Kaj je vnaprejšnji vžig?

Bencinski motorji vžgejo mešanico goriva in zraka skozi iskro iz svečke. Teoretični cikel nakazuje, da je trenutek za nastanek te iskre takrat, ko je bat na vrhu. To pomeni, da je mešanica popolnoma stisnjena. Vendar v praksi ni tako, saj se gorivo ne vname takoj. Zato obstaja tisto, kar je znano kot vnaprejšnji vžig.

Problem teoretični cikel ki pojasnjuje delovanje motorja, je, da ne upošteva nekaterih premislekov, ki nam jih daje fizika. Čas, ki traja nekaj časa, da mešanica zgori je okoli 2 milisekund. Čas, ki se morda zdi zanemarljiv, vendar je veliko, če upoštevamo veliko hitrost, s katero se stvari dogajajo v zgorevalne komore.

Como dela

Da bi vam dali jasno predstavo o tem, kako hitro se motor premika, se bat, ko se vrti pri 2.000 obratih na minuto, dvigne in spusti približno 33-krat na sekundo. Se pravi, da vaš ročična gred vzame okoli 30 tisočink sekunde za dokončanje zavoja. Zato potrebuje bat približno 15 tisočakov, da gre gor ali dol.

Če se vam to zdi hitro, si predstavljajte, koliko se časi skrajšajo, če se motor zavrti do 4.000 vrt./min, 6.000 vrt./min ali celo več. V naslednjem videu si lahko ogledate Odmične gredi motorja, ki se vrti iz prostega teka na 14.000 vrt/min (režim, značilen za formulo 1):

Če vemo to, se 2 tisočinki, kolikor porabita gorivo, ne zdita tako kratek čas. Še posebej, če želite izkoristiti impulz, ki ga daje vsaka eksplozija. Iz tega razloga je pospeševanje vžiga zelo pomembna tehnika, ki ni nič drugega kot začetek gorenja premešajte, ko bata še vedno gre gor.

Napredovanje vžiga v stopinjah

Način, kako se meri napredek vžiga motorja, ni v milisekundah. Pravzaprav, da ga dobro umerimo Izmeri se v stopinjah vrtenja, ki jih naredi ročična gred.. Spomnimo vas, da ko se bat zaradi eksplozije spusti navzdol, se motorna gred zavrti za 180º.

El idealen trenutek da mešanica goriva in zraka konča zgorevanje med 17° in 23° vrtenja. Če želite to doseči pravočasno, morate pospešite vžig za nekaj stopinj preden je bat v zgornji mrtvi točki (TDC). Z drugimi besedami, preden se ročična gred vrti pri 0°.

Ampak…tudi pretiravati ne smemo, saj če to storimo prezgodaj, bo eksplozija potisnila bat še preden doseže TDC in bo zato poskušal motor zavrteti v nasprotno smer kot je šel. Ta položaj, ko je napredek vžiga prevelik (v stopinjah), je znan kot mletega iz ojnice, kar se kaže s tistimi značilnimi kovinskimi zvoki. Zelo škodljiv učinek, ki povzroča neravnovesja in tresljaje, ki so zelo škodljivi za notranje dele. V skrajnih primerih lahko bat odskoči navzdol. Nekaj ​​malo verjetnega pri večvaljnih motorjih zaradi vztrajnosti, ki jo prenašajo, toda pri enem ali dveh valjih lahko povzroči zelo resno škodo.

sistemi za vnaprejšnji vžig

Ker se motor ne vrti vedno z enako hitrostjo, potrebuje nekaj sistem, ki po potrebi spremeni hitrost vžiga. V preteklosti so to dosegali mehansko z bolj ali manj zapletenimi elementi, danes pa vse upravlja avtomobilski računalnik. Za to so odgovorne predvsem tri vrste mehanizmov:

Elektronski vnaprejšnji vžig

Začnemo z njim, ker trenutni motorji delujejo zahvaljujoč elektroniki in so za seboj pustili številne mehanske naprave, ki niso več potrebne. Tisti, ki je zadolžen za izbiro trenutka vžiga, je avtomobilski računalnik, ki prejme množico podatkov za natančno ugibanje: temperaturo, količino zraka, število vrtljajev motorja zahvaljujoč senzorju ročične gredi itd.

Povezani članek:

Osnovno delovanje krmilne enote motorja (ECU)

Vakuumski napredek vžiga

V enem stari sistem uporablja se za nastavitev napredka vžiga glede na količino zraka, ki ga sprejme motor. Manj zraka kot dobite, dlje traja, da se zmes vname, zato morate iskriti nekoliko prej, da kar najbolje izkoristite eksplozijo.

Deluje s pomočjo vakuuma ali natančneje depresije, ki nastane v sesalni kolektor. Ta depresija vpliva povešena membrana z razliko tlaka na obeh straneh. To premakne vzmet, ki spremeni kalibracijo predhodnika iskre. Poleg tega ima običajno dve kameri, eno zadolženo za vnaprejšnji vžig in drugo za zakasnitev, če je potrebno.

Povezani članek:

Samovžig, detonacija in udarec ojnice

Predhodni centrifugalni vžig

Samo ta sistem prilagaja hitrost vžiga glede na vrtljaje ki imajo ves čas motor. Več kot je število vrtljajev, bolj morate predvideti vžig svečk, da gorivo ne zgori ob pravem času.

Deluje zahvaljujoč dve centrifugalni uteži ali platine. Hitreje ko se element, v katerem se nahajajo, vrti, bolj se premikajo ven. Njegov položaj določa, kako daleč napreduje vžig v razdelilniku.

Posledice zapoznelega vžiga

Če se mešanica goriva in zraka vžge pozno, bo porabljena manj kinetične energije vnetje plina. Da bi to razumeli, lahko naredimo primerjavo s kolesom: če uporabimo silo šele, ko je pedal že zelo spuščen, skorajda ne bomo dobili zagona. Če pa stopalko pritisnemo, ko je višja, bomo dosegli veliko večjo hitrost.

Vendar pa to ni edina posledica zakasnjenega vžiga. Ker eksplozija ostaja enaka, čeprav je ne izkoriščamo dobro, proizvedena toplota se v večji meri prenaša na stene cilindra. Z drugimi besedami, pridobivanje manj kinetične energije zaradi eksplozije pomeni prenos več toplotne energije. Kar se v tehniki imenuje a manj toplotna zmogljivost.

Tudi, če je zakasnitev vžiga zelo izrazita, lahko še vedno obstaja plameni, ko se odprejo ventili izpuh, ki pošilja dodatno toploto tja, kamor je ne bi smelo biti. Nekaj, kar lahko resno poškoduje motor.

napake in težave

• Pri sedanjih motorjih, kjer prevladuje elektronika, so napake pri napredovanju vžiga običajno posledica a okvara senzorja ki poročajo računalniku. Ne glede na to, ali gre za tisto, ki šteje vrtljaje ročične gredi, ali za druge, ki merijo vrednosti, povezane z zrakom, temperaturo itd. Lahko je tudi posledica a slabo programiranje iz stikalna plošča v primeru, da vrednosti so bile spremenjene blaga.
• Ko bomo govorili starejši motorji, težave so lahko posledica okvara ali slaba nastavitev mehanskih elementov od Sistem za vžig. Na primer nepravilna nastavitev fiksnega predujma ki jih ima trgovec. To pomeni, preden deluje kakršen koli vakuumski ali centrifugalni sistem za pospeševanje vžiga. Fiksni napredek je tisti, ki ohranja motor v prostem teku, da se pozneje po potrebi spremeni. Pri elektronskem napredovanju vžiga bi bilo slabo programiranje fiksnega napredka.
• Težave z zavorno kamero. To je odmikač, ki vzpostavi stik za pošiljanje toka v čepi je poškodovan, slabo nastavljen ali ima napačno obliko. Kvadratna za štirivaljne motorje, šestkotna za šest, osmerokotna za osem, dvanajstkotna za 12 itd. Kot si lahko predstavljate, bo v slednjem primeru neuravnoteženost motorja presegla težavo s pospeševanjem vžiga. Tudi če je odmikač pravilen in dobro umerjen, lahko pride do sprememba razdalje, ki ločuje kontakte odklopnika.
• La verige o jermen, ki ohranja sistem za vžig usklajen s preostalim delom motorja je bil raztegnjen. Zato napredek ni usklajen in motor ne deluje normalno.
• V sistemih vakuumski vnaprejšnji vžig Vem neprilagojenost pnevmatski napredni element membrana. Ta element je izdelan iz gume, zato se lahko sčasoma poškoduje.
• V sistemih centrifugalno pospeševanje vžiga, da sta masi ki smo jih opisali zgoraj ne gibajte se prosto in se zato ne odzivajo dobro na hitrost vrtenja. Torej morate nadaljevati s platinasto prilagoditvijo.

vnaprejšnji vžig in gorivo

Druga posebnost je ta uporabljeno gorivo vpliva na to, kako daleč je mogoče doseči vžig (in pridobi več moči). 98 goriva oktan so manj nagnjeni k gorenju, zato so manj nagnjeni k samodetonaciji, medtem ko je mešanica stisnjena, ko se bat dvigne. Zato je mogoče uporabiti večji napredek vžiga, ne da bi gorivo eksplodiralo pred zgornjo mrtvo točko (TDC).

Mimogrede in anekdotično, E85 ima oktansko število 105, kar bo omogočilo povečanje kompresijskega razmerja v prihodnjih motorjih, a to bom razložil drugič. Čeprav bi to moralo iti skozi široko sprejetost tega goriva na trgu. Poleg tega goriva z 97 y 100 oktanov, namesto tradicionalnih 95 in 98 oktanov. S čim bi lahko dosegli večji napredek pri vžigu ali druge prednosti, kot je npr višje kompresijsko razmerje.

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