为什么四冲程电动机浪费了火花?


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这只是在我好奇的脑海中浮现的。在具有偶数气缸的典型四冲程发动机中,火花塞成对点火。这意味着当一个气缸排气时会浪费火花,而另一气缸实际上在压缩的顶部点火。

我知道这样做可能是为了节省引擎盖下的空间,因为它将使所需的线圈组数量增加一倍。它还可以节省首次购买和更换的费用。但是,它们并不会占用太多空间,也不会花费那么多的成本(至少对于我的4缸汽车而言)。

我的问题:为什么不将线圈组的数量加倍以避免火花浪费?尽管这将占用更多的空间并增加包装成本,但确实可以在一定程度上减少火花塞以及火花塞导线和交流发电机的磨损。因为可以将它们设置为仅在压缩冲程中着火,所以火花塞数量仅为每个火花塞数量的一半。

我确定空间和成本方面的考虑可以解决问题,但是我希望能对避免浪费火花的系统的优缺点有其他想法。


额外的问题:两缸发动机通常会同时同时激发两个气缸吗?还是它们倾向于单独产生火花?


奖励问题2:奇数气缸的发动机中是否有浪费的火花?我不会这样。


不知道在这里您指的是“浪费的火花”。您是说两个气缸应该同时点火吗?
Zaid

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即使这是真的,您所谈论的“浪费”的实际数量也非常小,并且火花并不是火花塞磨损中最重要的组成部分。增加更多的线圈只是意味着增加更多的零件,这些零件可能会磨损并且需要更换。
烧烤

@Zaid,不。我的意思是两个火花塞同时点火,但一个火花塞在压缩冲程后立即点燃燃油/空气混合物,另一个火花塞进入排气装置(浪费了)。
Poisson Fish

如果您认为梅赛德斯S级上的一个线圈套件的价格超过1000美元,那么将这个数字加倍是很愚蠢的。
肯帕奇船长

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@JuannStrauss,是的,这将是非常重要的,但我的研究表明,S级线圈包装的价格约为50美元。您可能想检查一下零件的家伙……
Poisson Fish

Answers:


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很抱歉,如果这最终是一个冗长的答案。这个问题的答案比其他任何东西都更具历史意义,但首先要有一点背景。

在废火花系统中,点火线圈有两个火花塞输出,与其他每个系统只有一个。每个点火线圈最多可连接两个火花塞。这些火花塞位于两个相对的气缸中,这意味着活塞同时上下移动。这样,一个气缸同时处于压缩冲程,另一个气缸处于排气冲程。当线圈着火时,两个火花塞同时点火,一个在气缸中带燃油,另一个在气缸中带排气。带有排气的气缸中的火花称为废火花。

当第一次产生废火花时,它是最前沿的。它是分销商的绝佳替代品,但最终却是一个折衷方案。产生浪费火花的最大原因是它需要较少的计算能力。当时,汽车计算机还处于起步阶段,无法计算数字以发射一组单独的线圈。从事实可以明显看出,同时多点燃油喷射系统风行一时。喷油器像一个大喷油器一样一起点火,这与随后的燃油喷射不同,后者是按点火顺序逐个喷油的。从在通用汽车中使用点火模块和在福特汽车中使用EDIS进一步证明了这一点。这些模块执行了一些所需的计算,以免PCM不必执行它们。

您提到的火花塞的磨损被夸大了,因为废气塞总是在排气流中燃烧,排气流中充满了热离子化的气体,实际上很容易燃烧。实际上,向后点火(侧电极到中心电极)的火花塞磨损最大。

大多数汽车制造商最终确实选择了每个气缸上的单个线圈,这被称为塞上线圈或塞附近线圈。这是一个更有利的系统,因为可以对每个气缸进行停顿和定时控制。即使它们是如此现代,这些系统仍然保留了其来源的某些根源。例如,在带线圈插塞的福特V8发动机中,如果凸轮轴位置传感器停止工作,则发动机将仅使用曲轴位置传感器,然后转而使用废火花并按排点火,而不是顺序喷射。这开车把我逼到了车库的mp行模式。而且,即使在今天制造的发动机上,一些制造商仍然保留了废火花。以GM Ecotec 4缸发动机为例,它仍然使用废火花。

最后是您的两缸问题。这实际上取决于引擎的设计。如果汽缸像Vtwin发动机那样对置,那么是的,它们使用废火花,但是这些发动机通常使用磁电机系统,该系统始终在排气口中点燃相同的火花塞,这无济于事。如果它是像某些摩托车中那样的扁平发动机,则它不使用该系统,因为气缸的冲程是相反的。

PS奇数气缸发动机(多于一个)非常罕见,因此对于它们使用哪种点火系统要有更多的例外。


感谢您冗长的回答!它直接回答了我的问题,并证实了我的怀疑,即浪费的火花主要是折衷的复杂性和成本。
Poisson Fish

我要补充一点,这里有一个采用浪费火花的平双引擎,它是经典的雪铁龙2CV:en.wikipedia.org/wiki/Citro%C3%ABn_2CV#Engines由于该车是专门为简化机械性能和可靠性而设计的,对于大众市场而言,该系统非常适合。水平对置的发动机可与浪费的火花系统配合使用,因为活塞沿相反的方向运动,行程相距180'。
Gargravarr

@ Gargravarr我想我必须有所作为。平板V型发动机不能使用废火花。斯巴鲁拳击手之类的相对的对置发动机可能会使用废火花。区别在于两个活塞是在相同的曲柄行程(平V)上骑行,还是所有活塞都有自己的曲柄(平拳)。
vini_i 17-4-5

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一些四冲程发动机确实浪费了火花点火。基本优点是不需要分配器,该分配器是点火系统可靠性较差的部分之一。在顶装式线圈组件普遍使用之前,就已经使用了浪费的火花系统。

对于现代点火组件,可靠性问题并不那么重要。

废火花点火由于其简单而可靠的设计,在使用磁电机点火的小型单缸四冲程中或多或少是标准的。

在摩托车发动机中,浪费的火花具有使用较少线圈的优点,在可用的有限空间中,每个线圈在物理上都可以更大(并且功率更大)。

Wikipedia在此处列出了浪费的火花点火引擎:https : //en.wikipedia.org/wiki/Wasted_spark#Practical_examples_of_.27wasted_spark.27

这样设计的每个气缸带有两个火花塞的气动活塞发动机具有更高的可靠性。每个插头都有一个完全独立的点火系统,如果一个插头的系统发生故障,对发动机性能的影响可忽略不计。如果在飞行中出现间歇性故障等,每个点火系统都可以独立于驾驶舱而禁用。飞行前检查之一是确保在每个点火系统都被禁用的情况下,发动机将在每个点火系统上正确运行。这与浪费的火花点火无关。

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