Влияние качества искры на работу двигателя

Правильное зажигание – экономия топлива и увеличение мощности в ДВС

Как-то так сложилось, что несмотря на выдающиеся усовершенствования механической части двигателей, параметры искры зажигания остались на уровне столетней давности.

Везде стоят катушки зажигания с большим выходным сопротивлением, почти везде используются свечные провода с сопротивлением, бегунки и свечи с сопротивлением. Это не позволяет создать искру с малой длительностью и большой энергией.

В результате происходит ухудшение характеристик двигателя, обусловленное влиянием сразу трёх факторов.

Бензовоздушная смесь медленно разгорается, приходится выставлять большой угол опережения зажигания до ВМТ (верхняя мёртвая точка). А если Вы помните описание цикла Карно, то в идеале смесь должна сгорать мгновенно, когда поршень находится в ВМТ.

Любое приближение к этому уменьшает потери и соответственно увеличивает к.п.д. двигателя, уменьшает удельное потребление топлива, уменьшает вибрации в двигателе и увеличивает его ресурс.

Вторым фактором, снижающим характеристики двигателя, является сложный состав бензина. Он содержит фракции, которые быстро разгораются, средне и медленно разгораются. Угол опережения зажигания выставляется таким, чтобы не было детонации, то есть, чтобы быстроразгорающиеся фракции разгорались после ВМТ, а не до ВМТ.

Вследствии случайного характера горения бензовоздушной смеси в цилиндре двигателя это приводит к тому, что бензовоздушная смесь разгорается и начинает давить на поршень среднестатистически в некотором секторе углов, который начинается от ВМТ и расположен после ВМТ. Среднее значение этого сектора лежит позже ВМТ, что и обуславливает потери в двигателе.

Снизить эти потери можно за счёт более интенсивного поджига бензовоздушной смеси, который сужает размеры этого сектора и, соответственно, позволяет иметь среднее значение этого сектора существенно ближе к ВМТ.

Бедные смеси (с избытком воздуха) плохо поджигаются. Как следствие, системы топливоподачи современных автомобилей настроены таким образом, чтобы подавать более-менее богатую смесь с альфа=1 (соотношение весовых частей воздуха и бензина 14,7: 1). При таком соотношении в случае идеального перемешивания бензина с воздухом должно наблюдаться полное сгорание бензина. Но достичь идеального перемешивания не представляется возможным.

В результате бензин сгорает не полностью, образуется большое количество вредных составляющих в выхлопе, которые приходится дожигать с помощью катализатора. То есть, часть бензина, вместо того, чтобы сгорать в цилиндре и производить работу, перерабатывается на вредные составляющие в выхлопе.

Пути улучшения этого процесса очевидны – необходимо работать с бедными смесями, хорошо их перемешивать и интенсивно поджигать. И если с перемешиванием (инжектора в инжекторных системах топливоподачи и устройства подготовки гомогенной смеси в карбюраторных системах) дело обстоит более-менее нормально, то параметры искры в современных автомобилях не позволяют производить интенсивный поджиг.

В теории горения есть много направлений, описывающих горение бензовоздушных смесей. Наиболее перспективной для практической реализации интенсивного поджига представляется технология «холодного поджига», рассматриваемая в трудах академика Зельдовича Я. Б. (40 -е годы прошлого столетия).

Секрет в том, чтобы излучить на коротком интервале как можно больше фотонов в весь объём цилиндра. При этом бензовоздушная смесь разгорается по всему объёму по аналогии с цепной реакцией при ядерном взрыве. В резельтате и поджиг и сгорание бензовоздушной смеси происходит существенно быстрее и полнее.

Нельзя сказать, что попытки интенсифицировать поджиг не предпринимались в автомобильной промышленности. В качестве примера можно назвать системы эажигания Twin Spark на автомобилях Alfa Romeo, использующие две свечи на одном цилиндре.

Такой подход позволяет улучшить характеристики двигателя, но он конструктивно ограничен (очевидно , что установить десять свечей на один цилиндр представляется проблемным).

Существенно продвинуться в направлении интенсификации поджига удалось в блоках зажигания POWER ADDER 1, предназначенных для двигателей с карбюратором.

За счёт использования собственной катушки зажигания с низким выходным сопротивлением и ликвидацией сопротивлений во всём высоковольтном тракте удалось обеспечить следующие параметры искры:

  • передний фронт импульса 2мкс против 150мкс у обычного зажигания;
  • энергия импульса 120мДж против 45мДж у обычного зажигания;
  • ток индуктивной фазы искры — максимальный 1,5А против 150мА, средний 0,75А против 75мА;
  • длительность индуктивной фазы искры 0,5мс против 1,2 мс.
Читайте также:  Двигатель j20a какой бензин заливать

Для борьбы с радиопомехами, излучаемыми системами зажигания, в отличие от всех других систем, используется реактивный фильтр в высоковольтном тракте.

Стендовые испытания и практическая эксплуатация блока POWER ADDER 1 на сотнях автомобилей полностью подтвердила эффективность такого подхода.

увеличились:
  • мощность
  • момент на валу двигателя во всём диапазоне оборотов
  • приёмистость
  • ресурс двигателя
  • надёжность
  • устойчивость работы
уменьшились:
  • расход бензина
  • вибрации и шумы
  • чувствительность к качеству бензина
  • вредные выбросы
  • проблемы с заводом автомобиля зимой на морозе

Следует отметить такой интересный факт, как продление ресурса двигателей.за счёт использования подобных систем. На продление ресурса влияют следующие два фактора:

  1. Уменьшение вибраций в двигателе за счёт сужения сектора, в котором разгорается бензовоздушная смесь.
  2. Наличие мощной индуктивной фазы искры.

У искры есть две фазы: емкостная и индуктивная. Емкостная, это когда ёмкость свечи заряжается до пробойного напряжения и потом разряжается. Индуктивная, это когда пробой межэлектродного пространства произошёл, образовался канал с малым сопротивлением и продолжает идти ток между электродами.

Обычное зажигание имеет, в основном, только емкостную фазу, а индуктивная очень слабая и длинная из-за сопротивления в высоковольтном тракте и недостаточной запасённой энергии.

В POWER ADDER 1 емкостная фаза такая же, а индуктивная многократно мощнее и короче, что и обеспечивает эффект.

При низкой компрессии напряжение пробоя межэлектродного пространства свечи мало. Из-за этого энергия емкостной фазы маленькая, искра в обычном зажигании получается ещё более хилая. Это приводит к тому, что бензовоздушная смесь в цилиндре плохо разгорается и давление на поршень начинается гораздо позже ВМТ. При этом основная энергия бензина уходит в тепло, а не в работу. Вот и не тянет двигатель.

Мощная индуктивная фаза в искре POWER ADDER 1 позволяет хорошо поджигать и при низкой компрессии. Это и позволяет обеспечивать нормальную мощность и приёмистость двигателя при низкой компрессии, когда с обычным зажиганием двигатель вообще не хочет работать.

Никто не говорит, что нужно ездить с изношенным двигателем, но нормально проездить с POWER ADDER 1 можно гораздо дольше, чем с обычным зажиганием.

Таким образом, по отношению к автомобильным двигателям, наравне с другими возможностями, имеется значительный ресурс в виде интенсивного поджига, который может существенно повысить технико-экономические показатели и экологию двигателей.

Есть разработанная теория этого вопроса, есть апробированная и отработанная технология, и есть серийно выпускаемая система зажигания для автомобилей с карбюратором и трамблёром.

Источник

Свечи зажигания. Выбор. Неисправности. (Рекомендации профессионала)

Скоро зима. В это холодное время года автомобилисты часто сталкиваются с проблемами заводки двигателя. Естественно, это, прежде всего, — степень зарядки и плотность электролита аккумулятора. Однако для правильной работы бензинового двигателя определяющую роль играют свечи зажигания. Свечи, дающие хорошую искру, облегчают заводку двигателя даже при плохо заряженном аккумуляторе.

Не зря рекомендуется на зимний период времени менять «летние» свечи на «зимние», отправив «летние» свечи до тёплых времён на отдых.

Что из себя представляет свеча зажигания.

Свеча зажигания — это устройство для воспламенения топливо — воздушной смеси в цилиндре двигателя электрической искрой, возникающей между электродами при электрическом разряде в несколько тысяч вольт. Она неразборная. В стальном корпусе завальцован керамический сердечник. Внутри которого размещены контактный стержень и центральный электрод. Контактный стержень залит в изоляторе токопроводящим стеклогерметиком, предотвращающим прорыв газов через изолятор. На верхний конец стержня навёртывается контактная втулка для присоединения провода высокого напряжения. Нижней части корпуса имеется резьба для ввёртывания в головку блока цилиндров и присоединён боковой электрод. Корпус снабжён уплотнительным кольцом.

Например, свеча А17ДВ (применяется в автомобилях ВАЗ):

А- резьба М14х1,25; 17- калильное число; Д –длина резьбы, равная 19 мм; В – нижняя часть изолятора выступает из корпуса.

В маркировке свечи важное место занимает её тепловая характеристика — калильное число.

Российская промышленность выпускает свечи зажигания с калильными числами 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26. При этом свечи подразделяются на: горячие свечи (калильное число -11-14), средние свечи (17-19), холодные свечи (20 и более), унифицированные свечи (11-20).

Чем выше литровая мощность двигателя, чем выше степень сжатия, номинальная частота вращения, тем больше должно быть калильное число .

Читайте также:  Троит двигатель на горячую и холодную ваз 2107

«Горячие» свечи предназначены для применения на малофорсированных двигателях, где необходимо достижение температуры самоочищения от нагара при относительно небольших тепловых нагрузках.

«Холодные» свечи — предназначены для использования на высокофорсированных двигателях для нагрева меньше температуры калильного зажигания при максимальной мощности двигателя.

За рубежом не существует единой шкалы калильных чисел.

Для ВАЗОВСКИХ автомобилей используются средние свечи А17ДВ, А17ДВМ (Карбюраторные двигатели ВАЗ с контактной системой зажигания. Зазор между электродами 0,5 – 0,7 мм.); А17ДВ -10, А17ДВР (Карбюраторные двигатели ВАЗ с бесконтактной системой зажигания. Зазор между электродами 0,7 – 0,8 мм); А17ДВРМ (Инжекторные двигатели автомобилей ВАЗ 8-клапанные. Зазор между электродами 0,9 – 1,0 мм. И инжекторные двигатели автомобилей ВАЗ 16-клапанные. Зазор между электродами 0,9 – 1,1 мм).

Все указанные свечи имеют резьбу М14х1,25; длину резьбы 19 мм; калильное число 17; тепловой корпус выступает за изолятор свечи. Отличаются только величиной зазора между электродами, т.е. минимальным расстоянием между центральным и боковым электродом.

Величина зазора — это компромисс между «мощностью» искры, то есть размерами плазмы, возникающей при пробое воздушного зазора и между возможностью пробить этот зазор в условиях сжатой воздушно-бензиновой смеси. Чем больше зазор — тем больше размеры искры, тем больше вероятность воспламенения смеси и больше зона воспламенения. Всё это положительно влияет на потребление топлива, равномерность работы, понижает требования к качеству топлива, повышает мощность. Однако слишком увеличивать зазор тоже нельзя, иначе высокое напряжение может пробить высоковольтные провода на корпус, «бегунок» распределителя и т. д.

В таблице приведены взаимозаменяемости свечей разных производителей.

Неисправности и обслуживание свечей.

Свеча может выходить из строя из-за:

1. Загрязнения теплового конуса углеродом и маслом во время длительного безуспешного пуска или езды на непрогретом моторе.

2. Износа электродов, приводящему к увеличению зазора, что может привести к пробою провода, свечного наконечника, катушки, либо вызывать пропуск зажигания при резком открытии дросселя («провал газа»).

3. Оплавления электродов, растрескиванию или разрушению теплового конуса.

4. Пропуску газов через уплотнение корпуса, приводящему к сильному загрязнению изолятора снаружи, и возможному пробою свечного наконечника.

Первые две неисправности (они наиболее частые) в основном устранимы. Изолятор можно очистить от «черноты» любой капроновой щёткой, смоченной в бензине или растворителе. Изношенные электроды обычно подравнивают до прямоугольника надфилем и выставляют зазор.

На указания производителя о недопустимости регулировки зазора можно не обращать внимания, они стремятся к увеличению продаж.

В случае пробоя наконечников и/или проводов (с «провалом газа») можно доехать до СТО, уменьшив зазоры в свечах не более чем до 0,5 мм, при этом расход топлива, мощность ухудшатся.

Безнадёжно забросанную свечу в «троящем» моторе можно поменять местами с чистой соседкой, при этом она очистится (следует некоторое время дать поработать на холостом ходу, лучше на повышенных оборотах).

В случае приобретения нового комплекта свеч в автомагазинах уточните возможность проверки работоспособности свечей зажигания на специальном проверочном стенде. Такое оборудование обязательно должно быть в наличии у дилера с высокой репутацией.

Источник

Влияние качества искры на работу двигателя

Это профильный подфорум. Флуд строго запрещен!

Старожил Клуба

Группа: Глобальные модераторы
Сообщений: 16 476
Регистрация: 20.4.2007
Из: Город сказка, город мечта
Реальное имя: Дима

Мой автомобиль:Маленький диванчик
Клубная карта №386
действует до 01.02.2010

Недавно общались с Андрюхой Oxigen и зашел разговор за то, что у меня на холостых дрожит двигатель.
Я рассказал случай, когда почистил свечи на пескоструе, дал машине «под зад» на трассе и вернувшись назад был приятно удивлен: на тех же оборотах холостых машина работала очень мягко и тихо. Продолжалось это дня 2.
Так вот я думаю, что виной этому облетевший нагар и почищенные свечи — а значит лучшее качество искры.
Мне почему-то всегда помнилось, что не один человек говорил: качество искры оказывает большое влияние на воспламенение бензина.

Но Андрей говорит, что врядли, т.к. раз искра есть, то бензин загорается, искры нет — бензин не загорается.

Вот я и в сметении. Объясните моей дурной голове играет она роль или нет?
Вопрос стоит именно в качестве свечи а не в ее отсутствии/присутствии/пробивании на корпус и т.д.

Читайте также:  Двигатель 4а30 где что находится

После изложенного.
За дурною головою и ногам (рукам) нету покою.

Сообщение отредактировал Nikolaenko — 18.4.2009, 19:58

Группа: Активные пользователи
Сообщений: 5 386
Регистрация: 10.4.2008
Из: Украина, Донецк
Реальное имя: Андрей

Мой автомобиль:3.0 V6 6AT 4×4

От себя добавлюпо теме зажигания — у Димы мотор работает ровно, четко, без перебоев и периодичного подтраивания. С выхлопной трубы ровный гул.
Просто есть вибрация.

Как по мне, причина — либо подушки просевшие/застаревшие/поломавшиеся (одна из трех), либо дисбаланс вращающихся масс, либо не совсем правильная смесь на ХХ.
По теме об искре — Дима выше от меня уже все написал ))))

Старожил Клуба

Группа: Глобальные модераторы
Сообщений: 16 476
Регистрация: 20.4.2007
Из: Город сказка, город мечта
Реальное имя: Дима

Мой автомобиль:Маленький диванчик
Клубная карта №386
действует до 01.02.2010

Группа: Активные пользователи
Сообщений: 446
Регистрация: 25.6.2007
Из: Запорожье
Реальное имя: Жека

Качество искры однозначно влияет на качество сгорания горючей смеси. Теоретически, если одна или более свечей, дают плохую искру, то может и появится нестабильность работы двигателя в виде небольшой вибрации. Но и подушки тоже могут быть виноваты.

Сообщение отредактировал Gangster — 18.4.2009, 15:14

Группа: Активные пользователи
Сообщений: 254
Регистрация: 16.7.2008
Из: Южноукраинск
Реальное имя: Руслан

Мой автомобиль:CHEVROLET Nubira-3, 1.8

Недавно общались с Андрюхой Oxigen и зашел разговор за то, что у меня на холостых дрожит двигатель.
Я рассказал случай, когда почистил свечи на пескоструе, дал машине «под зад» на трассе и вернувшись назад был приятно удивлен: на тех же оборотах холостых машина работала очень мягко и тихо. Продолжалось это дня 2.
Так вот я думаю, что виной этому облетевший нагар и почищенные свечи — а значит лучшее качество искры.
Мне почему-то всегда помнилось, что не один человек говорил: качество искры оказывает большое влияние на воспламенение бензина.

Но Андрей говорит, что врядли, т.к. раз искра есть, то бензин загорается, искры нет — бензин не загорается.

Вот я и в сметении. Объясните моей дурной голове играет она роль или нет?

После изложенного.
За дурною головою и ногам (рукам) нету покою.

Конечно влияет и ещё как, особенно при резких перепадах. когда резко тапка в пол.

А ты на стенде под давлением когдато видел как свеча работает?

Очень соваеую посмотреть. Будешь очень сильно удивлён!

А если поставить иридивые свечи. то авто вообще не узнаешь.

Многоопытный сэр

Группа: Действительные члены клуба
Сообщений: 856
Регистрация: 30.3.2008
Из: Сан-Франківськ
Реальное имя: Вася БОСИЙ

Мой автомобиль:Lacetti 1.8 CDX
действует до 06.06.2010

Группа: Активные пользователи
Сообщений: 4 433
Регистрация: 29.12.2008
Из: Чернигов

Группа: Активные пользователи
Сообщений: 5 386
Регистрация: 10.4.2008
Из: Украина, Донецк
Реальное имя: Андрей

Мой автомобиль:3.0 V6 6AT 4×4

кто голосует за зависимость «качества горения» от качества искры — объясните мне физику процесса.
Сразу говорю, когда под давлением свеча не дает искру (пробивает на массу) или как по другому не поджигает топливо, что приводит к единичному слабо заметному перебою в работе, меня не интересует — там и так понятно — нет искры — нет горения.
Да и что это такое — пресловутое «качество сгорания смеси»? Что означает этот «тремин»? Кто объяснит?

З.Ы. Обяснение типа «потому что так и есть», «да я поставил новые свечи — не узнал машину», «учи матчасть», «сам дурак» и проч. не устраивает. Мне интересен именно физически обоснованный ответ.

З.Ы.Ы. Специально для тех, кто вкручивает всякие «квантовые свечи с десятью электродами» — погуглите ради интересна относительно замеров моторов с разными свечами, дето находил хорошие материалы. Эффект плацебо никто не отменял. И маркетинг — паровоз технической революции — работает в большей части именно на плацебо-эффекте. Повторюсь, я не говорю о плохие свечах, которые пробиваются под давлением и результатом их работы являются перебои в разных режимах, речь идет именно о ровной работе мотора.

Источник

Adblock
detector