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釋原力 - 釋放引擎原生動力

基礎知識 - 點火提前角越提前, 引擎性能越好?

點火提前角越提前, 引擎性能越好?

點火提前角越提前,引擎性能越好? (若是RFecu Youtube頻道或FB粉專忠實車友,這是基本常識了。 快過年了就來講古一下🤣) 原則上是如此,但注意喔! 當過了最佳扭力點火提前角,引擎扭力是開始下降的,而且會增加爆震的風險!

何謂最佳扭力點火提前角(MBT點),英文原文是Minimum Spark Advance for Best Torque(*註1),也就是達到最佳扭力的最小點火提前角。蛤? 哩拱蝦? 要最佳扭力又最小角點火角.....

點火角對引擎扭力影響

MBT點其實是要在引擎動力計(*註2)上"找"出來的,即固定某一引擎轉速及油門開度,點火角從正常設定數值點火角延後個至少20度開始作起,每次增加2度點火角,直到引擎扭力已經明顯開始下降了,或是已經有嚴重爆震了。將記錄到的引擎扭力 vs. 點火提前角繪製成曲線,就可以找出MBT點。

二~三十年前電腦自動搜集數據還未普及的年代。要記錄下當時的引擎電腦。各種感知器、動力計、油耗計、吹漏計、廢氣分析儀、爆震感知器甚至燃燒分析儀...等等各項數據。

要整合彙整這些數據的自動蒐集儀器,當然是沒有(那個儀器設備都超貴的,光類比及數位channel數可能要64通道以上了),當然都是手抄寫!😂 如引擎轉速、油門開度、歧管壓力、排氣壓力、引擎溫度、排氣溫度、機油溫度、燃油消耗、AFR、吹漏氣量、排汙數據CO/HC甚至NOx...等等。

光一筆資料,等引擎狀態穩定開始抄寫完所有數據可能就要花3~5分鐘,例如從點火角提前10度,每次提前2度一直到56度至少24筆,當在MBT點附近是會細到每次增加1度甚至0.5度,而這個僅是一個格點,可能全部作完就要花1~2個小時了

所以基本的電腦18x14(每500 rpm歧管壓力每5 kPa)的格點,要花幾天作完一個點火角基礎map? 至於號稱可以切到很細的電腦....每200 rpm每2.5度TPS,真得很確實的去作,會作到天荒地老喔!(電腦不是笨蛋,格點間的轉速、油門開度,當然是作線性內差計算)。

點火角對引擎扭力影響

所以作燃油及點火的基礎map設定,原廠工程師要花上1, 2個月的時間,其實是很合理的。 外面的車行要設定電腦時,當然沒有那個美國時間自己去建基礎maps,電腦設定頂多幾個小時就要交車了,沒有概念的相同轉速,當然就小油門到大油門都塞一樣的點火角設定。

要避免全油門爆震,安全設定都塞24度,中小油門沒力及油耗差; 全塞40~50度。中大油門就爆震炸引擎了! 合理正常原廠引擎(壓縮比10~11.5)的點火角3D maps,在小油門開度是很提前的40~50度(有看過設到60度的!),隨著油門開度逐漸增大(引擎負荷增大),點火角逐漸延後至全油門時可能會退至30度那附近。

我們的全取代電腦都會依據車型,會內建相對應車型的基礎maps,當然我們也沒有那個美國時間自己去建基礎maps,最快速有效率當然就是逆向工程,將原廠數據透過App抓下來就可以建立完整基礎maps。所以要感謝原廠工程師認真及辛苦的調整。我們的全取代電腦基礎maps不會有那種很離譜,超瞎的設定。,

*註1:最佳扭力點火提前角(MBT點), 英文原文是Minimum Spark Advance for Best Torque
*註2: 引擎動力計(Engine Dyno.)是車廠在作引擎基礎發展或引擎電腦基礎調校時所用的動力計, 一般是單一引擎,沒有變速箱(有接變速箱的話,固定在單一檔位,齒比接近1),曲軸透過連軸器1:1連接到引擎動力計,渦電流(Eddy-Current)提供阻力來抵消平衡引擎動力。 來讓引擎維持一定轉速及油門開度. 透過荷重計(load cell)可以得知引擎當時輸出扭力。

最後,來讓各位車友動動腦

為何小油門開度點火角MBT會到40~50度? 而隨著油門增大會退到30度附近?

答:主要是火焰傳播速度的差異。 除了氣流擾動因素外,可以把它想像成當小油門時進氣量少,當壓縮到相同容積時,可燃氣分子少,分子間距離較遠,火焰傳播速度較慢。當隨油門開度變大進氣量變大,當壓縮到相同容積時, 可燃氣分子多,分子間距離變近,火焰傳播速度較快。 汽缸內壓力波峰值理想約在活塞上死點(TDC)後12~15度會有最佳扭力;所以火焰傳播速度較慢時, 需要較提前點火;相對的,火焰傳播速度較快時,就可以不用麼早點火,亦會在相同曲軸角度壓力達到峰值。所以小油門時,火焰傳播速度慢,點火角度要較提前(40~60 degCrk);隨著油門開度變大,火焰傳播速度變快,點火角就可不用那麼提前(25~35 degCrk)。

詳細影片看這邊: (噴射系統特集【三十七集 改裝車油耗就一定比較差???】點火角設定的秘密)