Kas yra uždegimo paankstinimas?

Benzininiai varikliai uždega kuro ir oro mišinį per kibirkštį iš uždegimo žvakės. Teorinis ciklas rodo, kad šios kibirkšties atsiradimo momentas yra tada, kai stūmoklis yra viršuje. Tai yra, visiškai suspaustas mišinys. Tačiau praktikoje taip nėra, nes degalai visiškai neužsidega akimirksniu. Štai kodėl yra tai, kas žinoma kaip uždegimo paankstinimas.

- problema teorinis ciklas tai paaiškina variklio veikimą, nes jame neatsižvelgiama į kai kuriuos fizikos svarstymus. Laikas, kad reikia laiko, kol mišinys sudegs yra aplink 2 milisekundžių. Laikas, kuris gali atrodyti nereikšmingas, bet tai yra daug, jei atsižvelgsime į didelį greitį, kuriuo viskas vyksta degimo kameros.

Kaip veikia

Kad galėtumėte aiškiai suprasti, kaip greitai variklis sukasi, kai jis sukasi 2.000 aps./min., stūmoklis pakyla aukštyn ir žemyn maždaug 33 kartus per sekundę. Tai reiškia, kad jūsų alkūninis velenas ima aplink 30 tūkstantųjų sekundės dalių posūkiui užbaigti. Todėl stūmokliui reikia apie 15 tūkstantųjų, kad pakiltų arba nusileistų.

Jei jums tai skamba greitai, įsivaizduokite, kiek kartų sutrumpėja variklis iki 4.000 aps./min., 6.000 aps./min. ar net daugiau. Kitame vaizdo įraše galite pamatyti Paskirstymo velenai kai variklis sukasi iš tuščiosios eigos į 14.000 1 aps./min (režimas, būdingas Formulei XNUMX):

Žinant tai, 2 tūkstantosios dalys, kurių reikia kurui sudeginti, neatrodo toks trumpas laikas. Ypač jei nori pasinaudoti kiekvieno sprogimo duodamu impulsu. Dėl šios priežasties uždegimo pažanga yra labai svarbi technika, kuri yra ne kas kita, kaip degimo paleidimas sumaišykite, kai stūmoklis tai vis dar kyla.

Uždegimas juda į priekį laipsniais

Variklio uždegimo greitis matuojamas ne milisekundėmis. Tiesą sakant, gerai sukalibruoti Jis matuojamas alkūninio veleno sukimosi laipsniais.. Primename, kad stūmokliui nukritus dėl sprogimo, alkūninis velenas sukasi 180º kampu.

El idealus momentas kad kuro ir oro mišinys baigtų degti tarp 17° ir 23° sukimosi. Taigi, kad tai būtų pasiekta laiku, turite pastumkite uždegimą keliais laipsniais į priekį prieš stūmokliui atsidūrus viršutiniame negyvajame centre (TDC). Kitaip tariant, kol alkūninis velenas pasisuka 0º.

Bet… mes taip pat negalime eiti per toli, nes jei tai padarysime per anksti, sprogimas pastūmės stūmoklį nepasiekdamas TDC ir todėl bandys priversti variklį suktis priešinga kryptimi, į kurią jis ėjo. Ši situacija, kai uždegimo pažanga yra per didelė (laipsniais), vadinama malta iš švaistikliai, ką rodo tie būdingi metaliniai garsai. Labai žalingas poveikis, sukeliantis disbalansą ir vibracijas, kurios labai kenkia vidinėms dalims. Ekstremaliais atvejais stūmoklis gali atšokti žemyn. Kažkas neįtikėtino kelių cilindrų varikliuose dėl jų turimos inercijos, tačiau viename ar dviejuose cilindruose tai gali padaryti labai rimtų pažeidimų.

uždegimo pažangos sistemos

Kadangi variklis ne visada sukasi tuo pačiu greičiu, tam reikia šiek tiek sistema, kuri prireikus pakeičia uždegimo greitį. Anksčiau tam mechaniškai buvo naudojami daugiau ar mažiau sudėtingi elementai, nors šiandien viską valdo automobilio kompiuteris. Iš esmės yra trijų tipų mechanizmai, atsakingi už tai:

Elektroninis uždegimo paankstinimas

Pradedame nuo jo, nes dabartiniai varikliai jie veikia elektronikos dėka ir paliko daug nebereikalingų mechaninių įrenginių. Už uždegimo momento parinkimą atsakingas automobilio kompiuteris, kuris gauna galybę duomenų, leidžiančių tiksliai atspėti: temperatūrą, oro kiekį, variklio greitį alkūninio veleno jutiklio dėka ir kt.

Susijęs straipsnis:

Pagrindinis variklio valdymo bloko (ECU) veikimas

Vakuuminis uždegimas

Vienoje sena sistema naudojamas uždegimo greičiui reguliuoti pagal variklio gaunamo oro kiekį. Kuo mažiau oro gausite, tuo ilgiau užtrunka, kol mišinys užsidega, todėl kibirkštis reikia pradėti šiek tiek anksčiau, kad išnaudotumėte kuo daugiau sprogimo.

Jis veikia naudojant vakuumą arba, tiksliau sakant, depresiją, kuri susidaro įsiurbimo kolektorius. Ši depresija paveikia suglebusi membrana su slėgio skirtumu abiejose pusėse. Tai pajudina spyruoklę, kuri pakeičia kibirkšties paleidimo kalibravimą. Be to, jame paprastai yra dvi kameros, viena atsakinga už uždegimo pažangą, o kita – už vėlavimą, jei reikia.

Susijęs straipsnis:

Savaiminis užsidegimas, detonacija ir švaistiklio smūgis

Išcentrinis uždegimas

Tik ši sistema reguliuoja uždegimo priekį pagal apsisukimus kurie visada turi variklį. Kuo daugiau apsukų per minutę, tuo labiau turite numatyti uždegimo žvakių uždegimą, kad degalai baigtų degti tinkamu laiku.

Tai veikia dėka du išcentriniai svareliai arba platinos. Kuo greičiau pasukamas elementas, kuriame jie yra, tuo labiau jie išeina. Jo padėtis lemia, kiek skirstytuve pasislenka uždegimas.

Uždelsto užsidegimo pasekmės

Jei kuro ir oro mišinys užsidega vėlai, bus sunaudota mažiau kinetinės energijos dėl dujų uždegimo. Norint tai suprasti, galima palyginti su dviračiu: jei jėgą taikysime tik tada, kai pedalas jau labai toli žemyn, vargu ar įgausime pagreitį. Tačiau jei pedalą stumsime, kai jis yra aukščiau, sulauksime kur kas didesnio greičio.

Tačiau šis nėra vienintelė pasekmė uždelsto užsidegimo. Kadangi sprogimas išlieka toks pat, net jei mes juo nelabai išnaudojame, sukurta šiluma didesniu mastu perduodama baliono sienelėms. Kitaip tariant, gauti mažiau kinetinės energijos iš sprogimo reiškia perduoti daugiau šilumos energijos. Kas inžinerijoje vadinama a mažiau šiluminis našumas.

Be to, jei uždegimo vėlavimas yra labai ryškus, vis tiek gali būti liepsnos jiems atsidarius vožtuvai išmetamųjų dujų, kurios siunčia papildomą šilumą ten, kur jos neturėtų būti. Kažkas, kas gali rimtai sugadinti variklį.

gedimai ir problemos

• Dabartiniuose varikliuose, kuriuose vyrauja elektronika, uždegimo paleidimo gedimus dažniausiai sukelia a jutiklio gedimas kad praneša kompiuteriui. Nesvarbu, ar tai yra tas, kuris skaičiuoja alkūninio veleno apsisukimus, ar kiti, kurie matuoja reikšmes, susijusias su oru, temperatūra ir kt. Taip pat gali būti dėl a blogas programavimas nuo skirstomojo skydo tuo atveju vertės buvo pakeistos audinio.
• Kai mes kalbame apie senesni varikliai, problemų gali kilti dėl mechaninių elementų gedimas arba prastas sureguliavimas del Degimo sistema. Pavyzdžiui, neteisingas fiksuoto avanso nustatymas kad prekiautojas turi. Tai yra, prieš veikiant bet kokiai vakuuminei arba išcentrinei uždegimo pažangos sistemai. Fiksuotas paankstinimas yra tas, kuris leidžia varikliui veikti tuščiąja eiga, kad vėliau prireikus jį būtų galima modifikuoti. Elektroninio uždegimo pažangos atveju tai būtų blogas fiksuoto pažangos programavimas.
• Pertraukiklio kumštelio problemos. Tai yra, kamera, kuri užmezga kontaktą, kad siųstų srovę į kištukai yra pažeistas, prastai sureguliuotas arba netinkamos formos. Kvadratas keturių cilindrų varikliams, šešiakampis šešiems, aštuoniakampis aštuoniems, dvikampis 12 ir t.t. Kaip galite įsivaizduoti, pastaruoju atveju variklio disbalansas viršys uždegimo paleidimo problemą. Be to, net jei kumštelis yra tinkamas ir gerai sukalibruotas, gali būti a pertraukiklio kontaktus skiriančio atstumo pasikeitimas.
• La eilutė o diržas, kuris palaiko uždegimo sistemą suderintą su likusiu varikliu buvo ištemptas. Todėl pažanga nėra suderinta ir variklis veikia nenormaliai.
• Sistemose vakuuminio uždegimo paankstinimas kad netinkamas prisitaikymas pneumatinis judėjimo elementas membrana. Šis elementas pagamintas iš gumos, todėl laikui bėgant jis gali būti pažeistas.
• Sistemose išcentrinis uždegimas, kad dvi masės kuriuos aprašėme aukščiau nejudėkite laisvai ir todėl blogai reaguoja į sukimosi greitį. Taigi jūs turite pereiti prie platinos koregavimo.

uždegimo paankstinimas ir kuras

Kitas ypatumas yra tas naudojami degalai turi įtakos tam, kiek galima pastumti uždegimą (ir gauti daugiau galios). 98 degalai oktaninis skaičius jie turi mažesnį polinkį degti, todėl, kol mišinys suspaudžiamas, kai stūmoklis kyla aukštyn, jie mažiau linkę savaime sprogti. Todėl galima pritaikyti didesnį uždegimo greitį, nes degalai nesprogsta prieš viršutinį negyvąjį centrą (TDC).

Beje ir anekdotiškai, E85 turi oktaninį skaičių 105, kuris leis padidinti suspaudimo laipsnį būsimuose varikliuose, bet tai paaiškinsiu kitą dieną. Nors tai turėtų praeiti per platų šio kuro pripažinimą rinkoje. Be to, degalai su 97 y 100 oktaninis skaičius, o ne tradicinis 95 ir 98 oktaninis skaičius. Su kuo būtų galima pasiekti didesnį uždegimo pažangą ar kitus privalumus, pvz., a didesnis suspaudimo laipsnis.

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