【正文】 標(biāo)，在發(fā)動機(jī)以3400轉(zhuǎn)每分的轉(zhuǎn)速的情況下，點(diǎn)火時(shí)間被定在了41176。BTDC 到10176。ATDC之間。為了對這一過程優(yōu)化，點(diǎn)火時(shí)間是通過完全開放的節(jié)流閥設(shè)計(jì)的。最后發(fā)動機(jī)的表現(xiàn)情況如：功率，轉(zhuǎn)矩，BMEP，容積效率，和排放等，就可以得到測定進(jìn)而了解。成果表明最佳的扭矩和功率是在31176。CA實(shí)現(xiàn)的，并且容積率，BEMP，隨著點(diǎn)火時(shí)刻的提前而增加。氧氣，二氧化碳，一氧化碳含量幾乎不變，但是碳?xì)浠衔镫S著點(diǎn)火時(shí)刻的提前增加了，氮氧化合物在10 BTDC是排放量最少的。最顯而易見的結(jié)論就是，通過改變點(diǎn)火時(shí)刻觀察發(fā)動機(jī)的性能是可以作為一種有效的方法來預(yù)測發(fā)動機(jī)的表現(xiàn)的。并且我們同時(shí)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置都可以顯著的有效的影響著臺發(fā)動機(jī)的表現(xiàn)。關(guān)鍵詞 點(diǎn)火時(shí)間 性能 排放 火花塞引擎第一章 介紹火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)的性能是一個(gè)與很多因素，很多變量有關(guān)的函數(shù)。其中最重要的一個(gè)變量因素就是點(diǎn)火時(shí)間。也是發(fā)動機(jī)優(yōu)化燃燒效率，減少排放，使得引擎符合未來發(fā)展趨勢的一個(gè)非常重要的因素。自從奧拓研發(fā)出第一個(gè)四沖程發(fā)動機(jī)之后，點(diǎn)火花發(fā)動機(jī)的發(fā)展已經(jīng)取得了一個(gè)非常高水平的發(fā)展。在早些年，增加發(fā)動機(jī)的功率和增加發(fā)動機(jī)的工作可靠度是工程師們的主要工作目標(biāo)。然而近些年來，點(diǎn)火時(shí)刻使得工程師們的注意力更加集中在如何使得SI引擎的工作效率最大化。陳教授和朱教授在高延遲點(diǎn)火的條件下建立incylinder熱力學(xué)模型的工作，特別是高延遲點(diǎn)火對于氣缸壓力的影響。缸內(nèi)溫度和燃油混合氣體也在不同的點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行了測量計(jì)算。Soylu and Gerpen建立了兩個(gè)區(qū)域的熱力學(xué)模型。用以來研究點(diǎn)火時(shí)刻對于燃料成分，燃燒率，等價(jià)比率的影響。燃燒率被用來研究火焰進(jìn)入時(shí)刻和火焰?zhèn)鞑r(shí)刻在不同的引擎的不同工作狀況。主要基于Ferguson’s and Krikpatrick的工作，我們建立了一個(gè)零維度的熱力循環(huán)模型，兩個(gè)燃燒/未燃燒的燃燒模型，用來預(yù)測氣缸壓力，工作狀況，放熱焓，和排放的廢棄等等。基于熱力學(xué)第一定律的零維度模型是一個(gè)燃料燃燒率和曲軸位置的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。在當(dāng)今這個(gè)工業(yè)化的社會，每天保持一個(gè)干凈的環(huán)境成為一個(gè)越來越重要的課題。由于摩托和汽車引起的嚴(yán)重的空氣污染問題現(xiàn)在正亟待解決。正因?yàn)槿绱?，尋找新的能源替代品，來代替石油制品在?nèi)燃機(jī)中的使用變得比以往越來越有必要。第二章 引擎測試監(jiān)視設(shè)備和控制發(fā)動機(jī)變量（如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、水和潤滑油溫度，燃料和空氣流動等）安裝在一個(gè)完全自動化的測試床上，安裝的標(biāo)準(zhǔn)是SI引擎，位于伊朗的Khodro廠公司實(shí)驗(yàn)室。第一組測試的數(shù)據(jù)是點(diǎn)火提前角，進(jìn)氣歧管壓力是100兆帕。測試引擎的規(guī)格在表一中給出。表一 引擎規(guī)格引擎型號 TU3A沖程數(shù) 4汽缸數(shù) 4氣缸直徑（毫米） 75沖程（毫米） 77壓縮比 10：最大功率（千瓦） 50最大扭矩（牛米） 160最大轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)每分） 6500排量（毫升） 1360圖片 1控制面板和在測試設(shè)備上的測試引擎這個(gè)測試引擎被安裝在一個(gè)完全自動化的的測試床上，并且測試引擎是和Schenck W130渦流測功器耦合的，這個(gè)測試床有吸收負(fù)荷和驅(qū)動的能力。在測試床上有一個(gè)用與速度的電動速度傳感器，和另一個(gè)用于壓力的電動壓力傳感器，通過這兩個(gè)傳感器，我們可以把信號傳遞給控制面板和控制中心。通過控制面板上的操作按鈕，測試員可以操縱測功器，進(jìn)而設(shè)置速度和負(fù)載。還有一個(gè)設(shè)置點(diǎn)火時(shí)間的功能按鈕被設(shè)置在了控制面板上。冷卻液和潤滑油是通過一個(gè)由水熱交換器控制溫度的電動泵來驅(qū)動完成的。加熱器是在加熱和輕載工況下用來保證潤滑油的冷卻液溫度的設(shè)備。圖1是控制面板和測試引擎。第三章 方案 廢棄分析設(shè)備廢棄分析儀是一系列用來分析測量煙，塵氮氧化合物，碳?xì)浠衔?，一氧化碳等的設(shè)備。在排放的廢棄測量中，煙塵的測量標(biāo)準(zhǔn)是通過測試AVL Di氣體來確定的。氮氧化合物是通過一個(gè)裝有自動調(diào)溫加熱裝置的4000—系列分析儀來測試的，氮氧化合物的單位是PPm。 實(shí)驗(yàn)誤差沒有任何物理量是可以被完美的測量和確定的，總是會有一些誤差在某一些測量里面。這就意味著，如果我們測量某個(gè)量，然后重復(fù)測量，我們幾乎不可能得到一個(gè)相同的值。然而當(dāng)我們做了大量的測試工作，并且用了更加精密的測試方法，我們可以減少錯(cuò)誤，并且，我們可以更有自信的去說，我們的測量結(jié)果與真是的結(jié)果更加接近了。 綜合計(jì)算中的錯(cuò)誤當(dāng)一個(gè)有誤差的測試結(jié)果和一個(gè)正確的公式結(jié)合，計(jì)算出的結(jié)果肯定是不可避免的產(chǎn)生誤差。盡管錯(cuò)誤在某些情況下可以被避免，我們必須把錯(cuò)誤的最大可能考慮到我們的計(jì)算當(dāng)中去，我們必須在我們的計(jì)算中將錯(cuò)誤的影響考慮進(jìn)去。首先我們將計(jì)算絕對的誤差在誤差中的百分比，最大可能的錯(cuò)誤就是由這個(gè)百分比錯(cuò)誤疊加在一起的，一般來說我們可以將誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差通?？梢酝ㄟ^一些系統(tǒng)的算法，經(jīng)過一系列計(jì)算之后，系統(tǒng)誤差可以自動通過算法抵消掉。對設(shè)備錯(cuò)誤的使用，或者沒有能合理的使用和校準(zhǔn)設(shè)備常常會導(dǎo)致以上所說的結(jié)果。系統(tǒng)誤差是一種外部效應(yīng)，系統(tǒng)誤差是可以改變實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，但與此同時(shí)，對于系統(tǒng)誤差的修正卻不是眾所周知的，這科學(xué)界，一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往需要幾個(gè)事實(shí)（特別是通過不同技術(shù)）來證實(shí)的原因是，不同地方的不同裝置，可能被一些不同的系統(tǒng)影響著。所以我們應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)執(zhí)勤就考慮設(shè)備的誤差。第四章 結(jié)論和討論第一次調(diào)整發(fā)動的性能數(shù)據(jù)是調(diào)整節(jié)氣門位置。通過調(diào)整節(jié)氣門的位置，進(jìn)氣歧管的壓力就在100兆帕和節(jié)氣門完全開啟之間浮動。當(dāng)量比在3400轉(zhuǎn)每分時(shí)取得了統(tǒng)一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制動平均有效壓力往往會是點(diǎn)火時(shí)間提前三十一度，然后在上止點(diǎn)之前在下降。在上止點(diǎn)前三十一度的時(shí)刻點(diǎn)火是獲得最佳性能的最佳時(shí)機(jī)。但是如果點(diǎn)火正時(shí)不夠靠前，最初的一部分壓力被浪費(fèi)在壓縮沖程，這樣一來我們就損失了一部分功率進(jìn)而降低性能。最大BMEP點(diǎn)火時(shí)間是31176。BTDC。最大剎車轉(zhuǎn)矩(MBT)被定義為最小的使得推進(jìn)功率達(dá)到99%的最大功率的轉(zhuǎn)矩。應(yīng)當(dāng)注意的是，MBT將會隨著節(jié)氣門位置和發(fā)動機(jī)在不同節(jié)氣門工況下的轉(zhuǎn)速而改變的。為了減少缸內(nèi)的混合器密度，一個(gè)不太大的點(diǎn)火提前角是非常必要的。這樣就能產(chǎn)生一個(gè)合適的發(fā)動機(jī)性能表現(xiàn)了。實(shí)驗(yàn)表明，平均有效壓力往往會隨著點(diǎn)火時(shí)刻在21到41度的升高而升高。我們預(yù)計(jì)平均有效壓力會隨著點(diǎn)火提前角慢慢上升到一定值，然后在下降。當(dāng)大部分的燃燒發(fā)生在上止點(diǎn)附近的時(shí)候，我們可以獲得最佳的發(fā)送機(jī)燃燒性能。如果點(diǎn)火時(shí)刻不夠提前，一部分燃燒將發(fā)生在活塞已經(jīng)開始下降的時(shí)間段。這樣我們就損失了這一部分性能，我們就全方位的損失了發(fā)動機(jī)的性能。如果點(diǎn)火時(shí)刻太過提前，有一部分燃燒會發(fā)生在活塞正在上升的時(shí)刻，這樣壓縮這一部分氣體就成為我們必須要做的工作，這樣也是會影響發(fā)動機(jī)的性能。這些因素會對IMEP有一個(gè)很大的影響，而這也可以作為點(diǎn)火時(shí)刻提前的一個(gè)因素。實(shí)驗(yàn)表明，在達(dá)到上止點(diǎn)之前，峰值壓力會隨著點(diǎn)火時(shí)刻的增加而增加。如果當(dāng)活塞將要達(dá)到上止點(diǎn)的時(shí)刻，所有的氣體燃燒了，那么我們會獲得最大的壓力。但是當(dāng)點(diǎn)火時(shí)刻不是那么的提前的時(shí)候，缸內(nèi)壓力就會降低，因?yàn)樵诨钊谄渥龉_程下降的時(shí)候氣體并沒有完全燃燒。圖片 2 測試結(jié)果圖片 3測試結(jié)果上圖還顯示了排氣溫度隨著活塞接近上止點(diǎn)與下止點(diǎn)時(shí)降低。IMEP表示活塞的工作完成程度。廢棄的溫度表示了理想的排放廢焓氣的焓。焓是溫度的唯一函數(shù)，同事，燃油燃燒的所有能量都要作用到做工沖程中去。按照能量守恒定律，排放的氣體溫度也是要降低的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，BMEP會隨著點(diǎn)火時(shí)刻的提前而增加。我們預(yù)期BMEP會隨著點(diǎn)火時(shí)刻接近上止點(diǎn)的時(shí)候降低。如果點(diǎn)火時(shí)刻不夠提前，當(dāng)大部分氣體燃燒的時(shí)候活塞已經(jīng)在下降的路上，這種情況下，我們就會在做工沖程中的一部分能量，發(fā)動機(jī)性能就會降低。如果點(diǎn)火時(shí)刻太過提前，大部分氣體就會在活塞仍然在上升的過程中燃燒，這樣我們就必須壓縮這些氣體，浪費(fèi)一些能量。同事結(jié)果顯示最大的BMEP是在21度和41度之間，當(dāng)點(diǎn)火時(shí)刻在31度BTDC時(shí)我們會獲得最大的BMEP。附錄四 英文文獻(xiàn)原文AbstractIntroduction Ignition timing, in a spark ignition engine, is the process of setting the time that an ignition will occur in the bustion chamber (during the pression stroke) relative to piston position and crankshaft angular velocity. Setting the correct ignition timing is crucial in the performance and exhaust emissions of an objective of the present work is to evaluate whether variable ignition timing can be effect on exhaust emission and engine performance of an SI engine.Method For achieving this goal, at a speed of 3400 rpm, the ignition timing has been changed in the range of 41176。 BTDC to 10176。 ATDC and for optimize operation, ignition timing has been designed at wideopen throttle and at last, the performance characteristics such as power, torque, BMEP, volumetric efficiency and emissions are obtained and discussed.Results The results show optimal power and torque is achieved at 31176。CA before top dead centre and volumetric efficiency, BMEP have increased with rising ignition timing. O2, CO2, CO has been almost constant, but HC with advance of ignition timing increased and the lowest amount NOx is obtained at 10 BTDC.Conclusions In conclusion, it obtained that ignition timing can be used as an alternative way for predicting the performance of internal bustion engines. Also engine speed and throttle position were all found to significantly influence performance in this engine.Keywords: Ignition timing . Performance . Emission . Spark ignition engine1 IntroductionThe performance of spark ignition engines is a function of many factors. One of the most important ones is ignition timing. Also it is one of the most important parameters for optimizing efficiency and emissions, permitting bustion engines to conform to future emission targets and standards[1]. Since the advent of Otto’s first four stroke engine, the development of the spark ignition engine has achieved a high level of success. In the early years, increasing engine power and engine working reliability were the principal aims for engine designers. In recent years, however, ignitiontiming has brought increased attention to development of advanced SI engin