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點火角控制 摘要 ： 引擎點火系統(Ignition system)為了獲得最佳的 MBT，點火角必須在 活塞上死點之前 ，不過點火角提前太多的話，會產生引擎爆震的問題 。本 文所設計的高壓點火系統 ，具有點火提前角度自動調整的功能 ，在引擎低 速運轉時點火提前角較小 ，隨著轉速的上升，點火角會慢慢的增大 ，當轉 速過快而需要限制速度時 ，點火角會退回 0 度，降低引擎動力以達到限速 的功能 。 另外 ，本文也提出一個方便測試最佳點火角的方法，利用指撥開關來 設定點火提前角的最終角度及其所對應的轉速 ，測試者可以依不同轉速來 調整最佳角度 ，使引擎獲得最佳的燃燒效率 。 關鍵字 ：引擎、點火角、上死點 一.前言 ： 引擎依照運轉模式不同可分為火花點火(Spark Ignition)引擎及壓縮 點火(Compression Ignition)引擎 ，汽油引擎屬於火花點火引擎，而柴油 引擎則屬於壓縮點火引擎 。汽油引擎既然是屬於火花點火引擎 ，其點火就 必須藉著點火系統來完成 ，由於世界各國都越來越重視環保 ，並且設法提 高能源的有效應用，所以在汽機車上有種種節省能源的設計 ，譬如可調點 火角的點火系統 、渦輪增壓機構 、廢氣再循環系統 等等[1-3] 。渦輪增壓應 … 用在大型車上居多 ，主要是利用排氣口排氣時推動渦輪葉片，因此會帶動 進氣口的渦輪葉片 ，進氣口的渦輪葉片轉動後，會增加汽缸內的空氣量， 使車子不會在高速行駛下 ，因進氣量不足，造成燃燒不完全和動力下降； 廢氣再循環系統是將排氣口排出的廢氣取一部分 ，將其導入進氣口，以降 低燃燒不完全所造成的空氣污染 。可調點火角控制系統則是以改變點火角 的最佳位置 ，來提高燃燒效率增大引擎動力，並且減少一氧化碳和碳氫化 合物等廢氣 。 汽油引擎性能的好壞直接受到點火系統的影響，火花微弱或點火時間不 準確 ，立刻使引擎無力、耗油、爆震，並且大量排出一氧化碳和碳氫化合 物等廢氣 。點火系統(Ignition system)的功用是在引擎燃燒室中產生一電 火花 ，此火花將壓縮之混合氣點燃 ，形成一火焰核 ，再迅速擴大到整個燃 燒室以產生快速之燃燒 ，而使氣體迅速膨脹 ，產生動力推動活塞在汽缸內 往下運動 ，進而使引擎轉軸轉動 。 1 根據實驗 ，曲軸位置在上死點(top dead center 簡稱 TDC)後 10°左右 [2] ，汽缸內的混合氣燃燒時可產生最大壓力 ，使引擎得到最大動力，但是自 火星塞點火至混合氣最大燃燒產生最高壓力所需之時間 ，因引擎之壓縮 、汽油辛烷值 、混合氣量、混合氣濃度 、引擎轉速、引擎負載……等因 素而異 ，因此欲使引擎獲得最大動力 ，點火時間必須隨引擎工作情況 而改 變，一般 引擎之點火時間在引擎怠速時 ，火花產生的時刻被設定在壓縮衝 程活塞快到上死點之前的 7~15°(因為從點火到最大燃燒需要一段 時間)，並 且在轉速較高時 ，火花必須早一點產生 ，否則動力衝程燃燒壓力達到最大 值之前 ，活塞將已越過 TDC 而往下移動 ，因此由混合氣燃燒所產生的壓力 無法有效地對活塞產生推力 ，也就是說動力衝程產生的壓力較小 。 大多數接點式分電盤的壽命並無法超過 50000 英哩 ，在正常操作下 ， 接點會燒毀或耗損 ，使接點間隙改變 ，因而改變了點火正時並減少火花能 量，導致 無法符合廢氣污染標 準 。電子點火系統(electronic ignition system)由於不需接點 ，而以電晶體或其他半 導體元件作為電子開關來代替 機械 式接點 ，所以不僅沒有上述缺點 ，並且壽命長 。 在點火提前角的控制上 ，傳統的接點式分電盤有兩種方式用來控制點 火角 ，分別為離心式提前機構和真空式提前機構 ，分別受引擎轉速 轉速越 ( 快離心力越大 及引擎負荷 進氣歧管 內的真空度隨引擎負荷而變化 控制。