偏时点火系统


偏时点火其实是涡轮增压发动机为了争取更快的起步加速,而针对供油与点火进行的特别调校。偏时点火基本上是一种源自直线加速赛车的发动机设定方式,由于这是刻意使混合气在燃烧室外进行爆发,因此偏时点火其实也相当于一般所谓的〔Missfiring〕。 

定义: 

偏点火系统,英文为"Anti-Lag System",简称ALS系统,是一种使用于拉力赛或直线加速赛的电子装置,基本的功能是减少涡轮迟缓的效果。

偏时点火是在收油换档时停止点火动作,刻意让油气在排气门开启后进入排气头段。头段温度极高,油气一接触即爆炸 (我们听到的碰碰爆炸声就是在这产生),强大的爆炸压力便会推动涡轮机的排气叶片,连动使得涡轮机内的增压端叶片高速运转,继续增压,即使车辆是在低速或是换档收油时都能有增压效果。

采用偏时点火的主要目的是在发动机不需要动力输出而又希望大量进气时,尤其是在带有增压器的赛车减少动力进行转弯时,继续保持增压器正常工作,以备需要动力输出时能够快速响应。

原理:

偏时点火系统的技术原理:偏时点火系统在使用时会发出“碰...碰...”的噪音,而且在排气管后面还会冒出熊熊的火焰,让人热血沸腾。它最早起源于WRC赛事,配备该系统的赛车在极刁钻的连续弯道中,能够在减速进弯后,以最迅捷的速度在出弯同时立刻发挥强大的加速力,要说偏时点火系统是应运弯道而生其实也不为过。

偏时点火系统的存在就是为了消除涡轮迟滞,偏时点火系统原理非常简单,在转弯或减速等松油门的情况下,ECU会命令汽车的供油系统射入大量的汽油进入发动机,但是不会点火,直接让这些雾状的汽油在未经燃烧的情况经过发动机直接进入温度极高(大约八百到九百摄氏度)的排气系统。

利用产生出的压力推动涡轮叶片持续加速,让车子即使在减速的情况下也能维持涡轮叶片的转速(大约14000-20000r/min),从而消除涡轮迟滞的现象,让车子既拥有涡轮增压的马力又拥有自然吸气的顺畅。而且,强大的爆炸火焰也会顺着排气管一路冲向尾管,因此当偏时点火系统运作时就会有火花从排气管喷出!

区别:

偏时点火其实和Lancer Evolution的(Post Combustion Control System)相当类似,只不过偏时点火一般是使用在起步冲出前拉高转速的状态下,但是(Post Combustion Control System)则是用于换档回油时节气门关闭的瞬间。

至于偏时点火究竟是如何达成的呢?简单的说,就是将点火时间延后至排气门开启的状态,如此即可使混合气的爆发过程在排气头段中发生,而爆发所产生的震波便会成为推动涡轮的力量,这时候尽管车辆仍处在静止状态,但是涡轮其实已经开始增压,一旦驾驶人放开离合器,发动机在现行获得增压效果的情况下,起步加速必然会更占优势。这也就是偏时点火通常会被用在直线加速赛车的主要原因。

由于偏时点火会使混合气在排气头段爆发后一路燃烧至尾管,因此除了会发出巨大的爆炸声响,同时也会有熊熊火焰自尾管喷出。但是必须注意的是,偏时点火的目的绝非用来〔玩火〕,因为〔Missfiring〕的定义就是混合气因点火不当而产生的不正常燃烧现象,当混合气的在头段爆发时,爆发所产生的高温与震波除了会使头段产生极大的负荷,就连涡轮的排气端叶片与发动机的排气门周围部件也很容易造成伤害。这也是一般在进行偏时点火时,必须详加了解的注意事项。

应用:

比赛车辆所用的涡轮,由于要增强马力的关系,因此比街车所用的大得多。由于涡轮重量增加的关系,造成发动机加速反应变得迟钝。因为较重的涡轮叶需要更多的时间与能量来推动叶片的加速以及增压,这就是所谓的"涡轮迟滞"。

偏时点火系统涡轮迟滞:

涡轮迟缓称为Turbo Lag,也就是涡轮达到全增压所需要的时间,涡轮需要排气压力来推动,才能持续增压,但在赛车减速进弯时会因为油门收小排气压力下降,造成涡轮效率降低,无法继续增压,需要等到转速再次提升产生足够废气才能增压,因此造成了涡轮延迟的现象。

偏时点火系统ALS系统:

开发Misfiring System就是要减少涡轮迟滞的现象,该系统会在电脑上做手脚,在松油门时,如转弯或减速的时候,电脑会命令汽车的供油系统将大量的汽油射入发动机,但不会点火,直接让这些雾状汽油在未经燃烧的情况下经过发动机直接进入温度极高的排气系统,当雾状的汽油进入之后会因碰到高温而自动引爆。

产生出来的压力会冲向唯一的出口,推动涡轮增压器的叶片持续加速,让车子即使在减速的情况下也能维持涡轮叶片的转速(大约14000-20000r/min),使涡轮迟滞的现象消失,让车子同时拥有涡轮增压的功率及自然吸气的反应,另外高挥发性的汽油进入发动机及排气系统的时候能有效降低发动机和涡轮增压器的温度。

偏时点火是在收油换档时停止点火动作,刻意让油气在排气门开启后进入排气头段。头段温度极高,油气一接触即爆炸 (我们听到的碰碰爆炸声就是在这产生。) , 强大的爆炸压力便会推动涡轮机的排气叶片,连动使得涡轮机内的增压端叶片高速运转,继续增压,即使车辆是在低速或是换档收油时都能有增压效果。

优缺点:

偏时点火系统不仅可以降低增压器的涡轮迟滞,还具有另外一个优点,即汽油本身具有高挥发性,能够吸收发动机的一部分热量,当高挥发性的汽油进入发动机及排气系统时能够有效降低发动机的温度。所以,涡轮增压的赛车需要燃烧很浓的混合气体,虽然造成高耗油但却能够降低发动机的高温,从这个角度来说,可以增加发动机的耐用度。

但是与之相对的,缺点也不可避免。高浓度混合气在排气系统爆炸时产生的强大力量与高温,会使排气头段、涡轮排气端叶片与气门周围等部分之负荷加重,减短涡轮、排气系统以及发动机排气门的使用寿命。

这些弱点虽能以各项参数的协调来减缓,但仍不可避免。另外,偏时点火系统运作时会大幅度减少发动机刹车效果,因为曲轴与活塞是呈现无点火无外力的惯性自转的状态,这就好比挂空挡踩刹车,发动机不能提供充足的制动力,所以车辆入弯时则必须完全依靠刹车系统来负担,搭配ALS的车辆对于刹车系统的设定是不可忽视的。

综合来讲,偏时点火系统对机械上所带来的损害仍是弊大于利,除了在分秒必争的赛车上使用之外,一般改装车仍不适合改装。

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