Co to jest wyprzedzenie zapłonu?

Silniki benzynowe zapalają mieszankę paliwowo-powietrzną poprzez iskrę ze świecy zapłonowej. Cykl teoretyczny wskazuje, że momentem do wytworzenia tej iskry jest moment, w którym tłok znajduje się u góry. Oznacza to, że mieszanina jest całkowicie skompresowana. W praktyce jednak tak nie jest, ponieważ paliwo nie zapala się natychmiast. Dlatego istnieje coś, co jest znane jako wyprzedzenie zapłonu.

Problem cykl teoretyczny to wyjaśnia działanie silnika, że ​​nie bierze pod uwagę pewnych rozważań, które daje nam fizyka. Czas, w którym spalanie mieszanki wymaga czasu jest wokół 2 milisekund. Czas, który może wydawać się znikomy, ale to dużo, jeśli weźmiemy pod uwagę ogromną szybkość, z jaką rzeczy dzieją się w komory spalania.

prace Como

Aby dać ci jasne wyobrażenie o tym, jak szybko porusza się silnik, gdy obraca się on z prędkością 2.000 obr./min, tłok porusza się w górę i w dół około 33 razy na sekundę. To znaczy, że twój wał korbowy zajmuje około 30 tysięcznych sekundy na ukończenie skrętu. Dlatego tłok potrzebuje około 15 tysięcznych, aby przejść w górę lub w dół.

Jeśli brzmi to dla Ciebie szybko, wyobraź sobie, jak bardzo skraca się czas, gdy silnik obraca się do 4.000 obr/min, 6.000 obr/min lub nawet więcej. W poniższym filmie możesz zobaczyć Wałki rozrządu silnika obracającego się z biegu jałowego do 14.000 1 obr./min (reżim typowy dla Formuły XNUMX):

Wiedząc o tym, 2 tysięczne potrzebne do spalenia paliwa nie wydaje się tak krótkim czasem. Zwłaszcza jeśli chcesz skorzystać z impulsu, jaki daje każda eksplozja. Z tego powodu wyprzedzenie zapłonu jest bardzo ważną techniką, która jest niczym innym jak rozpoczęciem spalania wymieszać, gdy tłok wciąż idzie w górę.

Postęp zapłonu w stopniach

Sposób pomiaru wyprzedzenia zapłonu silnika nie jest podawany w milisekundach. Właściwie, żeby to dobrze skalibrować Jest mierzony w stopniach obrotu wału korbowego.. Przypominamy, że gdy tłok opada w wyniku eksplozji, wał korbowy obraca się o 180º.

El idealna chwila aby mieszanka paliwowo-powietrzna zakończyła spalanie jest między 17º a 23º obrotu. Aby to osiągnąć na czas, musisz przesunąć zapłon o kilka stopni zanim tłok znajdzie się w górnym martwym punkcie (TDC). Innymi słowy, zanim wał korbowy znajdzie się w 0º obrotu.

Ale… nie możemy też przesadzić, bo jeśli zrobimy to za wcześnie, to eksplozja popchnie tłok przed dotarciem do GMP i tym samym spróbuje obrócić silnik w przeciwną stronę, w którą jechał. Ta sytuacja, w której wyprzedzenie zapłonu jest zbyt duże (w stopniach) jest znana jako mielone z korbowody, o czym świadczą charakterystyczne metaliczne dźwięki. Bardzo szkodliwy efekt, który powoduje nierównowagę i wibracje, które są bardzo szkodliwe dla części wewnętrznych. W skrajnych przypadkach tłok może odbijać się w dół. Coś nieprawdopodobnego w silnikach wielocylindrowych ze względu na bezwładność, którą przenoszą, ale w jednym lub dwóch cylindrach może spowodować bardzo poważne uszkodzenia.

systemy wyprzedzenia zapłonu

Ponieważ silnik nie zawsze obraca się z tą samą prędkością, wymaga trochę system, który w razie potrzeby modyfikuje wyprzedzenie zapłonu. Dawniej do osiągnięcia tego mechanicznie używano mniej lub bardziej skomplikowanych elementów, choć dziś wszystkim steruje komputer samochodu. Za to odpowiedzialne są głównie trzy rodzaje mechanizmów:

Elektroniczne wyprzedzenie zapłonu

Zaczynamy od niego, ponieważ obecne silniki działają dzięki elektronice i pozostawili wiele urządzeń mechanicznych, które nie są już potrzebne. Za wybór momentu zapłonu odpowiada komputer samochodu, który dzięki czujnikowi wału korbowego otrzymuje mnóstwo danych do dokładnego odgadnięcia: temperaturę, ilość powietrza, prędkość obrotową silnika, itp.

Podobne artykuł:

Podstawowa obsługa jednostki sterującej silnika (ECU)

Postęp zapłonu próżniowego

W jednym stary system służy do regulacji wyprzedzenia zapłonu w oparciu o ilość powietrza odbieranego przez silnik. Im mniej powietrza dostaniesz, tym dłużej trwa zapłon mieszanki, więc musisz zapalić się nieco wcześniej, aby jak najlepiej wykorzystać eksplozję.

Działa poprzez wykorzystanie próżni, a dokładniej depresji, która jest generowana w zbieracz przyjęć. Ta depresja wpływa na zwiotczała membrana z różnicą ciśnień po obu stronach. To porusza sprężynę, która zmienia kalibrację wyprzedzenia iskry. Ponadto zwykle ma dwie kamery, jedną odpowiadającą za wyprzedzenie zapłonu, a drugą za opóźnienie, jeśli to konieczne.

Podobne artykuł:

Samozapłon, detonacja i stukanie korbowodu

Postęp zapłonu odśrodkowego

Tylko ten system dostosowuje wyprzedzenie zapłonu w zależności od obrotów które mają silnik przez cały czas. Im więcej obrotów, tym bardziej należy przewidywać zapłon świec zapłonowych, aby paliwo skończyło się palić we właściwym czasie.

Działa dzięki dwa odważniki odśrodkowe lub platyny. Im szybciej obraca się element, w którym się znajdują, tym bardziej się wysuwają. Jego pozycja określa, jak daleko posuwa się zapłon w rozdzielaczu.

Konsekwencje opóźnionego zapłonu

Jeśli mieszanka paliwowo-powietrzna zapala się późno, zostanie zużyta mniejsza energia kinetyczna zapalenia gazowego. Aby to zrozumieć, można dokonać porównania z rowerem: jeśli zastosujemy siłę tylko wtedy, gdy pedał jest już bardzo nisko, prawie nie nabierzemy rozpędu. Jeśli jednak wciśniemy pedał, gdy jest wyżej, uzyskamy znacznie większą prędkość.

Jednak to to nie jedyna konsekwencja opóźnionego zapłonu. Ponieważ eksplozja pozostaje taka sama, mimo że nie wykorzystujemy jej dobrze, wytworzone ciepło jest w większym stopniu przekazywane do ścianek cylindra. Innymi słowy, uzyskanie mniejszej energii kinetycznej z wybuchu oznacza przeniesienie większej energii cieplnej. Co w inżynierii nazywa się a menor wydajność cieplna.

Ponadto, jeśli opóźnienie zapłonu jest bardzo wyraźne, może nadal występować płomienie, kiedy się otwierają zawory wydechowy, który wysyła dodatkowe ciepło tam, gdzie nie powinno. Coś, co może poważnie uszkodzić silnik.

usterki i problemy

• W obecnych silnikach, w których dominuje elektronika, awarie wyprzedzenia zapłonu są zwykle spowodowane przez: awaria czujnika raport do komputera. Czy to ten, który zlicza obroty wału korbowego, czy inne, które mierzą wartości związane z powietrzem, temperaturą itp. Może to być również spowodowane złe programowanie z PBX w przypadku, gdy wartości zostały zmienione tkaniny.
• Kiedy mówimy o starsze silniki, problemy mogą być spowodowane awaria lub słaba regulacja elementów mechanicznych del system encendido. Na przykład nieprawidłowe ustawienie zaliczki stałej że dealer ma. To znaczy, zanim zadziała jakikolwiek podciśnieniowy lub odśrodkowy układ wyprzedzający zapłon. Stałe wyprzedzenie to takie, które utrzymuje silnik na biegu jałowym, aby później zostać zmodyfikowane w razie potrzeby. W elektronicznych wyprzedzeniach zapłonu byłoby to złe zaprogramowanie stałego wyprzedzenia.
• Problemy z krzywką wyłącznika. Oznacza to, że kamera, która nawiązuje kontakt, aby wysłać prąd do buble jest uszkodzony, źle wyregulowany lub ma niewłaściwy kształt. Kwadrat do silników czterocylindrowych, sześciokątny na sześć, ośmiokątny na osiem, dwunastokątny na 12 itd. Jak można sobie wyobrazić, w tym drugim przypadku nierównowaga silnika wykracza poza problem z wyprzedzeniem zapłonu. Ponadto, nawet jeśli krzywka jest prawidłowa i dobrze skalibrowana, może wystąpić a zmiana odległości dzielącej styki wyłącznika.
• La ciąg o pasek, który zapewnia koordynację układu zapłonowego z resztą silnika został rozciągnięty. Dlatego posuw nie jest zharmonizowany, a silnik pracuje nienormalnie.
• W systemach wyprzedzenie zapłonu próżniowego to jest niedostosowanie element posuwu pneumatycznego membrana. Ten element jest wykonany z gumy, więc z czasem może ulec uszkodzeniu.
• W systemach wyprzedzenie zapłonu odśrodkowego, że dwie masy które opisaliśmy powyżej nie poruszaj się swobodnie i dlatego nie reagują dobrze na prędkość obrotową. Musisz więc przejść do regulacji platynowej.

wyprzedzenie zapłonu i paliwo

Inną osobliwością jest to, że zastosowane paliwo wpływa na to, jak daleko można posunąć zapłon (i uzyskaj więcej mocy). 98 paliw oktan mają mniejszą skłonność do spalania, dlatego podczas gdy mieszanina jest ściskana podczas podnoszenia tłoka, mają mniejszą skłonność do samodetonacji. W związku z tym można zastosować wyższy wyprzedzenie zapłonu, bez wybuchu paliwa przed górnym martwym punktem (TDC).

Nawiasem mówiąc i anegdotycznie, E85 ma liczbę oktanową 105, co pozwoli zwiększyć stopień sprężania w przyszłych silnikach, ale wyjaśnię to innym dniu. Chociaż musiałoby to przejść przez szeroką akceptację tego paliwa na rynku. Ponadto paliwa z 97 y 100 oktan, zamiast tradycyjnych 95 i 98 oktanów. Dzięki temu, co można osiągnąć, większy postęp zapłonu lub inne zalety, takie jak: wyższy współczynnik kompresji.

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