TRC系统推迟点火对发动机性能的影响分析

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TRC（TRAC/TCS/ASR）系统：牵引力控制系统/驱动防滑系统/加速防滑系统，通过调节作用于驱动轮的驱动力矩和制动力矩，在驱动过程中防止驱动车轮空转，增加行驶的稳定性，控制的是驱动车轮。

1 TRC控制车轮滑转的措施

（1）发动机扭矩控制：是在汽车车轮滑转的时候，通过控制发动机扭矩的输出来调节汽车驱动轮的驱动力，从而实现驱动防滑的方法。保证发动机输出转矩与地面的附着力相匹配，减少轮胎磨损，改善燃油经济性，还能使汽车具有良好的驾驭性和乘坐舒适性。①减少喷油量：控制燃油的喷射量来控制发动机扭矩的方法。②减少进气量：通过减小节气门的开度，减少进气量，缩短喷油时间或中断喷油器的喷油来迅速减小发动机扭矩的输出，快速的防止车轮滑转。③推迟点火提前角：通过推迟发动机的点火时间，使发动机燃烧放慢来达到减少发动机扭矩输出的目的。

（2）制动控制：对打滑的驱动轮进行加油制动。

（3）变速箱的控制：变速箱自动换高档从而达到输出扭矩变小的目的。

在上述发动机控制中，其中第三个控制措施是推迟点火的控制。点火动作是做功冲程的一部分，要想使发动机有最佳的动力性、经济性、和最佳的排放，不但要有最佳的进气量和喷油量，更应该要有最佳的点火时间。

最佳的点火时间应该和发动机转速，进气歧管的绝对压力以及汽油的辛烷值等，都有着非常密切的关系。

理论上燃烧速度越快，最高压力越接近上止点，则膨胀压力越大，作功越大。但若压力升高率过大，最高压力峰值也会提高，发动机零件会承受较大的冲击载荷并伴随产生噪声，就会出现发动机工作粗暴[1]。

2 TRC推迟点火对发动机性能的影响

2.1 可能引起发动机工作的爆震

点火开始时刻也是初始点火提前角，其大小随发动机而异。如果控制不好，发动机会产生爆震和过热现象。

爆震是发动机运行中有害的一种故障现象。爆震不但与汽油的辛烷值有关，还与点火时刻有密切关系。发动机工作如果产生爆震，火花塞电极或者是活塞就可能产生过热、熔损等现象，造成严重故障，因此必须防止由于点火时刻产生的爆震现象。

传统的点火系统和无爆震控制的点火系统中，为防止爆震的发生，其点火时刻的设定往往远离爆震，这样就会降低发动机效率，增加燃油消耗。而具有爆震控制的点火系统，点火时刻到爆震边缘只留一个较小的余量，就在爆震界面上工作，这样即控制了爆震的发生，又能更有效地得到发动机的输出功率。

2.2 点火时刻的控制方法

利用爆震传感器安装在发动机的缸体上的压电晶体的压电效应，把缸体的振动通过传感器的电信号输入ECU，ECU判定有无爆震及爆震的强度，进而推迟点火时间。点火控制系统采用闭环控制方式，爆震强，推迟点火角度大；爆震弱，推迟点火角度小，直到爆震消失。当爆震消失后，在一段时间内ECU会维持当前的点火时刻。如果没有爆震发生，则逐步增加点火提前角一直到爆震发生，当发动机再次出现爆震时ECU又使点火提前角再次推迟，调整过程如此反复进行。

点火过早，不仅使发动机的功率降低，还有可能引起爆燃和运转不平稳现象，还会造成运动部件损坏。点火过迟，导致发动机过热，功率下降。点火过迟，导致发动机过热，功率下降。

一般来说，混合气在气缸内燃烧时，其最高燃烧压力，也是发动机的最大输出功率，出现在曲轴转角的上止点后10度左右。

2.3 汽油辛烷值对点火时刻的影响

发动机的爆震与汽油品质有密切关系，常用辛烷值来表示汽油的抗爆性能。汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可以加大；反之，汽油的辛烷值越低，抗爆性越差，点火提前角应减少。

点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，磨损加剧，这是应该防止的。点火过迟，气体做功效率低，排气声大。不论点火过早或过迟，都会影响转速的提升。最佳点火角受很多因素影响，如果要发动机工作在理想状态下，就必须考虑气缸温度和压力。越高的温度和压力，燃烧也就越快，点火提前角要越小。影响缸温缸压的因素有发动机压缩比、气温、缸温、负荷。汽油辛烷值，越高抗爆震能力越强，但需要大的点火提前角。混合气的空燃比，过浓过稀燃烧速度皆慢，需调整点火提前角[2]。

2.4 TRC推迟点火可能会使发动机温度过高

（1）发动机各主要部件比如活塞、连杆、缸筒、气门、气门座圈、气门导管等的温度过高，会使这些零件材料的力学性能显著降低，以致发生变形和损坏。

（2）发动机各零部件间的正常间隙将因零件过热膨胀而被破坏，正常工作的环境被破坏从而使零件不能正常工作。

（3）发动机温度过高还会使机油黏度变稀甚至氧化变质，破坏润滑油膜，降低润滑作用，从而加剧零件的磨损。

（4）发动机温度过高还会使气缸的充气量减少，充气效率降低，发动机功率下降。

点火时刻的影响有很多因素，稳定的、高速的、精确的、控制最佳点火提前角是一件多部件参与的事情。

问题的关键在于“从点火到气缸混合气燃烧膨点火开始时膨胀需要的时间”，实际上上述因素通过影响“从点火到气缸混合气燃烧膨胀时间”从而影响点后时刻。

还有一些因素会影响点火时刻，比如转速，理论上转速越快需要提前角越大；负荷，负荷越大同样转速下节气门开度越大但是混合气需要压缩到一定的程度；温度高混合气燃烧速度快，需要较低提前角；汽油标号（辛烷值），低标号汽油燃烧速度比高标号的快；压缩比。压缩比越高汽油分子在空间的密度也增大；在TRC系统中推迟点火时间，会使发动机气缸中混合气被点燃的晚而燃烧变慢，能达到降低发动机功率以及降低发动机扭矩的目的，但也会使发动机温度短时间升高，也会损坏发动机的零部件。