 根本 没有 百 分表 (甚 至游 标卡 尺 ) 以老 国产 JM250摩 托车 为例 ，图 6为 该车 活塞 距上 止点 距离h与 点火 提前 角臼 之间 的关 系曲 线， 可以 看出 ，二 者之 间并 非线 性关 系 该车 规定 的点火 时刻 为活 塞跑 上止 点 3m。
由表 l知 ，若 在该 点火 时刻 附近 错量 半个 毫米 ，便 可使 点火 提前 角差 1-2度 而 在上 止点 附近 既使 错量 0． 1m， 都会 相差 数度 可 见用 距离 法调 整点 火时 刻既 繁又 难精 确， 欲找 出准 确的 上止 点更 非易 事值 得一 提的 是 ， 通 常所 调的 点火 提前 角 ， 均 为基 本提 前角 发 动机 工作 后 ， 各 种自 动点 火提前 装置 会在 此提 前角 的基 础上 随工况的变化而自动改变 对于无自动点 火 提前 角调 整功 能的 车型 而言 ，其 点火 提前 角为 仅适 合于 某一 工况 (一 般为 最大 功率 或最 大扭 矩点 )下 的提 前角 通 常各 种车 型的 点火 提前 角一 般是 该车 型的 统计 值 ， 它 适合 于大 部分 车 ， 但 并不 意味 着适 合每 一辆 车 也就 是说 ，既 使提 前角 调整 完全 符合 规定 值， 也未 必是 被调 车的 最佳 值 另外 ， 每 一位 架车 者都 有自 己的 驾车 习惯 (车 速 、 载 重 )， 车 况及 常行 路况 等均 不尽 相同 ， 所 以点 火提 前角 应根 据车 主的 行驶 情况 调整 ，尤 其是 无自 动点 火提 前调 整装 置的 车型 更应 如此 。
既 然费 很大 劲调 出来 的提 前角 并不 一定 是该 车的 最佳 值 ， 那 么也 就不 必过 于认 真 ， 笔 者认 为 ，对 于无 经验 者 ， 其 简单 的折 衷方 法是 将定 子盘 紧固 螺钉 松动 ， 转 动定 子盘 使可 调范 围的 中间位 置处 于紧 固螺 钉处 ， 然 后拧 紧紧 固螺 钉即 可 (该 处基 本为 所对 记号 的位 置 ) 而 无触 点点 火的 车型 通常 只能 用此 法 对 于有 经验 者 ， 可 首先 使定 子盘 处于 上述 中间 位置 ， 然 后根 据个 人驾 车感 觉再 对定 子盘 位置 进行 适当 的调 整， 直至 认为 合适 为 止 。