最佳點火角選擇方法分析及試驗驗證

謝慶年，李 巖，陳 琳

(1.上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007；2.武漢理工大學 機電工程學院，湖北 武漢 430070)

隨著內燃機電控系統的發展，汽油機點火角控制及相關燃燒參數對汽油機開發與控制至關重要，特別是很多新技術的應用，如中冷高EGR(exhausts gas recirculated)率、米勒循環、阿特金森循環、變壓縮比、停缸、預燃室等新方案方法，對點火時機及燃燒穩定性提出了更高的要求[1]。筆者結合試驗數據，對最佳點火角MBT(mininum advance for best torque),點火角及各缸工作均勻性(燃燒穩定性)進行分析，提出了一種更為迅速準確的確定最佳點火角的方法。

1 最佳點火角MBT

發動機在最大扭矩下的最小點火提前角定義為最佳點火角MBT[2]。在不考慮爆震的情況下，全負荷下點火角與發動機扭矩關系曲線如圖1所示[3]。

圖1 全負荷下點火角與發動機扭矩關系曲線

部分負荷下點火角與發動機油耗率關系曲線如圖2所示。

圖2 部分負荷下點火角與發動機油耗率關系曲線

2 最佳點火角選擇

點火角是決定點燃式發動機燃燒時間的最關鍵參數。在工程實踐中，最佳點火角的選擇與確定是發動機開發過程中熱力學開發、燃燒開發、性能開發及零部件選型中最重要的一環，而在以往的項目過程中，確定最佳點火角最普遍的方式是與圖1和圖2過程類似的對各目標工況逐一反復對點火角進行掃描記錄，再進行數據分析處理，以數據點火角-扭矩曲線圖中的拐點作為最佳點火角[4]。這就導致確定最佳點火角的過程中，不僅工作量非常大，對測量精度要求也非常高，在某些無法找到明確拐點的情況下，即使重新進行試驗檢查，仍存在無法明確確定最佳點火角位置的情況。……