点火進角とは？

ガソリンエンジンは、スパークプラグからの火花によって混合気に点火します。 理論的なサイクルは、この火花が発生する瞬間がピストンが上にあるときであることを示しています。 つまり、混合物が完全に圧縮された状態です。 ただし、燃料は瞬時に完全に点火しないため、実際にはそうではありません。 それが、として知られているものがある理由です。 点火アドバンス.

の問題 理論サイクル エンジンの動作を説明するのは、物理学が私たちに与えるいくつかの考慮事項を考慮していないということです. その時 混合物が燃焼するのに時間がかかる 周りにあります 2ミリ秒. 取るに足らない時間のように思えるかもしれませんが、世界で物事が起こる素晴らしいスピードを考慮すると、それはかなりの時間です。 燃焼室.

コモfunciona

エンジンがどれだけ速く動くかを明確に理解するために、2.000 rpm で回転する場合、ピストンは 33 秒間に約 XNUMX 回上下します。 つまり、あなたの クランクシャフト 取り回る ターンを完了するのに 30 分の XNUMX 秒. したがって、ピストンが上下するのに約 15 分の XNUMX かかります。

それが速いように聞こえる場合は、エンジンが 4.000 rpm、6.000 rpm、またはそれ以上まで回転すると、どれだけ時間が短縮されるか想像してみてください。 次のビデオでは、 カムシャフト アイドリングから 14.000 rpm まで回転するエンジン (フォーミュラ 1 の典型的な状態):

これを知っていると、燃料が燃焼するのにかかる 2 分の XNUMX はそれほど短い時間ではないように思えます。 特に、各爆発が与える衝動を利用したい場合。 このため、点火進角は非常に重要な技術であり、燃焼を開始することに他なりません。 ときは混ぜる ピストン まだ上がってる.

点火進度（度）

エンジンの点火進角を測定する方法は、ミリ秒単位ではありません。 実際には、それをうまく調整するには クランクシャフトの回転角度で測定されます。. 爆発によりピストンが下がると、クランクシャフトが 180 度回転します。

El 理想の瞬間 混合気の燃焼が完了するまでの時間は 17 度から 23 度の回転. したがって、これを時間どおりに達成するには、次のことを行う必要があります。 点火を数度進める ピストンが上死点 (TDC) に達する前。 つまり、クランクシャフトが 0° 回転する前です。

しかし…やり過ぎは厳禁です。早すぎると、爆発が上死点に到達する前にピストンを押してしまい、エンジンを逆方向に回転させようとするからです。 点火進角が大きすぎるこの状況は、次のように知られています。 みじん切り ビエラ、それらの特徴的な金属音によって示されます。 内部部品に非常に損傷を与える不均衡と振動を引き起こす非常に有害な影響。 極端な場合、ピストンが下方に跳ね返ることがあります。 多気筒エンジンでは、慣性があるため起こりそうにありませんが、XNUMX つまたは XNUMX つのシリンダーでは、非常に深刻な損傷を引き起こす可能性があります。

点火アドバンスシステム

モーターは常に同じ速度で回転するとは限らないため、ある程度の回転数が必要です。 必要に応じて点火進角を変更するシステム. 過去には、多かれ少なかれ複雑な要素を使用してこれを機械的に実現していましたが、今日ではすべてが自動車のコンピューターによって制御されています。 これを行うメカニズムには、主に次の XNUMX 種類があります。

電子点火アドバンス

私たちは彼から始めます。 現在のエンジン それらはエレクトロニクスのおかげで機能し、不要になった多くの機械装置を置き去りにしました。 点火の瞬間の選択を担当するのは車のコンピューターで、温度、空気量、クランクシャフト センサーによるエンジン回転数などを正確に推測するための多数のデータを受け取ります。

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真空点火アドバンス

1で 古いシステム エンジンが受け取る空気の量に基づいて点火進角を調整するために使用されます。 得る空気が少ないほど、混合気が着火するのに時間がかかるため、爆発を最大限に活用するには、少し早めに点火する必要があります。

それは真空、またはより正確にはうつ病を使用して動作します。 コレクターデアドミシオン. このうつ病は影響します 垂れ下がった膜 両側に圧力差があります。 これにより、スパーク アドバンス キャリブレーションを変更するスプリングが移動します。 さらに、通常は XNUMX つのカメラがあり、XNUMX つは点火進角を担当し、もう XNUMX つは必要に応じて遅延を担当します。

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遠心点火進角

このシステムのみ 回転数に応じて点火進角を調整します 常にエンジンがかかっていること。 rpm が高ければ高いほど、燃料が適切なタイミングで燃焼を終了するように、スパーク プラグの点火を予測する必要があります。

それはおかげで動作します XNUMX つの遠心重りまたはプラチナ. それらが配置されている要素の回転が速ければ速いほど、それらは外側に移動します。 その位置によって、ディストリビュータ内で点火がどれだけ進むかが決まります。

点火遅延の結果

混合気の着火が遅れると、 より少ない運動エネルギーが使用されます ガスの炎症。 これを理解するために、自転車との比較を行うことができます。ペダルがすでに非常に深く踏み込まれているときにのみ力を加えると、ほとんど運動量が得られません。 ただし、ペダルが高いときにペダルを踏むと、はるかに速度が上がります。

しかし、これは 唯一の結果ではない 遅着火について。 うまく利用しなくても爆発は変わらないので、 生成された熱は、シリンダー壁により多く伝達されます。. 言い換えれば、爆発から得られる運動エネルギーが少ないということは、より多くの熱エネルギーが移動することを意味します。 工学で何と呼ばれるか レス 熱性能.

また、点火遅れが非常に顕著である場合、まだあるかもしれません 開くと炎 バルブ 本来あるべきでない場所に余分な熱を送ります。 エンジンに重大な損傷を与える可能性があるもの。

障害と問題

• 電子機器が普及している現在のエンジンでは、点火進角の失敗は通常、 センサーの誤動作 コンピューターに報告します。 クランクシャフトの回転数をカウントするものでも、空気や温度などの数値を計測するものでも。 また、 悪いプログラミング から PBX その場合は 値が変更されました 生地の。
• 私たちが話すとき 古いエンジン、問題が原因である可能性があります 機械要素の故障または調整不良 インクルード 点火システム。 たとえば、 定額前払いの設定ミス ディーラーが持っているものです。 つまり、真空または遠心点火アドバンスシステムが機能する前です。 固定前進は、エンジンをアイドル状態に保ち、後で必要に応じて変更するものです。 電子点火アドバンスでは、固定アドバンスのプログラミングが悪いでしょう。
• ブレーカーカムの問題. つまり、接触して電流を送るカム プラグ 破損している、調整が不十分である、または形状が間違っている。 12気筒エンジンは四角、XNUMX気筒は六角形、XNUMX気筒は八角形、XNUMX気筒はXNUMX角形など。 ご想像のとおり、後者の場合、エンジンの不均衡は点火進角の問題を超えています。 また、カムが正しく、適切に調整されていても、 ブレーカ接点を分離する距離の変更.
• La ひも o 点火システムをエンジンの残りの部分と調整するベルト 引き伸ばされた. そのため、進角が合わなくなり、モーターが異常に働きます。
• システム内で 真空点火アドバンス その 調整不良 の空気圧前進要素 膜. このエレメントはゴム製であるため、時間の経過とともに損傷する可能性があります。
• システム内で 遠心点火アドバンス, その二つの質量 上で説明したこと 自由に動かない したがって、回転速度にうまく反応しません。 したがって、プラチナ調整に進む必要があります。

点火進角と燃料

もう一つの特徴はそれです 使用する燃料は、点火をどれだけ進めることができるかに影響します （そしてより多くの力を得る）。 98 燃料 オクタン それらは燃焼する傾向が少ないため、ピストンが上昇したときに混合気が圧縮される間、自己爆発する傾向が少なくなります。 したがって、上死点 (TDC) の前に燃料が爆発することなく、より高い点火進角を適用できます。

ちなみに、E85のオクタン価は 105これにより、将来のエンジンで圧縮比を上げることができますが、これについては別の機会に説明します。 それには、市場でこの燃料が広く受け入れられる必要があります。 さらに、 97 y 100 従来の 95 および 98 オクタンの代わりにオクタン。 より大きな点火進角またはその他の利点を達成できるもので、 より高い圧縮率.

画像 – ケヴィン・リース、ロバート・クーゼ=ベイカー、エミリオ・キュッファー、エドゥアルド・オトゥボ