為什麼本田飛度1.3L四缸有8隻火花塞？還有什麼車使用雙火花塞點火？

火花塞是發動機的心臟，起著每秒鐘幾次到幾十次的點火的作用，和人的心臟的的功能可以類比，起著「起搏」的作用。

通常來說，常見的發動機的每一個缸有一支火花塞，每一支火花塞通過高壓電火花放電的瞬間點著汽油和空氣的混合氣體，由於點火瞬間實在是太短了，燃油的能量無法更多的釋放出來。

什麼？火花塞點著了燃油就可以釋放全部能量了？很多人忘記了初中物理。我們回顧一下一成不變的初中物理課本。

物理課本上說，汽油機的熱效率是20%-30%。

為什麼效率那麼低？發動機火花塞點燃之後，燃料經燃燒、爆炸開始對外做功，這其中會經歷不完全燃燒的損失、發動機冷卻的損失、活塞上下運動的機械損失、克服進排氣阻力的泵氣損失以及廢氣排出的排氣損失。最後只剩下少部分熱能參與推動活塞、帶動曲軸旋轉，成為有效輸出。

當然，這個知識有點OUT。

號稱世界最高熱效率的豐田2NR-FKE 1.5L引擎有著「高達」38%的熱效率。

除了像豐田這款發動機，使用阿特金森循環、EGR廢氣再循環技術、電動VVT、4-2-1排氣等現代先進的技術，還有什麼其他方法可以直接作用在燃料完全燃燒、這個發動機做功衝程的本源方向呢？

很多年前，國外車企的工程師們就在想，能不能多點1次火，讓燃燒更猛一點呢？如果燃油可以「消化」的更好，那麼就可以「吃」的更少一點，也可以排放的更少一點。

NAPS是Nissan Anti Pollution System尼桑抗污染系統的簡稱，是日本當時的車輛排放控制技術。

1978年。NISSAN尼桑的Z18 1.8L 雙火花塞四缸發動機，是目前所知的雙火花塞汽車汽油發動機的鼻祖。

這種每缸兩個火花塞的技術，被稱為NAPS-Z，是來自日立的技術支持，通俗的說，就是電子控制雙點火燃油噴射，它被運用在了NISSAN尼桑Z系列發動機上。之後，雙火花塞方法用在NISSAN的CA系列的發動機上，稱為NAPS-X，取代了NAPS-Z。

NAPS-Z的特點是：

燃燒效率非常出色，所以燃料經濟性、駕駛性較好。

尾氣降低，CO、HC、NOX降低，燃料得到了穩定燃燒。

解決了快速燃燒時帶來的燃燒噪音的問題。

進行精簡的排氣系統達到的技術受到了好評獲得了獎項。

發動機的易啟動性提高了。

結構上簡單易實現。

隨著NISSAN尼桑的全球銷量擴展，NAPS-Z技術被售賣到全球各大洲，有代表性的雙火花塞車型是1983年NISSAN尼桑的Datsun達特桑720車型，搭載Z24 2.4升雙火花塞四缸發動機，可以產生103馬力（77千瓦 ）。

這時期的雙火花塞點火系統不是智能控制，所以未能得到大面積的推廣應用。

在點燃式發動機上使用雙點火系統，不僅出現在汽車上，更是出現在飛機發動機和摩托車發動機上。

摩托車使用雙點火系統的有寶馬、本田、杜卡迪等品牌。

2012年杜卡迪Multistrada摩托車升級了雙火花塞後，帶來更高效的燃燒，這一變化導致扭矩增加了5%，燃油消耗也有5%的改善。

2003年起，德國寶馬公司在新型R1100S、R1150GS、R1150R、R1150RS和R1150RT等雙缸摩托車上都應用了「雙火花塞點火」新技術。寶馬公司稱：這種「雙火花塞點火」技術可以進一步改善尾氣排放、增強車的穩定性，並且在發動機的大範圍運轉過程中，使燃燒趨於一致。這次改進是為新的排放標準做準備，包括歐Ⅱ、歐Ⅲ標準，同時，這一技術還使提高發動機的效率成為可能，主要表現在燃料消耗量的減少上。

雙點火系統使用在飛機引擎上，有兩個優點：一是更有效的燃燒燃料空氣混合物，二是更考慮到提供一個重複的點火系統，以減少飛行引擎失敗的事故。所以雙點火系統通常會提供每個汽缸都有雙火花塞以及兩個點火系統（點火線圈等）。雙點火系統可以讓飛機的一套點火系統故障後，飛機繼續飛行以及安全著陸。

例如，
Jabiru 5100是澳洲Jabiru Aircraft製造的一個輕量級的四衝程飛機引擎。

Jabiru 5100

雙火花塞最早可追溯到第一次世界大戰期間的一些飛機發動機，例如Hispano-Suiza 8 、 Mercedes D.III等飛行發動機，所以說汽車和摩托車的雙點火系統是學飛機發動機的。

採用雙點火系統的發動機，雙個火焰可以促進發動機效率更高，提供更快、更完全的燃燒,從而增加發動機的功率。

然而由於汽車和摩托車的發動機較小，放置雙火花塞及其點火線圈的氣缸位置空間有限，現代的汽車雙火花塞方案採用的不夠普遍，通常都是較大排量的發動機才有較充足的地方放置。

國內常見的雙火花塞車型是本田飛度1.3L、思迪1.3L，而其他在國外銷售且進口數量極少的車輛，幾乎都是中高檔車型，也是一般車主不易知道的事實。

雙火花塞點火系統是在半球形燃燒室兩側對稱布置兩個同型號火花塞，這兩個火花塞與燃燒室中心的距離相等，發動機怠速或低速運行時仍採用單火花塞點火；正常工作後，兩個火花塞同時點火，不僅火焰傳播距離縮短了一半，而且兩個火花塞同時著火爆炸燃燒，急速形成較強烈的渦流，大幅度加快了火焰的傳播速度。

雙火花塞點火系統的優點是：

1、採用雙火花塞點火後，兩個火花塞同時點火使混合氣爆炸燃燒，急速形成較強烈的渦流，大幅度加快了火焰的傳播速度，同時火焰傳播距離理論上縮短了1/2，燃燒所用的時間也相應縮短，大幅度提高了熱量利用率。

2、由於燃燒時間縮短，最大扭矩的點火提高角可以推遲。因此，點火時，燃燒室混合氣的溫度和壓力都較高，有利於著火和迅速燃燒。

3、混合氣在燃燒室內無論在空間和時間上都是不均勻的，因此存在電火花點火的失火率問題（沒點著），而兩個火花塞同時點火，可使失火率降低一倍。在稀燃發動機中，利用雙火花塞的高能點火也是有利的。

4、兩個火花，可實現更穩定的燃燒，減小氣缸內紊流的吹滅影響。

採用雙火花塞的汽車型號，不完全統計如下：

回到本田飛度使用的I-DSI技術

I-DSI是Intelligent Dual Sequential
Ignition的縮寫，意思是智能雙火花塞順序點火。I-DSI系統把通常1個汽缸1個火花塞控制點火方式改為在1個汽缸上安裝2個火花塞，分別設在進氣側和排氣側，縮短了燃燒室內火焰傳播的時間，實現了全域範圍內的急速燃燒，同時降低了燃爆的傾向，使得大幅度提高壓縮比成為可能，實現了高輸出功率、高輸出扭矩及低油耗的統一。

i-DSI系統是如何工作的：

ECU根據發動機轉速及進氣歧管壓力來控制進排氣側火花塞的點火相位。

i-DSI系統的目的：

（1）雙火花塞直接點火能縮短火焰傳播的行程，提高可燃混合氣的燃燒速度，改善動力性指標，降低油耗。

（2）雙火花塞直接點火油時間差，適應工況需要，可實現分層燃燒，改善凈化指標和降低油耗。

（3）雙火花塞直接點火能改善燃燒條件，消除爆燃危害，延長相關部件的使用壽命。

（4）雙火花塞直接點火能提高點火系統的可靠性，不易出現「缺缸」故障。

（5）雙火花塞與雙點火線圈的使用，使同樣轉速下，單位時間內通過點火線圈的電流小，點火線圈不易發熱，可以加大點火線圈一次側電流和導通時間，能在9000R/min的轉速範圍內提供足夠的點火能量。

由於智能雙火花塞直接點火系統採用了智能化軟體系統，使該車的動力性、經濟性和凈化性得到了提高，從而簡化了硬體系統的結構，變四缸16氣門為8氣門，取消了複雜的本田車系「可變氣門配氣正時及氣門升程電子控制（VTEC）」。

I-DSI的工作原理

（1）該系統為單缸智能雙火花塞直接點火方式，其點火器（ICM）和點火線圈製成一體，直接壓裝在前後火花塞上，無高壓電漏電損失，點火能量大，電磁干擾小。

（2）大功率晶體管（Vtr）在電控單元（ECM/PCM）中用來控制點火線圈一次側線圈電路的通斷，在點火線圈二次側線圈產生30~40KV的高壓電。ECM/PCM和點火器相配合，編程處理各種信號，完成判缸順序點火控制、點火反饋控制、點火提前角及閉合角修正控制和過載保護控制。

（3）自感電動勢不僅在切斷點火線圈一次側線圈電流時產生（Vtr截止時），在Vtr導通時點火線圈二次側線圈也會產生1000Vde反向電動勢。為此在點火線圈二次側線圈中串聯一個高壓二極體，它能反向截止因Vtr導通產生的反向電動勢，防止誤點火。

（4）ECM/PCM根據發動機工況和燃燒條件的變化，利用轉速信號、節氣門位置信號、進氣壓力信號和車速信號，邏輯分析最佳控制條件，自動調節前、後兩個火花塞點火提前角的大小和時間差，實現動力性、經濟性和凈化性的最佳控制。

（5）點火提前角的修正原則是：

a．怠速工況以平穩性和凈化性為主。

b．中等負荷工況以經濟性和凈化性為主。

c．大負荷工況以最大扭矩（動力性）為主，同時防止爆燃的產生。

本田把I-DSI應用到1.3升這樣小排量的發動機上，比起其採用VTEC（可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統）技術的發動機，由於採用的是單頂置凸輪軸，每缸兩氣門方案，同時可以省掉VTEC的控制系統，可以說有效地控制了發動機成本，讓發動機有較好的性價比。這種設計可以使發動機在全程範圍內實現速燃，使其在中低轉速下扭矩達到了一個很高的水平。同時，I－DSI發動機結構很緊湊，減少發動機在整車上布置所佔用的空間，這樣也使飛度轎車大空間的設計理念得以充分實現。

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