学文网[摘 要]随着国家的不断发展，国民的生活水平和质量也不断提高，在多种因素的影响下，越来越多的私家车驶入路面，需要更多的能源支持社会经济的发展，导致可持续发展的观念深入人心，如今面临着的两大难题，环境保护与能源节约。在环境与能源的驱使下，有关提高发动机燃烧效率的工作被重视起来，本文通过对双火花塞点火发动机的燃烧测试与诊断进行分析，简单论述一下其对环境保护和节约能源的贡献。
[关键词]双火花塞点火 发动机燃烧 内燃机数据
中***分类号：TG133+.3 文献标识码：TG 文章编号：1009914X（2013）34001401
众所周知，发动机的工作原理是很复杂的，用简单的语言概括就是能源在燃烧过程中，各种能量的之间的转换过程，目前的发动机设计要比以往更加轻便，虽然发动机的整体规模趋向于简单化、简洁化，但是在功率方面还是有一定要求的，其重心的工作就是放在了燃烧过程的改进上，所以双火花塞点火技术的提出与应用，一方面提高了发动机燃烧效率，另一方面对环境的保护作出贡献。
一、双火花塞点火技术的分析
相比较单火花塞点火系统而言，双火花塞点火系统是指将两个火花塞分别布置在半球形燃烧室两侧的对称位置，也就是一个气缸对应会有一个火花塞，当工作的时候，两个火花塞同时点火，保证汽缸内部快速燃烧，而且是爆炸式的充分燃烧，瞬间形成强烈的涡流，减小了火焰的传播距离，大幅度提升了燃烧的传播速度，根据能量守恒与转变的原理解释，当混合气受到压缩直到上止点，此时的瞬间点火是燃烧最充分最干净的时候，能量转换的效率最高，双火花塞同时点火的时候其着火概率要是单火花塞点火时的一倍，此现象在发动机的稀薄燃烧中效果是最为明显的，这一项技术在德国的宝马公司运用非常广泛。
当两个火花塞同时点火的时候，不仅仅是提升了点火速度，更大程度的降低了油耗，以其低速、大负荷的点火燃烧特点，增大了扭力，防止了爆燃的发生，同时也防止发动机在燃烧时因不良因素的存在而产生危害，使双火花塞的整体点火技术有质量上的保证。
二、双火花塞点火发动机燃烧的优点
通过双火花塞点火发动机燃烧测试与诊断进行分析，并且与单火花塞点火系统进行对比，大致就会了解到，双火花塞点火技术不仅能节约发动机的油耗、而且在废气排放等方面也有很大的改善，所以双火花塞点火技术有很明显的优势。
1、混合气的充分燃烧
在发动机的内部，燃烧室内的混合气体不论是在时间上讲还是在空间上讲都不是均匀存在的，我国90%以上的摩托车依旧使用的是单火花塞点火系统，单火花塞点火时不能够使混合气在发动机内部充分燃烧，这种情况使我国的摩托车行业的发展非常落后。单火花塞在点火的时候会存在一个概率问题，而当利用双火花塞点火技术的时候，同时进行两个火花塞点火，就可以提高一倍的概率使其着火，双火花塞的高能点火技术在稀燃发动机中也是很常见的。可想而知，气缸内部的空间是一定的，混合气也是一定的，火花塞由起初的一个增加到两个，点火之后增大了火焰与混合气的接触面积。所以，两个火花塞的使用，在一定程度上加大了混合气的燃烧程度。
2、提高热量利用率
发动机燃烧时是将内能转换成热能和少量其他能量的一个过程，双火花塞的点火速度快，导致火焰的传播速度提高，大致传播速度变为原来单火花塞点火时的2倍，既可以减少由于点火速度慢、传播速度慢造成的能量浪费，又可以使能量基本实现全部转化，大大提高了能量的转化率，同时一定量的燃料能源尽可能最多的将产能转化成汽车等所需要的能量，有效的提高能源的利用效率。能源的使用得到节约，对解决我国能源使用过度的问题起到一定的帮助作用。
3、稳定燃烧
单火花塞点火的时候，由于是一个火花塞点火，其火焰的质量必然会受到一定的阻碍，并不能够提供给能源一个稳定燃烧的条件，但是双火花塞的点火时间非常短，明显可以最大程度的推迟扭矩的点火，此时，发动机内的燃烧室里面的混合气体有着极高的气压和温度，有利于迅速点火和充分燃烧，加快了燃烧时间，在两个火花塞相互作用下，火焰是非常稳定的，而且也会使整个燃烧环境变得非常的稳定，加快了能量的传递。
三、对比发动机的单火花塞点火和双火花塞点火
双火花塞点火系统是在单火花塞点火系统上改进的，在很大程度上推迟了最佳点火提前角，而最佳点火角度的推迟，大大提高了双火花塞的点火效率，通过一组数据分析，当实验所选取的进气管压力一定的时候，双火花塞的最佳点火角度要小于单火花塞，因此双火花塞的点火速度要快于单火花塞。
当取发动机的转速为某些特定值的时候，比如每分钟4000或4500转，计算120个的发动机气缸最高压力的数值，取平均值，由此可得出，利用双火花塞点火时，发动机气缸内的最高压力数值的平均值要高于单火花塞，证明双火花塞的热效率和功率是比较高的，
在工况相同的情况下，点火的提前角越大越容易发生爆震，在点火提前角的角度相同的时候，双火花塞点火要更容易发生爆震，所以，对比单火花塞与双火花塞在发动机气缸内燃烧时的最高压力均值和压力均值，通过分析可得，双火花塞的点火效率要高于单火花塞的效率。
通过双火花塞点火发动机的燃烧测试与诊断分析，在实验条件相同的情况下，双火花塞点火是能够明显提高燃油的利用效率，双火花塞点火并配合最佳点火提前角的标定，不仅可以降低整辆车的燃油能耗，而且还可以改善发动机的经济性燃油消耗。
所以，单火花塞的燃烧效率远不及双火花塞的点火效率高，相比较之下，双火花塞的应用对于资源的可持续利用作出了极大的帮助，同时也提高了发动机在燃烧发动上的性能和速度。
四、双火花塞发动机点火的发展前景
现如今，双火花塞点火系统与排气再循环技术的结合，即是双火花塞点火技术研究领域内的重大突破，此技术首先被应用在宝马系列的摩托车上，节约能源，降低废气排放。
随着越来越多的机动车问世，发动机的双火花塞点火技术也得到了发展空间，目前我们的汽车制造技术也是在逐步上升，而不是停留在零件、技术均需要进口的年代，所以双火花塞的点火技术的应用领域会非常广泛。
双火花塞点火技术的出现将逐渐代替单火花塞点火技术，向更高层次的点火技术发展，例如多火花塞点火技术和智能点火技术，但是由于点火的发动机气缸空间和目前技术的限制，在实践上还是有一定的困难的，根据有关报道，已有相关人士根据双火花塞的点火技术对多火花塞点火和智能点火技术进行试验研究。
结束语：
经分析双火花塞点火发动机燃烧的测试与诊断可得出，其点火技术可以使燃料充分利用，不仅节约能源的使用，更多的是充分燃烧后废气也会减少，对于环境的保护是有帮助的，所以，双火花塞点火技术在汽车行业的运用，是可持续发展理念的一个表现。衡量多方面的优点，双火花塞点火技术还需继续研究，开发更先进的实用性发动机点火技术，而且双火花塞点火技术将会有非常广阔的发展前景。
参考文献
[1] 周冬青.双火花塞LPG发动机燃烧过程的仿真研究[J]，吉林大学；2011（17）
[2] 余小红.汽油机稀薄燃烧及NOx排放净化数值模拟和试验研究[J]，天津大学；2012（02）
[3] 刘芳.双火花塞点火新技术解析[J]，中国汽车网；2011（05）
[4] 沈国华.火花点火天然气发动机燃烧过程的多维数值模拟研究[J]，天津大学；2010（07）
转载请注明出处学文网 » 浅谈双火花塞点火发动机燃烧测试与诊断