發動機（汽油機）工作時，點火時刻對發動機的工作性能有很大的影響。點火就是活塞到達壓縮上止點之前火花塞跳火，點燃燃燒室內的可燃混合氣。從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點，這段時間內曲軸轉過的角度稱為點火角。能使發動機獲得最佳動力性、經濟性和最佳排放時的點火角稱為最佳點火角。
基本介紹
- 中文名：點火角
- 外文名：Ignition angle
- 領域：航空航天
- 對象：航空發動機
- 定義：點火前曲軸轉過的角度
- 最佳點：最佳點火角
作用,最佳點火角,影響因素,調整依據,調整方法,機械離心式和真空式調整裝置,電子控制點火系統,
作用
缸內混合氣燃燒有一定的速度，即火花塞跳火到氣缸內的可燃混合氣完全燃燒時需要一定時間，但是由於發動機的轉速很高，在這樣短的時間內曲軸卻可以轉過很大的角度。若恰好在活塞到達上止點時點火，混合氣開始燃燒時，活塞已經開始向下運動，導致發動機的功率下降，因此需要通過提前點火保證可燃混合氣產生的能量能夠有效的利用，提高發動機的輸出功率。
當汽油機保持節氣門開度、轉速以及混合氣濃度一定時，汽油機功率和耗油率隨點火角的改變而變化。對應於發動機每一工況都存在一個最佳點火角。
適當點火提前角，可使發動機每循環所做的機械功最多。
點火角過大，易爆燃；點火角過小，排氣溫度升高，功率降低。
最佳點火角
混合氣從點燃、燃燒到燒完有一個時間過程，最佳點火提前角的作用就是在各種不同工況下使氣體膨脹趨勢最大段處於活塞做功下降行程。這樣效率最高，振動最小，溫度升高最低。為使發動機氣缸內的燃燒最高壓力出現在壓縮終了上止點後10度~15度使混合氣的燃燒功率達到最大，就必須在壓縮終了前的某個適當時刻點火。
理論上最小點火提前角為0度，但為了防止在做功行程才點燃混合氣(這樣會造成動力的損失)往往設為5度以上，這也是啟動轉速所需要的角度。最大點火提前角也不能太大，一般不能超過60度，否則振動和溫升問題將凸顯，效率也將下降。實際上曲軸結構的轉速是受限的。
影響因素
影響點火提前量最大的因素是轉速和混合氣的燃燒速度。隨著轉速的上升，轉過同樣角度的時間變短，只有更大的提前角才能得到相應的提前時間。混合氣的燃燒速度與混合氣的成分、發動機的結構以及其他的一些因素有關，如燃燒室的形狀、壓縮比等。
點火過早，會造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，熱負荷、機械負荷、噪聲和振動加劇，這是應該防止的。點火過遲，氣體做功困難，油耗大，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，如果要愛車工作在理想狀態下，以下因素必須考慮：
1、缸溫缸壓。越高燃燒越快，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。大家的車在氣溫變化的季節有不同表現正緣於此。
2、汽油辛烷值。也就是汽油牌號，越高抗爆震能力越強，相應允許更大的點火提前角。
3、燃氣混合比。過濃過稀燃燒速度皆慢，需增加點火提前角。這主要看節氣門開度、海拔高度。
對於難以預料的情況，有些車還加裝了爆震感測器，發生爆震時自動降低點火提前角。
顯然，要完成如此複雜的調製，靠傳統的模擬點火器是難以勝任的。只有單片機點火器，才能高速、精確、穩定地實現最佳點火提前角。
調整依據
最佳點火提前角主要與發動機轉速、負荷、燃料種類（如汽油牌號）以及其他的影響因素有關。
1.發動機節氣門一定時，隨著轉速的提高，需要增大點火提前角，但當轉速達到一定值後，最佳點火提前角增大的幅度減緩，並不是保持同樣的增大速度。
2.發動機轉速一定時，隨著負荷的增加，節氣門開度增大，需要適當減小點火提前角，相反發動機負荷減小時，點火提前角應適當增大。
3.燃料種類：不同的汽油牌號其辛烷值不同，辛烷值表征汽油的抗暴性能，使用辛烷值較高即抗爆性較好的汽油時，應增大點火提前角。
其他因素：發動機中一些其他的因素會影響混合氣的燃燒速度，這些因素都會對點火提前角產生一定的影響，如燃燒室形狀、燃燒室內溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度等。
調整方法
機械離心式和真空式調整裝置
發動機的轉速和負荷是不斷變化的，每一個工況都對應著一個最佳的點火角，為了使發動機在不同的工況下都能適時的變化，一般設有以下三種點火裝置。
（1）離心式點火提前調節裝置
在發動機轉速發生變化時，它自動地改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相位關係，改變點火提前角。利用重塊隨轉速提高離心力增大，克服彈簧力向外甩出，通過聯動裝置使凸輪在軸上超前一個角度來加大點火提前角。該裝置在曲軸轉速為400～1500r/min時起作用。
（2）真空式點火提前調節裝置
在發動機負荷，即節氣門開度發生變化時，自動調節點火提前角。利用節氣門開度變化使周圍真空度隨之變化，通過真空室及其聯動裝置使分電器外殼、固定盤連同觸點相對於凸輪退後一個角度加大點火提前角。該裝置在油門開度最大(全開)和最小(接近全閉)時不起作用。
（3）辛烷值校正器
辛烷值校正器是針對更換燃料種類時手動調節點火提前角的裝置。
辛烷值校正器是針對更換燃料種類時手動調節點火提前角的裝置。
在發動機換用不同辛烷值的汽油時，用此裝置改變初始的點火時間(前述兩種自動調節裝置即在此基礎上進行工作)。它也是用改變觸點與凸輪的相位關係的方法來調節點火提前角的。
電子控制點火系統
電子控制點火系統通過各種感測器信號感知多種因素對點火提前角的影響，使發動機在轉速和負荷發生變化時獲得最佳的點火提前角，與機械式和真空式點火提前角調整裝置相比，電子控制點火系統更為精確，是點火系統發展的一次飛躍。
電子控制點火系統從起動工況和正常工況對點火提前角進行控制，下面是點火提前角的控制方法:
1、起動工況控制
起動工況時，進氣管絕對壓力感測器信號或空氣流量計信號不穩定，ECU無法正確計算點火提前角，一般將點火時刻固定在設定的初始點火提前角。當ECU檢測到發動機處於起動工況時，就按預置的初始點火提前角控制各缸點火，此時利用的控制信號是發動機轉速信號（Ne信號）和起動開關信號（STA信號）。初始點火提前角的設定根據發動機而異，一般為壓縮上止點前10度曲軸轉角左右。
2、發動機正常運行工況
怠速運轉
ECU根據節氣門位置感測器信號（IDL信號）、發動機轉速感測器信號（Ne信號）和空調開關信號（A/C信號）確定基本點火提前角。
怠速以外工況
ECU根據發動機的轉速和負荷（單位轉數的進氣量或基本噴油量）確定基本點火提前角，並根據實際感測器測得的信號對點火提前角進行修正，主要包括暖機修正、過熱修正、怠速穩定修正、空燃比反饋修正等。
ECU會根據感測器測得的參數值對點火提前角實時控制，並通過設定點火提前角限值調整功能，限制實際點火提前角不超過設定的允許值。
