表格1(表中压力对应的千克压力数据为近似值,取小数点后两位数,四舍五入。)
通过表格1可以看到,随着火花塞间隙中空气压力的降低,击穿跳火的电压也降低。常态大气压下高压电离空气的数值是3000V/mm,虽然测试时火花塞间隙为0.7mm,但我们为了使测量数据更符合摩托车使用的实际情况,使用了电阻高压帽,这个电阻值加高了击穿所需要的电压。在实车测试中,高压帽的电阻值大小也是会影响到次级击穿电压的大小。
图47中A点的击穿电压,在间隙不同的火花塞中,差距也很大,我们使用分析仪针对火花塞间隙对击穿电压的影响也进行过测试。在同一台发动机上,将火花塞间隙调整到不同位置,怠速状态下击穿电压同步的产生了变化,如图54间隙0.3mm,图55间隙0.5mm,图56间隙0.7mm,图57间隙1.5mm。
可以看到,火花塞间隙对击穿电压的影响是比较大的。因为火花塞间隙加大,要电离间隙中的气体就需要更高的电压,反馈到次级波形中,成为一个高击穿电压。击穿电压实际就是高压电能量从点火线圈中通过高压线,高压帽,火花塞间隙,这段过程中要构成工作回路所要克服的总体电阻量大小的反馈电压。使用碳芯电阻高压线,电阻值不同的高压帽,电阻火花塞,这些都会引起击穿电压相对升高。
火花塞的击穿电压高低除了间隙外,与火花塞的状况,燃烧室压力,混合气浓度这些都有关系。火花跳火在中心电极是锐边的时候比圆边容易,使用新旧不同的火花塞,在同样情况下旧火花塞的击穿电压要高些。混合气越稀,击穿电压越高。因为稀混合气时火花塞间隙击穿跳火需要的电压比浓混合气时更高。
图47中的B点燃烧电压高低在摩托车发动机实际工作中,和汽缸内压力,混合气浓度有关。C点燃烧时间在使用不同的点火器和点火线圈情况下,在电容点火中持续时间都不相同。
我们在使用不同点火线圈的电容点火电路中进行过分析仪的次级燃烧时间测试。如图58所示是使用普通电容点火铁芯点火线圈,图59是使用电感点火的铁芯点火线圈,图60为电容点火铁芯点火线圈的燃烧时间,大约在54us左右。图61为电感点火使用的闭磁路铁芯点火线圈的燃烧时间,约为180us。可以看到这2种点火线圈的次级高压信号波形完全相同,但燃烧时间不同,电感点火线圈的燃烧时间超过电容点火线圈的3倍。
电容点火的次级燃烧时间很短,我们测试过多款点火器和点火线圈,正常燃烧时间的差异不到200us(0.2ms)。