запалювання 2

"Звичайна" система запалювання з контактним переривником
Але це не означає, що контактні системи запалювання є практично такими ж хорошими, як і електронні системи, або що всі контактні системи є однаковими. Двома головними недоліками контактних систем запалювання є наступні:
• Іскра згодом погіршується.
• Для дуже високих обертів двигуна (приблизно вище 7000 об / хв контакти не є дуже практичним пристроєм.
По-перше, розглянемо проблему зносу. У звичайних системах запалювання з контактами, де немає ніякої електроніки для управління перемиканням котушки запалювання, поверхні контактів подають і відключають напругу до первинної обмотці котушки запалювання. Це призводить до іскріння і передчасної ерозії поверхні контактів, порушення регулювання зазору між контактами і зниження значення генерується високої напруги. Але це ще не все, що зношується при замиканні і розмиканні контактів. Тертьових блок, який рухається поверх кулачка на осі розподільника і діє на контакти, з часом стирається і все більше і більше змінює регулювання контактів. Таким чином, контакти вимагають регулярної регулювання і періодичної заміни для забезпечення гарної роботи системи.
На додаток до зносу, який визначається візуально, поворотна пружина контактів з часом послаблює своє зусилля. У деяких випадках натяг пружини може не відповідати необхідному. У будь-якому випадку, якщо зусилля пружини спадає нижче певного рівня, рух контактів паче не буде слідувати за кулачками розподільника, і контакти будуть перекошуватися і "сповзати", не забезпечуючи надійного з'єднання. Це зменшує час замкнутого стану контактів і не дає котушці запалювання повністю віддати свій "магнітний заряд".
Вимірювач кута замкнутого стану контактів може бути використаний для визначення зміщення контактів. Якщо має місце різке зменшення кількості кута замкнутого стану контактів при збільшенні оборотів двигуна, то максимальне число оборотів для контактів майже напевно було перевищено. Ця перевірка найлегше виробляється на пристрої для перевірки розподільників, однак, навіть без обладнання для перевірок пропуски запалювання на високих оборотах в контактній системі запалювання зазвичай відбуваються через перекіс або зміщення контактів, і це слід перевіряти в першу чергу.

Знос є проблемою у контактних систем запалювання. Контакти переривника подають і відключають напругу на первинній обмотці котушки запалювання. Іскріння на контактах руйнує поверхні. Також з часом зношується тертьових блок, який контактує з кулачком, що знаходяться на валу розподільника і при цьому змінюється регулювання контактів.

Якщо у вас є підозра на перекіс або вібрацію контактів, то встановіть нові контакти, призначені для використання в форсованих двигунах. Якщо ваш двигун здатний розвивати дуже високі обороти, то ви можете придбати спеціальні контакти, які будуть забезпечувати надійну іскру при оборотах, що перевищують 9000 об / хв. Однак зусилля пружини при цих перевірках таке високе, що контакти мають дуже обмежений термін служби, і вони також впливають на підшипники розподільника. Якщо вам потрібна така можливість роботи на високих оборотах, прийміть рішення самі і відмовтеся від використання контактів. Встановіть безконтактну систему запалювання.

Вимірювач кута замкнутого стану контактів використовується для визначення вібрації контактів. Якщо має місце різке зменшення кількості кута замкнутого стану контактів, максимальні оберти для контактів майже напевно були перевищені.

Безконтактні електронні системи запалювання

Найбільш важливим поліпшенням системи запалювання за останні 100 років була заміна механічних контактів на електронний "перемикач", який не схильний до механічного зносу. У розподільнику, в тому ж самому місці, де знаходилися контакти, знаходиться пристрій, "відчуває" положення розподільника за допомогою магнітного якоря і переривання променя світла або якийсь інший технології. Це пристрій (датчик) посилає імпульс низької напруги на транзисторний підсилювач, розташований в окремому транзисторному розподільній скриньці, який підключає і відключає напругу на первинній обмотці котушки запалювання. Такі електронні прилади не зношуються (в нормальних умовах) і не схильні до механічних обмеженням типу вібрації контактів. Фактично, швидкість перемикання таких пристроїв набагато більше, ніж потрібно навіть самим високоспритний двигунів.

Дуже важлива заміна механічних контактів електронним "перемикачем", який не схильний до механічного зносу.

Зміна кута замкнутого стану контактів в електронній системі запалювання 1 - кут замкнутого стану контактів (УЗСЬК) при 600 об / хв; 2-УЗСЬК при 1500 об / хв; 3-УЗСЬК при 2500 об / хв; 4-УЗСЬК при 4500 об / хв.

Крім підвищення максимально допустимих обертів двигуна і надійності роботи багато електронні системи запалювання забезпечують додаткові переваги. Контактні системи запалювання обмежуються проміжком часу, відповідно до кута замкнутого стану контактів, коли в системі відновлюється магнітне поле - між розрядами, відповідними іскроутворення. Електронне урядування, чи не обмежується розмиканням або замиканням контактів, може оптимізувати індуктивне накопичення енергії при всіх оборотах двигуна шляхом застосування повного значення напруги до котушки запалювання і зміни кута замкнутого стану контактів при зміні числа обертів двигуна. При низьких оборотах кут замкнутого стану контактів підтримується невеликим, (коротким) для запобігання перегріву котушки запалювання (в цих системах баластовий обмежувальний резистор не використовується). Але при високих оборотах двигуна, коли реальний час для освіти магнітного потоку зменшується, напруга первинної обмотки подається на котушку запалювання майже відразу ж після "розрядки" котушки, оптимізуючи кут замкнутого стану контактів і вихідна напруга.

Перевірки потужності показали її невелике збільшення при використанні електронного запалювання з більш "холодними" свічками і збільшеним зазором між їх електродами. Ці свічки ACCEL змінюються від "холодних" (зліва) до стандартних (праворуч) і "гарячих" (в центрі), краплинне число яких визначається довжиною ізолятора.

1 - електронна система запалювання; 2 - стандартна система запалювання

Многоіскрового запалювання і збільшення тривалості запалювання
В останні роки розвиток многоіскрового систем і систем запалювання зі збільшеною тривалістю іскри додали унікальні можливості як "посиленим", так і звичайним системам запалювання. Замість утворення єдиної короткої іскри для запалювання ці системи видають кілька високовольтних іскор або одну більшої тривалості. У многоіскрового системах число іскор за цикл запалювання може доходити до шести, коли проміжок часу між тактами робочого ходу найбільший. Коли обороти двигуна зростають, кількість іскор зменшується приблизно до двох при високих оборотах. У системах запалювання зі збільшеною тривалістю іскри одна іскра великої тривалості проскакує між електродами свічки, тоді як многоіскрового системи видають кілька іскор на свічці. В обох випадках запалення паливо-повітряної суміші відбувається більш повно і можна порівняти з якістю запалювання двигунів, оснащених декількома свічками запалювання.

Замість генерації однієї короткої іскри многоіскрового системи запалювання, подібні показаної тут системі запалювання MSD від фірми A UTOTRONIC CONTROLS, забезпечують освіту кількох іскор. На холостому ходу, коли проміжок часу між циклами робочого ходу найбільший, видається не менше 6 іскор, але їх кількість знижується до 2 при високих оборотах двигуна.

Збільшення потужності від многоіскрового систем або систем із збільшеною тривалістю іскри залежить від характеристик поширення полум'я в камерах згоряння. Головки блоку циліндрів з розділеними камерами згоряння малого обсягу забезпечують малий приріст потужності, тоді як великі камери згоряння нерозділеного типу майже завжди дають збільшення потужності, від невеликого до майже 5%.

На гоночних двигунах многоіскрового системи і системи зі збільшеною тривалістю іскри мають велике значення, т. К. Вони допомагають пом'якшити роботу двигуна на холостому ходу і зменшити замаслення і "заливання" свічок, яке часто заважає роботі двигуна протягом декількох перших секунд після старта.автомобіля . Для двигуна повсякденного застосування ці високотехнологічні системи запалювання можуть поліпшити розгін і зменшити витрату палива.

Момент запалювання і випередження запалювання
Існує момент часу, зазвичай вимірюваний в градусах повороту колінчастого вала до ВМТ, коли займання паливо-повітряної суміші забезпечує максимальну потужність двигуна і ефективність його роботи. Цей "ділянку" максимальної потужності, досить вузький за часом, і потужність істотно впаде всього лише в кількох градусах повороту в будь-яку сторону від цієї майже максимальної точки. Якщо запалювання відбувається занадто рано, то пік тиску від згорання буде впливати на поршень перед тим, як • шатун і колінчастий вал будуть перебувати на одній лінії, коли вони можуть ефективно перетворити це тиск в обертальний рух колінчастого вала. Якщо запалювання буде лише злегка передчасним, то результатом буде просто втрата потужності. Однак якщо запалювання відбувається постійно з випередженням, то дуже високі тиску і температури можуть призвести до спонтанного згорянню незгорілих газів в просторі камери згоряння, що призведе до утворення ще більш високих тисків. Це явище, зване детонацією, може підплавити і / або утворити отвори в порушених, розламати поршневі кільця і ​​в самому гіршому випадку можуть бути пошкоджені шатуни і навіть колінчастий вал.
Перш за все, збільшення потужності може здатися досить простим завданням, що полягає у визначенні оптимального моменту запалювання, а потім фіксації параметрів системи запалювання для забезпечення освіти іскри точно в цей момент. На жаль, оптимальний момент запалювання не є фіксованою величиною, більш того, він змінюється в залежності від числа обертів і навантаження двигуна. Для того щоб зрозуміти, чому виникають ці складності і як з ними поводитися, давайте повернемося трохи назад і уважно розглянемо процеси всередині циліндра в високоспритні двигуні відразу ж після того, як свічка запалювання починає процес згоряння.
Від згоряння є відносно складним процесом, але нам потрібно звернути увагу тільки на основні моменти цієї процедури. Через не-скільки перших мілісекунд після виникнення іскри згоряння обмежується невеликим обсягом, близько свічки запалювання. Зростання тиску, зобов'язаний цього згорянню, дуже повільний і його важко виявити. Ця "повільна" рання фаза процесу згоряння, коли нічого помітного, здається, не відбувається, називається часом затримки займання або кутом запізнювання запалення. Він триває приблизно від 5 до 10 градусів повороту колінчастого вала. Коли фронт полум'я поширюється далі через цю суміш, швидкість зростання тиску збільшується дуже швидко. Це починається кут (період) ефективного згоряння, який триває до тих пір, поки не буде досягнуто максимальне значення тиску в циліндрі, це приблизно в 40 ° пізніше. Якщо запалювання почалося в оптимальний момент часу, то максимальний тиск в циліндрі досягається, коли поршень знаходиться в найбільш сприятливому становищі при такті робочого ходу для перетворення цього тиску в обертальний рух і вихідну потужність.
Ця відносно проста картина ускладнюється через декількох факторів. По-перше, через швидкість, з якою фронт полум'я рухається через область згоряння при зміні обертів двигуна. Це дуже важливо, тому що при зростанні оборотів двигуна є менше часу при кожному робочому циклі для завершення процесу запалювання. На щастя, швидкість поширення полум'я часто збільшується приблизно пропорційно оборотам двигуна - головним чином через збільшення турбулентності потоку в камері згоряння при збільшенні оборотів двигуна. Це означає, що кут повороту колінчастого вала, при якому відбувається згорання, може залишатися відносно постійним. Це співвідношення є добре встановленим, в основному з безпосередніх вимірювань і з спостережень і полягає в тому, що високоспритні двигуни вимагають невеликого випередження запалювання в порівнянні з двигунами, які працюють з нормальними або навіть з досить низькими оборотами. Дуже добре, що швидкість поширення полум'я пов'язана з оборотами двигуна, інакше була б неможлива робота двигунів з іскровим запалюванням при високих оборотах, т. К. Для ефективного згоряння було б недостатньо часу.
Другим серйозним ускладнює фактором при визначенні оптимального моменту запалювання є те, що швидкість полум'я змінюється при зміні щільності паливо-повітряної суміші. Ці зміни щільності в основному відбуваються через зміни положення дросельної заслінки. Коли дросельна заслінка майже закрита, вакуум у впускному колекторі високий, а щільність суміші низька. В таких умовах швидкість згоряння досить низька. З іншого боку, коли дросельна заслінка широко відкрита, і щільність суміші максимальна, швидкість полум'я теж висока.
На додаток до оборотів двигуна і до щільності паливо-повітряної суміші, швидкість поширення полум'я також змінюється в залежності від основної конструкції двигуна. Наприклад, форма камери згоряння грає важливу роль. Велика нерозділене камера згоряння (з мінімальними потоком і турбулентністю) призводять до зменшення середньої швидкості полум'я в порівнянні з меншою камерою з малою площею. Більш того, об'ємна ефективність, ступінь стиснення, положення свічки запалювання, температура суміші і багато іншого впливають на ефективність іскри. Метою підбору моменту запалювання є контроль і оцінка всіх зазначених параметрів. Потім система запалювання повинна в потрібний час видати іскру для досягнення максимальної ефективності. На більшості звичайних, не керованих комп'ютером систем запалювання ці "рішення" реалізовані в розподільнику запалювання.