TRC系統推遲點火對發動機性能的影響分析

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TRC（TRAC/TCS/ASR）系統：牽引力控制系統/驅動防滑系統/加速防滑系統，通過調節作用于驅動輪的驅動力矩和制動力矩，在驅動過程中防止驅動車輪空轉，增加行駛的穩定性，控制的是驅動車輪。

1 TRC控制車輪滑轉的措施

（1）發動機扭矩控制：是在汽車車輪滑轉的時候，通過控制發動機扭矩的輸出來調節汽車驅動輪的驅動力，從而實現驅動防滑的方法。保證發動機輸出轉矩與地面的附著力相匹配，減少輪胎磨損，改善燃油經濟性，還能使汽車具有良好的駕馭性和乘坐舒適性。①減少噴油量：控制燃油的噴射量來控制發動機扭矩的方法。②減少進氣量：通過減小節氣門的開度，減少進氣量，縮短噴油時間或中斷噴油器的噴油來迅速減小發動機扭矩的輸出，快速的防止車輪滑轉。③推遲點火提前角：通過推遲發動機的點火時間，使發動機燃燒放慢來達到減少發動機扭矩輸出的目的。

（2）制動控制：對打滑的驅動輪進行加油制動。

（3）變速箱的控制：變速箱自動換高檔從而達到輸出扭矩變小的目的。

在上述發動機控制中，其中第三個控制措施是推遲點火的控制。點火動作是做功沖程的一部分，要想使發動機有最佳的動力性、經濟性、和最佳的排放，不但要有最佳的進氣量和噴油量，更應該要有最佳的點火時間。

最佳的點火時間應該和發動機轉速，進氣歧管的絕對壓力以及汽油的辛烷值等，都有著非常密切的關系。

理論上燃燒速度越快，最高壓力越接近上止點，則膨脹壓力越大，作功越大。但若壓力升高率過大，最高壓力峰值也會提高，發動機零件會承受較大的沖擊載荷并伴隨產生噪聲，就會出現發動機工作粗暴[1]。

2 TRC推遲點火對發動機性能的影響

2.1 可能引起發動機工作的爆震

點火開始時刻也是初始點火提前角，其大小隨發動機而異。如果控制不好，發動機會產生爆震和過熱現象。

爆震是發動機運行中有害的一種故障現象。爆震不但與汽油的辛烷值有關，還與點火時刻有密切關系。發動機工作如果產生爆震，火花塞電極或者是活塞就可能產生過熱、熔損等現象，造成嚴重故障，因此必須防止由于點火時刻產生的爆震現象。

傳統的點火系統和無爆震控制的點火系統中，為防止爆震的發生，其點火時刻的設定往往遠離爆震，這樣就會降低發動機效率，增加燃油消耗。而具有爆震控制的點火系統，點火時刻到爆震邊緣只留一個較小的余量，就在爆震界面上工作，這樣即控制了爆震的發生，又能更有效地得到發動機的輸出功率。

2.2 點火時刻的控制方法

利用爆震傳感器安裝在發動機的缸體上的壓電晶體的壓電效應，把缸體的振動通過傳感器的電信號輸入ECU，ECU判定有無爆震及爆震的強度，進而推遲點火時間。點火控制系統采用閉環控制方式，爆震強，推遲點火角度大；爆震弱，推遲點火角度小，直到爆震消失。當爆震消失后，在一段時間內ECU會維持當前的點火時刻。如果沒有爆震發生，則逐步增加點火提前角一直到爆震發生，當發動機再次出現爆震時ECU又使點火提前角再次推遲，調整過程如此反復進行。

點火過早，不僅使發動機的功率降低，還有可能引起爆燃和運轉不平穩現象，還會造成運動部件損壞。點火過遲，導致發動機過熱，功率下降。點火過遲，導致發動機過熱，功率下降。

一般來說，混合氣在氣缸內燃燒時，其最高燃燒壓力，也是發動機的最大輸出功率，出現在曲軸轉角的上止點后10度左右。

2.3 汽油辛烷值對點火時刻的影響

發動機的爆震與汽油品質有密切關系，常用辛烷值來表示汽油的抗爆性能。汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可以加大；反之，汽油的辛烷值越低，抗爆性越差，點火提前角應減少。

點火過早，會造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，磨損加劇，這是應該防止的。點火過遲，氣體做功效率低，排氣聲大。不論點火過早或過遲，都會影響轉速的提升。最佳點火角受很多因素影響，如果要發動機工作在理想狀態下，就必須考慮氣缸溫度和壓力。越高的溫度和壓力，燃燒也就越快，點火提前角要越小。影響缸溫缸壓的因素有發動機壓縮比、氣溫、缸溫、負荷。汽油辛烷值，越高抗爆震能力越強，但需要大的點火提前角。混合氣的空燃比，過濃過稀燃燒速度皆慢，需調整點火提前角[2]。

2.4 TRC推遲點火可能會使發動機溫度過高

（1）發動機各主要部件比如活塞、連桿、缸筒、氣門、氣門座圈、氣門導管等的溫度過高，會使這些零件材料的力學性能顯著降低，以致發生變形和損壞。

（2）發動機各零部件間的正常間隙將因零件過熱膨脹而被破壞，正常工作的環境被破壞從而使零件不能正常工作。

（3）發動機溫度過高還會使機油黏度變稀甚至氧化變質，破壞潤滑油膜，降低潤滑作用，從而加劇零件的磨損。

（4）發動機溫度過高還會使氣缸的充氣量減少，充氣效率降低，發動機功率下降。

點火時刻的影響有很多因素，穩定的、高速的、精確的、控制最佳點火提前角是一件多部件參與的事情。

問題的關鍵在于“從點火到氣缸混合氣燃燒膨點火開始時膨脹需要的時間”，實際上上述因素通過影響“從點火到氣缸混合氣燃燒膨脹時間”從而影響點后時刻。

還有一些因素會影響點火時刻，比如轉速，理論上轉速越快需要提前角越大；負荷，負荷越大同樣轉速下節氣門開度越大但是混合氣需要壓縮到一定的程度；溫度高混合氣燃燒速度快，需要較低提前角；汽油標號（辛烷值），低標號汽油燃燒速度比高標號的快；壓縮比。壓縮比越高汽油分子在空間的密度也增大；在TRC系統中推遲點火時間，會使發動機氣缸中混合氣被點燃的晚而燃燒變慢，能達到降低發動機功率以及降低發動機扭矩的目的，但也會使發動機溫度短時間升高，也會損壞發動機的零部件。