2013年第6期零部件
国外内燃机
高效汽油机用的电晕放电点火系统
【英】MietJB【美】LykowskiJMixellK
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摘要：为了进一步降低燃油耗，未来的汽油机将以稀薄空燃混合气和较高的平均有效压力运行。 Federal-Mogul公司面临这一挑战，并开发出一种电晕放电点火系统，目的是在高平均有效压力下能可靠地点燃过量空气系数大和废气再循环率高的混合气。发动机试验表明，这种新型点火系统具有高达10%的直接节油效果。
关键词：汽油机电晕放电点火系统
降低燃油耗
1对点火系统的新要求
汽油机效率的不断提高已影响到发动机的各系
统及其部件，故对点火系统也提出了新要求。为了进一步降低燃油耗，未来的高效发动机运用稀薄混合气燃烧方案作为补偿措施，或许还要扩展分层充量运行的范围。在高平均有效压力和充量极其稀薄的情况下，传统的点火技术已无法确保在所有运行工况下都能可靠地点燃混合气。
现今面临的挑战是如何在完全不同的边界条件下开发点火技术。在混合气高于或低于化学计量
比，或者必要时采用适度的稀薄混合气方案时，小型点火源仍能满足要求，但在充量明显分层和过量空气系数明显较大的情况下，点火源将被紧缩至针眼那么小。平均有效压力较高和过量空气系数稍大时，虽然可改用较高的点火电压和较长的火花持续时间，但仍存在一些其他间题：若点火火花持续时间较长，则燃烧重心位置会移动；若用于长点火持续期的点火能量较大，则会加快火花塞的烧损。然而，比较棘手的问题是无法改变点火火花的位置。为了克服点火源的紧缩现象，Federal-Mogul公司开发出一种新的点火系统，以多个长等离子束替代单个小的点火火花（图1）。这种先进的电量放电点火系统(ACIS)能够不断地提高点火效果，达到提高汽油机效率的目的。
2系统零件和工作原理
ACIS由两部分组成。第1部分是由2个部件组成的点火单元，它与传统的火花塞相似，被装人气缸盖中，其点火单元带有1个电感线圈，被布置在伸人燃烧室内的电晕放电塞上方，必要时，它也可单独布置在原先点火线圈的结构空间内。第2部分是控
万方数据
图1从4个ACIS点火电极发出的电晕放电
制单元，负责处理来自发动机电控单元的脉冲，并将 12V直流输人电压转换成频率约1MHz的转换电压（图2），利用这种高频转换电压激励点火单元共振。
点火信号（转速/负萄）
发动机
供电电压 12V置流
控制器
反馈
电控单元
图2ACIS系统部件布置概貌
供电电压 12V直流柠办照
当点火单元以1MHz频率被激励时，在电晕放电火花塞上会产生高达72kV的电压（从最高点至最高点），从而辐射到具有高场强的电交变场。该电