??? 圖1-10表示火花點燃式發(fā)動機的過量空氣系數(shù)α和排放污染物的典型變化關系。當α低于1.0時，與燃料完全反應的空氣量太少，所以CO和HC的排放增加。NO_x的排放在α=1.1附近有一個峰值，該處火焰溫度高，并有過剩的氧氣。對于比較稀的混合氣，火焰溫度降低，這是因為較少燃料所放出的化學能量也較少，而被加熱的氣體質(zhì)量較多的緣故。

??? 當混合氣變稀時，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档?，點燃也比較困難。當空燃比增加時，平均著火落后期大大地增加，并伴有燃燒效率的降低和未燃燒的HC排放的極大增加。在火花點燃式發(fā)動機中，把當火花不再能點燃混合氣，或在排氣門打開之前，火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷經(jīng)]有足夠的時間來完成燃燒時的極限，作為稀氣燃燒的極限。對于天然氣，這個極限一般出現(xiàn)在α值約為1.5～1.7時，它恰好低于氣體的平均可燃極限。設計因素如氣流擾動程度、充量溫度、壓縮比和燃燒室形狀都影響稀燃極限，對點火系統(tǒng)的性能也有影響。

點火定時和燃燒過程完成的時刻對排放污染物的形成和發(fā)動機的熱效率都有重大的影響。為了得到最佳效率，應該使大部分的可燃混合氣是在活塞接近或稍微超過上止點時燃燒。混合氣在膨脹行程后期燃燒會使活塞作功減少而降低燃燒效率。混合氣在上止點之前燃燒又會增加活塞的壓縮功，這也降低了效率。由于完成燃燒過程需要一定的時間，所以需要合理處理這兩個影響因素之間的關系。

??? 燃燒過程的定時由最初火花點火的定時、著火落后時期的長短和火焰在混合氣中傳播的速度等來確定。火焰?zhèn)鞑ニ俣扔扇紵业膸缀涡螤詈推渲袣饬鞯臄_動程度決定。這些因素中只有點火定時容易控制。著火落后期較長和火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢就必須有較早的點火定時以保持最佳的燃燒定時。對于典型的等容加熱循環(huán)發(fā)動機，最佳的點火提前角一般約為上止點前20°～40°曲軸轉(zhuǎn)角。

??? 在上止點之前，燃燒的混合氣由于保留在高溫下的時間較長是NO_x排放增加的原因。為控制發(fā)動機中NO_x的排放量，一般將點火正時延遲。但過分的延遲點火定時會增加HC的排放，減少輸出功率和增加燃料消耗，如圖1-11所示。

??? 在使用稀混合氣時，著火落后時期變長且火焰?zhèn)鞑ニ俣茸兟?，所以最佳的點火提前應比理論配比混合氣更加提前。為此，對于稀燃發(fā)動機，設計時設法提高火焰?zhèn)鞑ニ俣群蜏p少燃燒時間是非常重要的。