Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием

Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания

Свеча зажигания – это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.

  1. Устройство и роль в автомобиле
  2. Принцип работы и характеристики
  3. Значение искрового зазора
  4. Что такое калильное число
  5. Виды и маркировка
  6. Срок службы и распространенные неисправности

Подсвечник

Тем не менее инженеры компании MAHLE Powertrain Билл Аттард и Патрик Парсонс попробовали перехитрить пространство и время. Для этого им пришлось покопаться в старых архивах и реанимировать забытую концепцию форкамерно-факельного зажигания. Знатоки помнят, что это за зверь, по капризному «волговскому» карбюраторному мотору ЗМЗ-4022.10 начала 1980-х. Впервые такое зажигание применил в 1903 году выдающийся британский инженер — сэр Гарри Риккардо — на двухтактном судовом двигателе Dolphin, и с тех пор оно используется в стационарных генераторах на природном газе.

Принцип работы форкамерного зажигания (не путать со спортивными форкамерными свечами NGK и Denso) заключается в предварительном запале небольшого количества топлива в ограниченном объеме с последующим воспламенением смеси открытым пламенем через отверстия в корпусе форкамеры. Версия форкамеры Аттарда и Парсонса Turbulent Jet Ignition, представленная на Всемирном конгрессе SAE в Детройте в апреле 2011 года, отличается от предшественников миниатюрными размерами и удобным расположением. Ее объем составляет менее 2% от объема камеры сгорания, и находится она на позиции штатной свечи, в центре купола цилиндра «подопытного кролика» — рядной четверки GM Ecotec LE объемом 2,4 л. В модуль системы входит инжектор прямого впрыска, подающий в форкамеру микродозы бензина под давлением 4 атм, датчики и свеча зажигания.

Система Turbulent Jet Ignition практически всеядна и может работать даже в биотопливных силовых агрегатах. При этом геометрия камеры сгорания и днища поршня перестает играть определяющую роль в достижении максимальной эффективности сгорания, а деградация электродов свечи практически отсутствует из-за минимального напряжения пробоя в запальной смеси. По словам разработчиков, до коммерциализации Turbulent Jet Ignition остается один-два года.

2. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

2.1. Система зажигания, предназначенная для испытаний, должна иметь следующие элементы или их имитаторы.

2.1.1. Катушка зажигания

Катушкой зажигания может быть обычная индукционная катушка или трансформатор с воздушным или магнитным сердечником.

2.1.2. Добавочный резистор (или резисторы) катушки или другое постоянное или переменное устройство, которое позволяет изменять напряжение и (или) ток в цепи зажигания.

Читать еще:  В чем разница между двигателем лачетти и круза

Распределителем является устройство, которое распределяет импульсы напряжений по свечам зажигания. Оно может также включать средство прерывания и (или) регулирования момента опережения зажигания. Все эти элементы должны иметь определенное угловое положение по отношению друг к другу и, через механический привод, по отношению к двигателю.

2.1.4. Провода высокого напряжения с металлическим проводником низкого сопротивления.

Длина провода от катушки к распределителю — 455 мм, от распределителя к искровому промежутку — 610 мм. Длина провода высоковольтного привода катушки к искровому промежутку — 610 мм.

2.1.5. Вспомогательные переключающие устройства, входящие в испытуемую систему, например, транзисторный коммутатор.

Примечание. Перечисленные устройства должны быть соединены по схеме, приведенной на черт.1, или по другой эквивалентной схеме, приведенной в приложении.

Черт.1. Схема испытания системы зажигания

Схема испытания системы зажигания

1 — источник постоянного напряжения, батарея; 2 — средний ток потребления; 3 — вспомогательное коммутирующее устройство; 4 — датчик; 5 — ток разрыва; 6 — типичное соединение для измерения первичного индуцированного напряжения; 7 — катушка зажигания; 8 — распределитель; 9 — вторичное выходное напряжение; 10 — искровые разрядники; 11 — ток разряда; 12 — напряжение разряда; Р1 — датчик тока искрового разряда; усилитель и осциллоскоп; Р2 — осциллоскоп для измерения напряжения; Р3 — амперметр; Р4 — вольтметр; Р5 — тахометр; С1 — нагрузочный конденсатор; R1 — нагрузочный резистор; R2-R10 — подавительные резисторы, сосредоточенные или распределенные; Rd1 — делитель напряжения; Rd2 — делитель напряжения

1. Р3 расположен в положительной ветви цепи. Максимальное падение напряжения на амперметре 100 мВ.

2. Стрелка показывает последовательность зажигания.

3. Зазор между электродом ротора и электродом крышки должен быть постоянным во время искрового разряда.

Что в итоге

Итак, выше были рассмотрены назначение и классификация двигателей внутреннего сгорания. При этом данная информация наглядно демонстрирует широчайшую сферу применения поршневых ДВС.

С учетом тех или иных особенностей конкретного типа ДВС такие агрегаты используются как на транспортных средствах, так и в качестве генераторов, устройств привода всевозможных агрегатов и механизмов.

Разновидности ДВС и принцип действия теплового двигателя. Рабочий цикл и такты, преимущества и недостатки. Основные и альтернативные виды топлива.

Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.

Список самых надежных бензиновых и дизельных моторов: 4-х цилиндровые силовые агрегаты, рядные 6-ти цилиндровые ДВС и V-образные силовые установки. Рейтинг.

Читать еще:  Чип тюнинг газель next двигатель cummins 2016 год

Устройство и схема работы инжектора. Плюсы и минусы инжектора по сравнению с карбюратором. Часты неисправности инжекторных систем питания. Полезные советы.

Какие существуют самые маленькие двигатели внутреннего сгорания. Для чего используются миниатюрные ДВС. Самый маленький дизель в мире: особенности.

Особенности и отличия оппозитного двигателя от других поршневых ДВС. Преимущества оппозитного мотора, минусы данной конструкции, нюансы обслуживания.

В чем разница между LSPI и детонацией?

Стук или звон, который многим знаком по классическим автомобилям, также является неконтролируемым сгоранием топлива. Именно поэтому многие механики ставят знак равенства между преждевременным воспламенением на малых оборотах и детонацией.

Впрочем, оба явления отличаются в некоторых нюансах:

  • Детонация в основном распознается по характерному звону двигателя и обычно предотвращается системой контроля детонации (она сдвигает время зажигания на более позднее). LSPI часто не воспринимается водителями акустически, потому что это происходит очень неравномерно. Также ее нельзя избежать, переместив момент зажигания;
  • В отличие от детонации, LSPI происходит не на высоких скоростях, а на более низких диапазонах скоростей и оборотах. Кроме того, преждевременное зажигание обычно происходит, когда двигатель холодный;
  • LSPI обычно гораздо сильнее действует на мотор, чем детонация. При этом явлении на мощных малолитражках происходит серьезно более мощный взрыв топлива (его воспламенение);
  • LSPI возникает задолго до фактической точки зажигания воздушно-топливной смеси, в тот момент, когда поршень все еще находится на пути к верхней мертвой точке (ВМТ), то есть в тот момент, когда давление продолжает расти. Детонация же обычно происходит, когда поршень уже прошел ВМТ и камера сгорания снова становится больше, снижая давление.

III Эксплуатация двигателей с искровым зажиганием

Marchenko А. Ways of using waste energy from I. C. engines exhast gases / А. Marchenko, D. Samoilenko, A. A. Hamzah, O. A. Hamzah // Двигатели внутреннего сгорания. — 2015. — № 2. — С. 22-26. — Режим доступу: http://nbuv. /j-pdf/dvs_2015_2_5.pdf

В статье рассмотрены основные способы использования энергии отработавших газов для генерации электрической энергии. Определено, что за счет применения полезной энергии отработавших газов возможно в значительной степени улучшить энергоэффективность установки на базе ДВС.

Применение инженерных методов при экспертном исследовании и определении причины перегрева ДВС / // Двигатели внутреннего сгорания. — 2015. — № 2. — С. 86-95. — Режим доступу: http://nbuv. /j-pdf/dvs_2015_2_17.pdf

Приведен общий подход при экспертном исследовании причин поломок деталей при перегреве бензиновых ДВС с искровым зажиганием, в том числе дана методика анализа возможных причин перегрева на соответствие признакам, имеющимся на деталях. Выполнены инженерные расчеты теплового состояния деталей при нарушении охлаждения, показана эффективность применения простых инженерных методов для количественной оценки степени повреждения деталей с целью установления причины перегрева. Даны примеры практического использования методики при исследовании причин поломок ДВС при перегреве в эксплуатации, получены рекомендации по выбору конструктивной схемы системы охлаждения ДВС.

Читать еще:  Волга 406 двигатель где находится датчик холостого хода

Акунов, Б. У. Зависимость количества вредных веществ в отработавших газах автомобиля от рельефа местности / // Автомобильная промышленность. — 2016 .— № 2 .— С. 11-13

Представлены результаты экспериментальной оценки выброса монооксида углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах автомобиля в зависимости от рельефа местности.

Электронная и микропроцессорная системы

Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

В этой системе практически не существует потерь напряжения, как в предыдущих, и работа каждой свечи не зависит от работы других свечей, как в первом и втором вариантах статического зажигания. Кроме того в этом случае осуществляется точная подстройка угла опережения зажигания непосредственно в каждом цилиндре, что позволяет осуществлять полное сжигание топлива снижая тем самым выброс вредных веществ в атмосферу.


Электронная система зажигания

Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

  • С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
  • Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

  • Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
  • Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
  • Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом — отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector