Hva er tenningsforskudd?

Bensinmotorer tenner drivstoff-luftblandingen gjennom gnisten fra tennpluggen. Den teoretiske syklusen indikerer at øyeblikket for å produsere denne gnisten er når stempelet er på toppen. Det vil si med blandingen fullstendig komprimert. Dette er imidlertid ikke tilfelle i praksis, fordi drivstoffet ikke antennes fullt umiddelbart. Det er derfor det er det som er kjent som fremdrift av tenningen.

Problemet med teoretisk syklus som forklarer driften av en motor, er at den ikke tar hensyn til noen hensyn som fysikken gir oss. Tiden som det tar tid før blandingen brenner seg er rundt 2 millisekunder. En tid som kan virke ubetydelig, men det er mye hvis vi tar i betraktning den store hastigheten ting skjer i forbrenningskamre.

COMO verk

For å gi deg en klar ide om hvor raskt en motor beveger seg, når den roterer med 2.000 rpm, går stempelet opp og ned omtrent 33 ganger per sekund. Det vil si at din veivaksel tar rundt 30 tusendeler av et sekund for å fullføre en sving. Derfor bruker stempelet omtrent 15 tusendeler på å gå opp eller ned.

Hvis det høres raskt ut for deg, forestill deg hvor mye tidene reduseres hvis motoren går opp til 4.000 rpm, 6.000 rpm eller enda mer. I den følgende videoen kan du se Kamaksler av en motor som går fra tomgang til 14.000 1 o/min (et regime typisk for Formel XNUMX):

Når du vet dette, virker ikke de 2 tusendelene det tar for drivstoff å brenne som så kort tid. Spesielt hvis du ønsker å utnytte impulsen som hver eksplosjon gir. Av denne grunn er tenningsfremgangen en veldig viktig teknikk, som ikke er noe annet enn å starte brenningen av bland når stempel det går fortsatt opp.

Tenningsfremgangen i grader

Måten en motors tenningsfremgang måles på er ikke i millisekunder. Egentlig for å kalibrere den godt Det måles i grader av rotasjon laget av veivakselen.. Vi minner om at når stempelet går ned på grunn av eksplosjonen, roterer veivakselen 180º.

El ideelt øyeblikk for drivstoff-luftblandingen for å fullføre brenningen er mellom 17º og 23º rotasjon. Så for at dette skal oppnås i tide, må du fremme tenningen noen grader før stempelet er ved Top Dead Center (TDC). Med andre ord, før veivakselen er på 0º rotasjon.

Men ... vi kan ikke overdrive det heller, for hvis vi gjør det for tidlig, vil eksplosjonen presse stempelet før den når TDC, og derfor vil den prøve å få motoren til å gå i motsatt retning som den skulle. Denne situasjonen hvor tenningsfremgangen er for stor (i grader) er kjent som hakket fra forbindelses stenger, som vises av de karakteristiske metalliske lydene. En svært skadelig effekt som forårsaker ubalanser og vibrasjoner som er svært skadelig for indre deler. I ekstreme tilfeller kan stemplet sprette nedover. Noe usannsynlig i flersylindrede motorer, på grunn av tregheten de bærer, men i en eller to sylindre kan det forårsake svært alvorlig skade.

fremdriftssystemer for tenning

Siden motoren ikke alltid roterer med samme hastighet, krever det litt system som modifiserer tenningsfremføringen etter behov. Tidligere ble mer eller mindre komplekse elementer brukt for å oppnå dette mekanisk, selv om alt i dag styres av bilens datamaskin. Det er hovedsakelig tre typer mekanismer som er ansvarlige for å gjøre dette:

Elektronisk tenningsfremføring

Vi starter med ham, fordi nåværende motorer de fungerer takket være elektronikk og har etterlatt seg mange mekaniske enheter som ikke lenger er nødvendige. Den som har ansvaret for å velge tenningsøyeblikket er bilens datamaskin, som mottar en mengde data for å gjette nøyaktig: temperaturen, mengden luft, hastigheten på motoren takket være veivakselsensoren, etc.

Relatert artikkel:

Grunnleggende betjening av motorkontrollenheten (ECU)

Vakuumtenning fremskritt

I en gammelt system brukes til å justere tenningsfremgangen basert på mengden luft som mottas av motoren. Jo mindre luft du får, desto lengre tid tar det før blandingen antennes, så du må gnister litt tidligere for å få mest mulig ut av eksplosjonen.

Det fungerer ved å bruke vakuumet, eller for å være mer nøyaktig depresjon, som genereres i inntaksmanifold. Denne depresjonen påvirker hengende membran med trykkforskjellen på begge sider. Dette beveger en fjær som endrer gnistfremføringskalibreringen. I tillegg har den vanligvis to kameraer, ett som har ansvaret for tenningsfremføringen og et annet for forsinkelsen om nødvendig.

Relatert artikkel:

Selvantenning, detonasjon og vevstagsbanking

Sentrifugal tenningsfremgang

Kun dette systemet justerer tenningsfremgangen i henhold til omdreiningene som har motor til enhver tid. Jo flere omdreininger, jo mer må du forutse tenning av tennpluggene, slik at drivstoffet brenner ferdig til rett tid.

Det fungerer takket være to sentrifugalvekter eller platina. Jo raskere elementet de befinner seg i roteres, jo mer beveger de seg ut. Dens posisjon bestemmer hvor langt tenningen går frem i fordeleren.

Konsekvenser av forsinket tenning

Hvis drivstoff-luftblandingen antennes sent, mindre kinetisk energi vil bli brukt av gassbetennelse. For å forstå dette kan det gjøres en sammenligning med en sykkel: Hvis vi bare bruker kraft når pedalen allerede er veldig langt nede, får vi neppe noe fart. Men hvis vi trykker på pedalen når den er høyere, vil vi få mye mer fart.

Imidlertid dette er ikke den eneste konsekvensen av forsinket tenning. Ettersom eksplosjonen forblir den samme selv om vi ikke utnytter den godt, den genererte varmen overføres i større grad til sylinderveggene. Med andre ord, å få mindre kinetisk energi fra eksplosjonen betyr å overføre mer varmeenergi. Det som i ingeniørfag kalles a menor termisk ytelse.

Også, hvis tenningsforsinkelsen er veldig uttalt, kan det fortsatt være flammer når de åpner seg ventiler eksos, som sender ekstra varme dit det ikke skal være. Noe som kan skade motoren alvorlig.

feil og problemer

• I nåværende motorer hvor elektronikk råder, er feil i tenningsfremdrift vanligvis forårsaket av en sensorfeil som rapporterer til datamaskinen. Enten det er den som teller omdreiningene til veivakselen, eller andre som måler verdier knyttet til luft, temperatur osv. Det kan også skyldes en dårlig programmering fra sentralbord I tilfelle at verdiene er endret av stoff.
• Når vi snakker om eldre motorer, problemer kan skyldes feil eller dårlig justering av de mekaniske elementene den Tenningssystemet. For eksempel feil innstilling av fast forskyvning som forhandleren har. Det vil si før noe vakuum eller sentrifugalt tenningsfremføringssystem virker. Den faste fremdriften er den som holder motoren i gang på tomgang, for senere å bli modifisert etter behov. I de elektroniske tenningsfremføringene ville det være en dårlig programmering av den faste fremdriften.
• Breaker cam problemer. Det vil si cam som tar kontakt for å sende strømmen til plugger er skadet, dårlig justert eller har feil form. Firkantet for firesylindrede motorer, sekskantet for seks, åttekantet for åtte, tolvkantet for 12 osv. Som du kan forestille deg, i sistnevnte tilfelle vil motorubalansen gå utover et problem med tenningsfremgangen. Også selv om kammen er riktig og godt kalibrert, kan det være en endring i avstanden som skiller bryterkontaktene.
• La kjede o reim som holder tenningssystemet koordinert med resten av motoren har blitt strukket. Derfor er fremdriften ikke harmonisert og motoren fungerer unormalt.
• I systemer av fremdrift av vakuumtenningen at feiljustering det pneumatiske fremføringselementet til membrana. Dette elementet er laget av gummi, så det kan ende opp med å bli skadet over tid.
• I systemer av fremdrift av sentrifugal tenning, at de to massene som vi har beskrevet ovenfor ikke bevege deg fritt og reagerer derfor ikke godt på rotasjonshastigheten. Så du må gå videre til en platinajustering.

fremdrift av tenningen og drivstoff

En annen særegenhet er det drivstoffet som brukes påvirker hvor langt tenningen kan føres frem (og få mer kraft). 98 drivstoff oktan de har mindre tendens til å brenne, derfor, mens blandingen komprimeres når stempelet heves, har de mindre tendens til å selvdetonere. Derfor kan en høyere tenningsfremgang brukes, uten at drivstoffet eksploderer før Top Dead Center (TDC).

For øvrig og anekdotisk har E85 en oktantall på 105, som gjør at kompresjonsforholdet kan økes i fremtidige motorer, men jeg skal forklare dette en annen dag. Selv om det måtte gå gjennom den brede aksepten av dette drivstoffet i markedet. I tillegg drivstoff med 97 y 100 oktan, i stedet for den tradisjonelle 95 og 98 oktan. Med det som kunne oppnås større tenningsfremgang eller andre fordeler, som f.eks høyere kompresjonsforhold.

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