Момент запалювання (кут випередження запалювання) - студопедія
Істотний вплив на потужність, економічність і токсичність двигуна надає момент запалювання (поява іскрового розряду в свічці). Для кожного режиму роботи двигуна є оптимальний момент запалювання, що забезпечує найкращі показники роботи двигуна.
Кут випередження запалювання, при якому двигун внутрішнього згоряння розвиває максимальну потужність на даному швидкісному і нагрузочном режимах, називають оптимальним.
При ранньому запалюванні (кут випередження більше оптимального) максимальний тиск в циліндрі створюється до приходу поршня у верхню мертву точку. В результаті поршень приймає сильні зустрічні удари, що призводить до втрати потужності з характерними металевими стукотами і форсованим зносом деталей двигуна.
При пізньому запалюванні після переходу поршня через верхню мертву точку (кут випередження запалювання менше оптимального) паливо-повітряна суміш горить в такті розширення і в процесі випуску. Тиск газів не досягає своєї максимальної величини, потужність і економічність двигуна знижуються. Відбувається також підвищення токсичності вихлопних газів і температури, так як двигун перегрівається через збільшення віддачі тепла в охолоджуючу рідину.
З підвищенням частоти обертання колінчастий вал проходить більший кутовий шлях за час горіння паливо-повітряної суміші, і кут випередження запалювання необхідно збільшувати. При безперервно змінюється частоті обертання колінчастого вала, кут випередження запалювання автоматично коригує відцентровий регулятор.
При переході на паливо, що має меншу октанове число, кут випередження зменшують в ручну, за допомогою октан-коректора.
На рис. 4.5 показано зміна тиску в циліндрі двигуна в залежності від кута випередження запалювання.
Оптимальне протікання процесу згоряння відбувається в тому випадку, коли кут випередження запалювання є найбільш вигідним (крива 2). Максимум потужності двигун розвиває в тому випадку, якщо максимальний тиск в циліндрі створюється після верхньої мертвої точки через 10 - 15 ° кута повороту колінчастого вала двигуна, т. Е. Коли процес згоряння закінчується дещо пізніше верхньої мертвої точки. Оптимальний кут випередження запалювання визначається часом, який відводиться на згоряння паливо-повітряної суміші і швидкістю її згоряння. У свою чергу, час, що відводиться на згоряння, залежить від частоти обертання колінчастого вала двигуна, а швидкість згоряння визначається складом робочої суміші і ступенем стиснення.
Мал. 4.5. Зміна тиску в циліндрі двигуна
в залежності від моменту запалювання:
1 - раннє запалення; 2 - нормальне запалювання;
3 - пізнє запалювання; а - момент запалювання;
б - детонація; Pz - максимум тиску в циліндрі
За сучасними уявленнями, кут випередження запалювання повинен вибиратися з урахуванням частоти обертання колінчастого вала, навантаження двигуна, температури охолоджуючої рідини і всмоктується (забортного) повітря, атмосферного тиску, складу вихлопних газів, швидкості зміни положення дросельної заслінки (розгін, гальмування).
На рис. 4.6 і 4.7 приведені залежності оптимального кута випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчастого вала і навантаження двигуна.
Крім забезпечення оптимального кута випередження запалювання, система запалювання також повинна забезпечувати черговість подачі імпульсів високої напруги на свічки відповідних циліндрів
двигуна відповідно до порядку його роботи.
Мал. 4.6. Залежність кута випередження запалювання від частоти обертання колінчастого вала двигуна
Мал. 4.7. Залежність кута випередження запалювання від навантаження при різній частоті обертання колінчастого вала ДВС