Τι είναι η προώθηση ανάφλεξης;

Οι βενζινοκινητήρες αναφλέγουν το μείγμα καυσίμου-αέρα μέσω του σπινθήρα από το μπουζί. Ο θεωρητικός κύκλος δείχνει ότι η στιγμή για την παραγωγή αυτού του σπινθήρα είναι όταν το έμβολο βρίσκεται στην κορυφή. Δηλαδή με το μείγμα πλήρως συμπιεσμένο. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει στην πράξη, επειδή το καύσιμο δεν αναφλέγεται πλήρως αμέσως. Γι' αυτό υπάρχει αυτό που είναι γνωστό ως προώθηση ανάφλεξης.

Το πρόβλημα του θεωρητικό κύκλο αυτό εξηγεί τη λειτουργία μιας μηχανής, είναι ότι δεν λαμβάνει υπόψη κάποιες εκτιμήσεις που μας δίνει η φυσική. Η ώρα που χρειάζεται χρόνος για να κάψει το μείγμα είναι γύρω από το 2 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Μια εποχή που μπορεί να φαίνεται αμελητέα, αλλά είναι πολύ αν λάβουμε υπόψη τη μεγάλη ταχύτητα με την οποία συμβαίνουν τα πράγματα στο θαλάμους καύσης.

έργα Κόμο

Για να σας δώσουμε μια σαφή ιδέα για το πόσο γρήγορα κινείται ένας κινητήρας, όταν περιστρέφεται στις 2.000 σ.α.λ., το έμβολο ανεβαίνει και κατεβαίνει περίπου 33 φορές το δευτερόλεπτο. Δηλαδή, ότι σας στροφαλοφόρος άξων παίρνει γύρω 30 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να ολοκληρώσετε μια στροφή. Επομένως, το έμβολο χρειάζεται περίπου 15 χιλιοστά για να ανέβει ή να κατέβει.

Αν αυτό σας ακούγεται γρήγορο, φανταστείτε πόσο μειώνονται οι χρόνοι εάν ο κινητήρας ανεβάζει στροφές μέχρι τις 4.000 σ.α.λ., τις 6.000 σ.α.λ. ή ακόμα περισσότερο. Στο παρακάτω βίντεο μπορείτε να δείτε την Εκκεντροφόροι άξονες ενός κινητήρα που γυρίζει από το ρελαντί στις 14.000 σ.α.λ. (ένα καθεστώς τυπικό της Formula 1):

Γνωρίζοντας αυτό, τα 2 χιλιοστά που χρειάζονται για να καεί το καύσιμο δεν φαίνονται τόσο λίγο. Ειδικά αν θέλεις να εκμεταλλευτείς την ώθηση που δίνει κάθε έκρηξη. Για το λόγο αυτό, η προώθηση ανάφλεξης είναι μια πολύ σημαντική τεχνική, η οποία δεν είναι άλλη από την έναρξη της καύσης του ανακατεύουμε όταν το έμβολο ανεβαίνει ακόμα.

Η ανάφλεξη προχωρά σε μοίρες

Ο τρόπος με τον οποίο μετράται η προέλαση ανάφλεξης ενός κινητήρα δεν είναι σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Στην πραγματικότητα, για να το βαθμονομήσετε καλά Μετριέται σε βαθμούς περιστροφής που πραγματοποιεί ο στροφαλοφόρος άξονας.. Υπενθυμίζουμε ότι όταν το έμβολο κατεβαίνει λόγω της έκρηξης, ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται κατά 180º.

El ιδανική στιγμή για να τελειώσει η καύση του μίγματος καυσίμου-αέρα είναι μεταξύ 17º και 23º περιστροφής. Οπότε για να επιτευχθεί αυτό έγκαιρα, πρέπει προωθήστε την ανάφλεξη μερικές μοίρες πριν το έμβολο βρίσκεται στο Top Dead Center (TDC). Με άλλα λόγια, πριν ο στροφαλοφόρος άξονας βρίσκεται στο 0º της περιστροφής.

Αλλά…δεν μπορούμε να το παρακάνουμε, γιατί αν το κάνουμε πολύ νωρίς, η έκρηξη θα σπρώξει το έμβολο πριν φτάσει στο TDC και επομένως θα προσπαθήσει να κάνει τον κινητήρα να στρίψει προς την αντίθετη κατεύθυνση από την οποία πήγαινε. Αυτή η κατάσταση όπου η προώθηση της ανάφλεξης είναι πολύ μεγάλη (σε μοίρες) είναι γνωστή ως κιμάς από μπιέλες, που φαίνεται από εκείνους τους χαρακτηριστικούς μεταλλικούς ήχους. Μια πολύ καταστροφική επίδραση που προκαλεί ανισορροπίες και δονήσεις που είναι πολύ επιζήμιες για τα εσωτερικά μέρη. Σε ακραίες περιπτώσεις, το έμβολο μπορεί να αναπηδήσει προς τα κάτω. Κάτι απίθανο στους πολυκύλινδρους κινητήρες, λόγω της αδράνειας που φέρουν, αλλά σε έναν ή δύο κυλίνδρους μπορεί να προκαλέσει πολύ σοβαρές ζημιές.

συστήματα προώθησης ανάφλεξης

Δεδομένου ότι ο κινητήρας δεν περιστρέφεται πάντα με την ίδια ταχύτητα, απαιτεί κάποια σύστημα που τροποποιεί την προώθηση της ανάφλεξης όπως απαιτείται. Παλαιότερα χρησιμοποιήθηκαν λίγο πολύ πολύπλοκα στοιχεία για να επιτευχθεί αυτό μηχανικά, αν και σήμερα τα πάντα ελέγχονται από τον υπολογιστή του αυτοκινήτου. Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι μηχανισμών που είναι υπεύθυνοι για να γίνει αυτό:

Ηλεκτρονική πρόοδος ανάφλεξης

Ξεκινάμε μαζί του, γιατί το τρέχοντες κινητήρες λειτουργούν χάρη στα ηλεκτρονικά και έχουν αφήσει πίσω τους πολλές μηχανικές συσκευές που δεν είναι πλέον απαραίτητες. Αυτός που είναι υπεύθυνος για την επιλογή της στιγμής ανάφλεξης είναι ο υπολογιστής του αυτοκινήτου, ο οποίος λαμβάνει πλήθος δεδομένων για να μαντέψει με ακρίβεια: τη θερμοκρασία, την ποσότητα αέρα, την ταχύτητα του κινητήρα χάρη στον αισθητήρα στροφαλοφόρου κ.λπ.

σχετικό άρθρο:

Βασική λειτουργία της μονάδας ελέγχου κινητήρα (ECU)

Προώθηση ανάφλεξης υπό κενό

Σε μία παλιό σύστημα χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της προώθησης ανάφλεξης με βάση την ποσότητα αέρα που λαμβάνει ο κινητήρας. Όσο λιγότερο αέρα παίρνετε, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για να αναφλεγεί το μείγμα, επομένως πρέπει να ανάψετε λίγο νωρίτερα για να αξιοποιήσετε στο έπακρο την έκρηξη.

Λειτουργεί χρησιμοποιώντας το κενό, ή για την ακριβέστερη κατάθλιψη, που δημιουργείται στο πολλαπλή εισαγωγής. Αυτή η κατάθλιψη επηρεάζει κρεμώντας μεμβράνη με διαφορά πίεσης και στις δύο πλευρές. Αυτό κινεί ένα ελατήριο το οποίο αλλάζει τη βαθμονόμηση προώθησης σπινθήρα. Επιπλέον, έχει συνήθως δύο κάμερες, μια υπεύθυνη για την προώθηση της ανάφλεξης και μια άλλη για την καθυστέρηση αν χρειαστεί.

σχετικό άρθρο:

Αυτοανάφλεξη, έκρηξη και χτύπημα μπιέλας

Προώθηση φυγοκεντρικής ανάφλεξης

Μόνο αυτό το σύστημα ρυθμίζει την προώθηση ανάφλεξης σύμφωνα με τις στροφές που έχουν κινητήρα ανά πάσα στιγμή. Όσο περισσότερες στροφές ανά λεπτό, τόσο περισσότερο πρέπει να περιμένετε την ανάφλεξη των μπουζί, ώστε το καύσιμο να τελειώσει την καύση την κατάλληλη στιγμή.

Λειτουργεί χάρη σε δύο φυγόκεντρα βάρη ή πλατίνες. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται το στοιχείο στο οποίο βρίσκονται, τόσο περισσότερο απομακρύνονται. Η θέση του καθορίζει πόσο μακριά προχωρά η ανάφλεξη στον διανομέα.

Συνέπειες καθυστερημένης ανάφλεξης

Εάν το μείγμα καυσίμου-αέρα αναφλεγεί αργά, θα χρησιμοποιηθεί λιγότερη κινητική ενέργεια φλεγμονής αερίων. Για να γίνει κατανοητό αυτό, μπορεί να γίνει μια σύγκριση με ένα ποδήλατο: αν ασκήσουμε δύναμη μόνο όταν το πεντάλ είναι ήδη πολύ κάτω, δύσκολα θα έχουμε ορμή. Ωστόσο, αν πιέσουμε το πεντάλ όταν είναι ψηλότερα, θα έχουμε πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα.

Ωστόσο, αυτό δεν είναι η μόνη συνέπεια καθυστερημένης ανάφλεξης. Καθώς η έκρηξη παραμένει η ίδια, παρόλο που δεν την εκμεταλλευόμαστε καλά, η παραγόμενη θερμότητα μεταδίδεται σε μεγαλύτερο βαθμό στα τοιχώματα του κυλίνδρου. Με άλλα λόγια, η λήψη λιγότερης κινητικής ενέργειας από την έκρηξη σημαίνει μεταφορά περισσότερης θερμικής ενέργειας. Αυτό που στη μηχανική ονομάζεται α μείον θερμική απόδοση.

Επίσης, εάν η καθυστέρηση ανάφλεξης είναι πολύ έντονη, μπορεί να υπάρχει ακόμα φλόγες όταν ανοίγουν βαλβίδες εξάτμιση, η οποία στέλνει επιπλέον θερμότητα εκεί που δεν πρέπει να είναι. Κάτι που μπορεί να βλάψει σοβαρά τον κινητήρα.

σφάλματα και προβλήματα

• Στους τρέχοντες κινητήρες όπου κυριαρχούν τα ηλεκτρονικά, οι αστοχίες στην προώθηση της ανάφλεξης προκαλούνται συνήθως από α δυσλειτουργία αισθητήρα που αναφέρουν στον υπολογιστή. Είτε είναι αυτό που μετράει τις στροφές του στροφαλοφόρου άξονα, είτε άλλες που μετρούν τιμές που σχετίζονται με τον αέρα, τη θερμοκρασία κ.λπ. Μπορεί επίσης να οφείλεται σε α κακός προγραμματισμός από πίνακας διανομής σε περίπτωση που οι τιμές έχουν αλλάξει υφάσματος.
• Όταν μιλάμε παλαιότερους κινητήρες, τα προβλήματα μπορεί να οφείλονται σε αστοχία ή κακή ρύθμιση των μηχανικών στοιχείων del Σύστημα ανάφλεξης. Για παράδειγμα, το εσφαλμένη ρύθμιση της σταθερής προκαταβολής που έχει ο έμπορος. Δηλαδή, πριν δράσει οποιοδήποτε σύστημα προώθησης ανάφλεξης υπό κενό ή φυγόκεντρο. Η σταθερή προώθηση είναι αυτή που διατηρεί τον κινητήρα σε λειτουργία στο ρελαντί, για να τροποποιηθεί αργότερα όπως απαιτείται. Στις προόδους της ηλεκτρονικής ανάφλεξης, θα ήταν κακός προγραμματισμός της σταθερής προόδου.
• Προβλήματα με έκκεντρο διακόπτη. Δηλαδή η κάμερα που κάνει επαφή για να στείλει το ρεύμα στο βύσματα είναι κατεστραμμένο, κακώς ρυθμισμένο ή έχει λάθος σχήμα. Τετράγωνο για τετρακύλινδρους κινητήρες, εξάγωνο για έξι, οκταγωνικό για οκτώ, δωδεκαγωνικό για 12 κ.λπ. Όπως μπορείτε να φανταστείτε, στην τελευταία περίπτωση η ανισορροπία του κινητήρα θα ξεπεράσει ένα πρόβλημα με την προώθηση της ανάφλεξης. Επίσης, ακόμα κι αν το έκκεντρο είναι σωστό και καλά βαθμονομημένο, μπορεί να υπάρχει α αλλαγή στην απόσταση που χωρίζει τις επαφές του διακόπτη.
• La αλυσίδα o ιμάντας που διατηρεί το σύστημα ανάφλεξης συντονισμένο με τον υπόλοιπο κινητήρα έχει τεντωθεί. Επομένως, η προώθηση δεν είναι εναρμονισμένη και ο κινητήρας λειτουργεί ανώμαλα.
• Σε συστήματα των προώθηση ανάφλεξης υπό κενό Ξέρω κακή ρύθμιση το πνευματικό στοιχείο προώθησης του μεμβράνη. Αυτό το στοιχείο είναι κατασκευασμένο από καουτσούκ, επομένως μπορεί να καταλήξει να καταστραφεί με την πάροδο του χρόνου.
• Σε συστήματα των φυγοκεντρική προώθηση ανάφλεξης, ότι οι δύο μάζες που περιγράψαμε παραπάνω μην κινείσαι ελεύθερα και επομένως δεν ανταποκρίνονται καλά στην ταχύτητα περιστροφής. Πρέπει λοιπόν να προχωρήσετε σε ρύθμιση πλατίνας.

προώθηση ανάφλεξης και καύσιμο

Μια άλλη ιδιαιτερότητα είναι ότι το καύσιμο που χρησιμοποιείται επηρεάζει πόσο μακριά μπορεί να προχωρήσει η ανάφλεξη (και αποκτήστε περισσότερη δύναμη). 98 καύσιμα οκτάνιο έχουν λιγότερη τάση να καίγονται, επομένως, ενώ το μείγμα συμπιέζεται όταν το έμβολο ανεβαίνει, τείνουν λιγότερο να αυτοπυροδοτούνται. Επομένως, μπορεί να εφαρμοστεί υψηλότερη προώθηση ανάφλεξης, χωρίς το καύσιμο να εκραγεί πριν από το Top Dead Center (TDC).

Παρεμπιπτόντως και ανέκδοτα, το E85 έχει βαθμολογία οκτανίων 105, που θα επιτρέψει την αύξηση της σχέσης συμπίεσης σε μελλοντικούς κινητήρες, αλλά θα το εξηγήσω μια άλλη μέρα. Αν και αυτό θα έπρεπε να περάσει από την ευρεία αποδοχή αυτού του καυσίμου στην αγορά. Επιπλέον, τα καύσιμα με 97 y 100 οκτάνια, αντί των παραδοσιακών οκτανίων 95 και 98. Με ό,τι θα μπορούσε να επιτευχθεί μεγαλύτερη πρόοδος ανάφλεξης ή άλλα πλεονεκτήματα, όπως α υψηλότερος λόγος συμπίεσης.

Εικόνες – Kevin Rheese, Robert Couse-Baker, Emilio Küffer, Eduardo Otubo