Система зажигания инжекторного двигателя
система зажигания инжекторного двигателя
Система зажигания инжекторного двигателя
Из теории двигателя внутреннего сгорания мы знаем, что при сгорании топливовоздушной смеси образуется много газов, которые свой силой давят на поршень и в результате чего совершается полезная работа. Система зажигания инжекторного двигателя служит для поджигания смеси в определенный период, вследствие чего начинается процесс сгорания. От нормальной работы системы зажигания зависит мощность двигателя, содержание вредных веществ в отработавших газах, а также топливная экономичность. Вследствие исправной работы системы зажигания продлевается срок службы каталитического нейтрализатора, который стоит недешево.
Система зажигания инжекторного двигателя (англ. Fuel Injection System) — система подачи топлива, массово устанавливаемая набензиновых автомобильных двигателях, начиная с 1980-х годов. Основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется путем принудительного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр. Автомобили с такой системой питания часто называют инжекторными. Источник
Процесс воспламенения топливовоздушной смеси
Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси достигает 400 — 600оС. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее каким-то образом воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти. Поэтому чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для «бедной» или «богатой» смеси он уже должен быть равным 3.0 мДж. Также необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.
В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.
Условия для качественного горения топлива:
1. Достаточная продолжительность искрового разряда
2. Оптимальное распыление топливовоздушной смеси
3. Однородность топливовоздушной смеси
4. Стехиометрический состав топливовоздушной смеси
На процесс горения влияет также величина искрового разряда между электродами свечи зажигания. Увеличение зазора способствует увеличению длины искры, что приводит к более лучшему процессу сгорания топлива. Величину зазора в свечи зажигания надо выставлять согласно данным производителя мотора.
Угол опережения зажигания (УОЗ)
Две миллисекунды — именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием. При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ (верхняя мертвая точка), сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя. Кроме того, при одной и той же частоте вращения коленчатого вала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным. Это вызывает необходимость воспламенять рабочую смесь с опережением (до прихода поршня к ВМТ) с таким расчетом, чтобы смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ (при наименьшем объеме). Момент зажигания принято определять
по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ). Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания (УОЗ).
Момент зажигания является наиболее важным показателем в работе двигателя. Ведь от него зависят такие праметры как экономичность мотора, максимальная мощность, а также содержание вредных веществ в выхлопных газах. В впрысковых моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. УОЗ определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных и трехмерной функции, система управления двигателем (СУД) подбирает оптимальный УОЗ.
Детонация двигателя
Детонация двигателя возникает при высокой степени сжатия двигателя. Она носит очень опасный характер для двигателя. Детонация бывает из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания. Детонация свидетельствует о том, что момент зажигания очень ранний. Вследствие детонационного горения топлива могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Детонация может приводить к капитальному ремонту двигателя.
Детонационное горения можно возникать при двух вариантах:
1. Детонация при высоких оборотах двигателя. Она возникает при большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
2. Детонация, возникающая при разгоне. Она слышна как металлический звон (или как говорят бывалые «стучат пальчики»). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная детонация, т.к. ее вовсе не слышно из-за повышенного шума мотора на повышенных оборотах.
Следует помнить, что детонационное горение может возникнуть из-за конструкции двигателя, а также от «дрянного» топлива. Вот и вся Система зажигания инжекторного двигателя
[/spoiler]
avto.win7ka.ru
Работа системы зажигания инжекторного двигателя
Работа системы зажигания инжекторного двигателя
Процесс воспламенения топливовоздушной смеси
Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 - 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.
Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для 'бедной' или 'богатой' смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.
В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 - 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 - 40 кВ.
Условия для качественного горения топлива:
- Достаточная продолжительность искрового разряда,
- Оптимальное распыление топливовоздушной смеси,
- Однородность топливовоздушной смеси,
- Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.
Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое?
Три миллисекунды - именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием. При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.Это вызывает необходимость воспламенять рабочую смесь с опережением (до прихода поршня к ВМТ) с таким расчетом, чтобы смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ.
Момент зажигания принято определять по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ). Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания.
В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.
Детонация двигателя. Что это такое?
Детонация - это непредсказуемые взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Детонация возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер для мотора. Детонация бывает из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.
Детонация свидетельствует о том, что момент зажигания очень ранний. Вследствие могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Детонация может приводить к ремонту двигателя.- При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
- При разгоне. Она слышна как металлический звон и стуки в двигателе ('стучат пальчики'). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная детонация, т.к. ее вовсе не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.
- Из-за конструкции двигателя, а также от плохого топлива.
real-avto.com
Основы работы системы зажигания инжекторных двигателей.
Рад Вас приветствовать, друзья, на блоге «Тебе на заметку»
Большинство автолюбителей знает, что основной движущей силой, вызывающей работу двигателя автомобиля, является энергия, которая образовывается в процессе сгорания топлива внутри цилиндров силового агрегата.
Система зажигания является именно тем источником, который вызывает воспламенение горючего. От качества и своевременности возгорания смеси зависит бесперебойность и экономичность работы мотора.
Каким образом загорается топливная смесь?
Каждый поршень оказывает мощное давление на смесь, поступившую в камеру сгорания, дополненное определенным количеством воздуха. Во время этого процесса его величина достигает 40 бар. В результате резкого уменьшения рабочего объема камеры сгорания горючая смесь сильно разогревается (до 500-600 градусов), однако для её возгорания такая температура недостаточна.
Чтобы стимулировать воспламенение внутри цилиндров, посредством свечей зажигания проводится мощный искровой разряд, поджигающий топливо. Сила искры должна быть достаточной для осуществления возгорания. Маломощный пробой воспламенить смесь не способен.
За накопление энергии, передаваемой к свечам, отвечает специальная электромагнитная катушка. Главной её особенностью является тот факт, что сила напряжения, создаваемого в ней, значительно выше размера электрического пробоя в свечном зазоре. Катушке по силам выработать энергию в 100-120 мДж, необходимую для обеспечения общего напряжения в 30-40 кВ.
Основными условиями качественного возгорания смеси в цилиндрах являются:
— Необходимая для воспламенения длительность искры;
— Равномерное распределение топливной смеси;
— Однородность горючего состава.
Что называют величиной угла опережения зажигания.
Процесс прогорания топливной смеси поистине молниеносный. Полный цикл от начала воспламенения до полного прогорания занимает всего 3 мс. Чем выше частота, с которой коленчатый вал осуществляет вращение, тем выше скорость движения поршней. Однако время сгорания топлива в камере остается постоянной величиной. Этот факт становится причиной того, что при отхождении поршня от верхнего положения, объем сгораемого топлива увеличится, однако образовавшееся в результате этого давление на поршень будет невысоким. Это чревато существенной потерей мощности силового агрегата.
В связи с этим процесс сгорания должен происходить с небольшим запозданием. Искровой разряд необходим тогда, когда сила давления, образовавшаяся в различных условиях работы агрегата, будет оптимально высокой. Таким образом, смесь необходимо поджечь чуть раньше, чтобы она успела полностью прогореть до момента вхождения соответствующего поршня в верхнюю мертвую точку.
Момент, во время которого свеча дает воспламеняющий разряд, определяется по месту нахождения коленвала относительно его ВМТ. Он измеряется в градусах относительно крайнего вертикального положения. Данная величина названа углом опережения зажигания. В то время, когда момент сдвинут в сторону верхней точки, зажигание называется поздним. В случае сдвига в противоположную сторону – ранним. Чем больше скорость работы коленчатого вала, тем более ранним должна быть угол опережения.
Важность точного воспламенения смеси объясняется тем, что оно прямым образом влияет на мощность двигателя, его КПД, экономичность, а также количество вредных компонентов выхлопных газов.
Современные моторы имеют электронное управление зажиганием. Это значит, что система сама производит необходимые расчеты момента воспламенения смеси, и на основе них подбирает оптимальную величину угла опережения.
Детонация силового агрегата.
Детонация – явление для мотора чрезвычайно опасное. По сути, это взрыв небольшой силы, возникающий в неконтролируемый момент времени. Детонации, как правило, образуются при высокой степени сжатия агрегата и несут собой серьезную опасность.
Главная причина детонации – самопроизвольное возгорание топлива внутри цилиндра. Это следствие чрезвычайно раннего угла зажигания. Во время таких взрывов значительно возрастает нагрузка на поршневую зону, прокладку ГБЦ и клапана, возникающая вследствие повышенного уровня внутренней температуры и парового давления.
Когда же чаще всего происходит детонация?
В основном, её возникновение связано с несколькими рабочими режимами:
— Во время работы агрегата на высоких оборотах. Обычно это такой режим, при котором нагрузка на мотор значительно повышена, а значение частоты вращения коленвала близко к критическим показателям.
— При осуществлении разгона. В это время детонация проявляется в виде металлического звона и едва уловимых стуков внутри мотора.
— При неверной настройке двигателя и/или некачественном топливе.
Что в итоге?
Резюмируя, скажем, что важность правильной работы системы зажигания трудно переоценить. Именно она определяет качество функционирования двигателя автомашины, его мощности и экономичности, а также пресекает возникновение в процессе его деятельности такого губительного явления как детонация. Точность выставления параметров угла опережения способствует оптимальным рабочим параметрам ДВС, полностью исключающим неконтролируемое воспламенение горючего внутри него.
Подробнее в видео ⇓
Вконтакте
Google+
Читайте также:
content-bis.com.ru
News RusAutoNet » Система зажигания инжекторного двигателя
Как известно, в процессе сгорания топливовоздушной смесиобразуется множество газов, давящих на поршень, результатом чего и становитсяполезная работа. Для поджигания смеси работает система зажигания. Поджиганиесовершается в определенный период, и после этого начинается непосредственносгорание. Нормальная работа системы зажигания определяет мощность двигателя,количество вредных веществ в выхлопных газах, экономичность расхода топлива.При исправной работе системы зажигания дорогостоящий каталитическийнейтрализатор служит дольше.
Воспламенение топливовоздушной смеси
При сжимании топливовоздушной смеси поршнем давление вкамере сгорания достигаете величины от 20 до 40 бар, смесь при этом имееттемпературу от 400 до 600 градусов. Но для возгорания смеси этого недостаточно.Необходимо дополнительное специальное воздействие для начала процесса горения.Эту задачу выполняет искра, возникающая между электродами свечи зажигания —боковым и центральным. Но если искра будет недостаточной мощности, возгоранияможет и не быть. Потому для зажигания смеси требуется очень мощная искра —например, 0.2 мДж для стехиометрической смеси, тогда как для\»богатой\» или \»бедной\» смеси этот разряд должен ужесоставлять 3.0 мДж. Необходимо также наличие около искры оптимальногоколичества топливовоздушной смеси. От этого количества будет поджигатьсяоставшаяся смесь, находящаяся в цилиндре, после чего начнет сгорать топливо.
Катушка зажигания в систем зажигания авто накапливает ипередает на свечу зажигания энергию для создания необходимого напряжения.Создаваемое катушкой напряжение гораздо выше, чем пробой в зазоре свечи. Однакатушка зажигания может накапливать 120 мДж энергии и обеспечивает высокоенапряжение в районе 25-40 кВ.
Для качественного сгорания топлива необходимо выполнениеследующих условий:
- достаточная длина искрового разряда;
- правильное распыление топливовоздушной смеси;
- однородность смеси;
- стехиометрический состав смеси.
Процесс горения зависит также от величины искрового разряда,возникающего между центральным и боковым электродами свечи. При увеличениизазора длина искры увеличивается, и процесс сгорания топлива улучшается.Величина зазора свечи выставляется согласно инструкции производителя двигателя.
УОЗ — угол опережения зажигания
2 миллисекунды — это время, проходящее между тем, как смесьначнет воспламеняться и тем, как она полностью сгорит. Если частота вращенияколенчатого вала увеличивается, время сгорания смеси остается тем же, но приэтом возрастает средняя скорость движения поршня в цилиндре. Вследствие этогопри отходе поршня от верхней мертвой точки сгорает большее количество смеси —уменьшится давление газов на поршень, вследствие чего снизится мощностьдвигателя. Если нагрузка на двигатель увеличивается, а частота вращенияколенвала остается той же, момент воспламенения задерживается. Причиной этомуслужит то, что количество поступающей в цилиндры горючей смеси увеличивается,и, в то же время, количество отработавших газов, примешиваемых к смеси,уменьшается, из-за чего скорость сгорания взрастает. Искра возникает тогда,когда в разных рабочих режимах давление сгорания будет оптимальным. Потомурабочая смесь должна воспламеняться с опережением — до прихода поршня к верхнеймертвой точке, так, чтобы к моменту перехода поршнем верхней мертвой точки (приминимальном объеме) смесь полностью сгорела. Для определения момента зажиганияпринято рассматривать положение коленвала по отношению к верхней мертвой точке,этот момент зажигания обозначается в градусах до ВМТ. Этот угол и является УОЗ— углом опережения зажигания. Если наблюдается сдвиг момента зажигания всторону верхней мертвой точки — такой сдвиг считается поздним, при сдвиге отВМТ и увеличении УОЗ — сдвиг ранний. С повышением частоты вращения коленвалаУОЗ должен становиться все более ранним.
В работе двигателя именно момент зажигания является самымглавным показателем. От него зависят экономичность двигателя, его максимальнаямощность, экологичность выхлопных газов.В впрысковых двигателях система автоматически рассчитывает УОЗ с учетом работыдвигателя в конкретный период. Угол опережения зажигания определяется скоростьювращения коленчатого вала, нагрузкой на двигатель и режимом его работ. Наосновании этих показателей и трехмерной функции оптимальный УОЗ подбираетсясистемой управления двигателем.
Детонация двигателя
Опасная для двигателя детонация возникает при слишкомвысоком сжатии двигателя. Это явление может быть вызвано самопроизвольнымсгоранием топливовоздушной смеси в КС. Детонация двигателя говорит о слишкомраннем моменте зажигания. Высоки температуры и давление паров при детонациидвигателя могут повредить его детали. В первую очередь, повреждаются поршни,головка в зоне клапанов и прокладка головки цилиндров. Нередко после детонациитребуется капитальный ремонт мотора.
Детонация двигателя возникает в двух случаях:
- слишком высокие обороты двигателя. При этом детонациявозникает при близких к критическим оборотам коленвала и повышенной нагрузке надвигатель. Этот тип детонации считаетсясамым опасным, поскольку её не слышно из-за сильного шума мотора;
- детонация при разгоне. Она слышится как \»стукпальчиков\», металлическим звоном. Этот тип детонации двигателя возникаетпри малых оборотах двигателя, но с повышенной нагрузкой.
Детонационное горение может возникать из-за использованиянекачественного топлива, а также из-за конструкции двигателя.
rusauto.net
Основы работы системы зажигания инжекторных двигателей
Большинство автолюбителей знает, что основной движущей силой, вызывающей работу двигателя автомобиля, является энергия, которая образовывается в процессе сгорания топлива внутри цилиндров силового агрегата.
Система зажигания является именно тем источником, который вызывает воспламенение горючего. От качества и своевременности возгорания смеси зависит бесперебойность и экономичность работы мотора.
Каким образом загорается топливная смесь?
Каждый поршень оказывает мощное давление на смесь, поступившую в камеру сгорания, дополненное определенным количеством воздуха. Во время этого процесса его величина достигает 40 бар. В результате резкого уменьшения рабочего объема камеры сгорания горючая смесь сильно разогревается (до 500-600 градусов), однако для её возгорания такая температура недостаточна.
Чтобы стимулировать воспламенение внутри цилиндров, посредством свечей зажигания проводится мощный искровой разряд, поджигающий топливо. Сила искры должна быть достаточной для осуществления возгорания. Маломощный пробой воспламенить смесь не способен.
За накопление энергии, передаваемой к свечам, отвечает специальная электромагнитная катушка. Главной её особенностью является тот факт, что сила напряжения, создаваемого в ней, значительно выше размера электрического пробоя в свечном зазоре. Катушке по силам выработать энергию в 100-120 мДж, необходимую для обеспечения общего напряжения в 30-40 кВ.
Основными условиями качественного возгорания смеси в цилиндрах являются:
- Необходимая для воспламенения длительность искры;
- Равномерное распределение топливной смеси;
- Однородность горючего состава.
Что называют величиной угла опережения зажигания.
Процесс прогорания топливной смеси поистине молниеносный. Полный цикл от начала воспламенения до полного прогорания занимает всего 3 мс. Чем выше частота, с которой коленчатый вал осуществляет вращение, тем выше скорость движения поршней. Однако время сгорания топлива в камере остается постоянной величиной. Этот факт становится причиной того, что при отхождении поршня от верхнего положения, объем сгораемого топлива увеличится, однако образовавшееся в результате этого давление на поршень будет невысоким. Это чревато существенной потерей мощности силового агрегата.
В связи с этим процесс сгорания должен происходить с небольшим запозданием. Искровой разряд необходим тогда, когда сила давления, образовавшаяся в различных условиях работы агрегата, будет оптимально высокой. Таким образом, смесь необходимо поджечь чуть раньше, чтобы она успела полностью прогореть до момента вхождения соответствующего поршня в верхнюю мертвую точку.
Момент, во время которого свеча дает воспламеняющий разряд, определяется по месту нахождения коленвала относительно его ВМТ. Он измеряется в градусах относительно крайнего вертикального положения. Данная величина названа углом опережения зажигания. В то время, когда момент сдвинут в сторону верхней точки, зажигание называется поздним. В случае сдвига в противоположную сторону – ранним. Чем больше скорость работы коленчатого вала, тем более ранним должна быть угол опережения.
Важность точного воспламенения смеси объясняется тем, что оно прямым образом влияет на мощность двигателя, его КПД, экономичность, а также количество вредных компонентов выхлопных газов.
Современные моторы имеют электронное управление зажиганием. Это значит, что система сама производит необходимые расчеты момента воспламенения смеси, и на основе них подбирает оптимальную величину угла опережения.
Детонация силового агрегата.
Детонация – явление для мотора чрезвычайно опасное. По сути, это взрыв небольшой силы, возникающий в неконтролируемый момент времени. Детонации, как правило, образуются при высокой степени сжатия агрегата и несут собой серьезную опасность.
Главная причина детонации – самопроизвольное возгорание топлива внутри цилиндра. Это следствие чрезвычайно раннего угла зажигания. Во время таких взрывов значительно возрастает нагрузка на поршневую зону, прокладку ГБЦ и клапана, возникающая вследствие повышенного уровня внутренней температуры и парового давления.
Когда же чаще всего происходит детонация?
В основном, её возникновение связано с несколькими рабочими режимами:
- Во время работы агрегата на высоких оборотах. Обычно это такой режим, при котором нагрузка на мотор значительно повышена, а значение частоты вращения коленвала близко к критическим показателям.
- При осуществлении разгона. В это время детонация проявляется в виде металлического звона и едва уловимых стуков внутри мотора.
- При неверной настройке двигателя и/или некачественном топливе
Что в итоге?
Резюмируя, скажем, что важность правильной работы системы зажигания трудно переоценить. Именно она определяет качество функционирования двигателя автомашины, его мощности и экономичности, а также пресекает возникновение в процессе его деятельности такого губительного явления как детонация. Точность выставления параметров угла опережения способствует оптимальным рабочим параметрам ДВС, полностью исключающим неконтролируемое воспламенение горючего внутри него.
Подробнее в видео ⇓
Похожие статьи:
car-day.ru
СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ИНЖЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ – iDriveUZ
Система зажигания служит для поджигания смеси в определенный период, вследствие чего начинается процесс сгорания. От её работы зависит мощность двигателя, содержание вредных веществ в отработавших газах и топливная экономичность.
ПРОЦЕСС ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ
Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 – 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.
Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для “бедной” или “богатой” смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.
В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 – 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 – 40 кВ.
Условия для качественного горения топлива:
- Достаточная продолжительность искрового разряда;
- Оптимальное распыление топливовоздушной смеси;
- Однородность топливовоздушной смеси;
- Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.
На процесс горения также влияет величина искрового разряда между электродами свечи зажигания. Увеличение зазора способствует увеличению длины искры, что приводит к более лучшему процессу сгорания топлива. Величину зазора в свечи зажигания надо выставлять согласно данным производителя мотора.
УГОЛ ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ (УОЗ). ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
Три миллисекунды – именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием. При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя. Кроме того, при одной и той же частоте вращения коленвала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным.
Это вызывает необходимость воспламенять рабочую смесь с опережением (до прихода поршня к ВМТ) с таким расчетом, чтобы смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ.
Момент зажигания принято определять по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ). Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания.
Момент зажигания является важным показателем в работе двигателя. От него зависит экономичность мотора, максимальная мощность и содержание вредных веществ в выхлопных газах.
В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.
ДЕТОНАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
Детонация – это непредсказуемые взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Детонация возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер для мотора. Детонация бывает из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.
Детонация свидетельствует о том, что момент зажигания очень ранний. Вследствие могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Детонация может приводить к ремонту двигателя. Детонация мотора можно возникать: - При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
- При разгоне. Она слышна как металлический звон и стуки в двигателе (“стучат пальчики”). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная детонация, т.к. ее вовсе не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.
- Из-за конструкции двигателя, а также от плохого топлива.
idrive.uz
Электронная система зажигания инжекторного двигателя
Электронная система зажигания инжекторного двигателя
Чтобы воспламенить топливовоздушную смесь, в нужный момент в цилиндр должна быть подана электрическая искра. Эту задачу выполняет электронная система зажигания.Устройство электронной системы зажигания
В электронной системе зажигания инжектора используется принцип статического распределения высокого напряжения, то есть в системе отсутствуют подвижные детали. На инжекторных авто высокое напряжение с катушки зажигания подается в два цилиндра, поршни которых в данный момент движутся к верхней мертвой точке. В одном из цилиндров происходит такт сжатия смеси, во втором — такт выпуска.Такой принцип распределения высокого напряжения называется 'методом холостой искры'. На современных инжекторных двигателях устанавливают индивидуальные катушки зажигания на каждый из цилиндров.
Управление углом опережения зажигания
В электронных системах зажигания моментом искрообразования управляет контроллер. Определив значение оборотов коленвала в данный момент и нагрузку на двигатель, контроллер рассчитывает базовый угол опережения зажигания. Далее этот угол может быть скорректирован (например, уменьшен, если обнаружена детонация). Рассчитав окончательное значение угла опережения зажигания, контроллер выдает управляющий сигнал на модуль зажигания в момент, когда поршень, движущийся к ВМТ, займет требуемое положение.
Состав системы зажигания инжекторного двигателя
В электронной системе зажигания можно выделить следующие детали:- Контроллер,
- Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ),
- Шкив с зубчатым венцом,
- Модуль зажигания,
- Высоковольтные провода,
- Свечи зажигания.
Модуль зажигания включает в себя две катушки зажигания и два высоковольтных ключа-коммутатора.
Катушка зажигания служит для накопления энергии, достаточной для воспламенения топливовоздушной смеси, в ее вторичной цепи формируется высокое напряжение, которое далее подается на свечи зажигания. Катушка зажигания состоит из двух индуктивно связанных обмоток (первичной и вторичной).
Коммутатор служит для включения и выключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. Контроллер рассчитывает необходимое время включенного состояния в зависимости от текущих оборотов коленвала и напряжения бортсети и подает на коммутатор управляющий сигнал. В течение времени включенного состояния (времени накопления) ток в первичной обмотке катушки зажигания возрастает до заданного оптимального значения, при котором величина запасаемой энергии достигает максимума. Если время накопления слишком велико, то катушка зажигания будет работать с насыщением, что приведет к ее перегреву и снижению КПД.
Высоковольтные провода зажигания
С помощью высоковольтных проводов высокое напряжение с катушки зажигания подается на свечи зажигания. Высоковольтный провод представляет собой токопроводящую жилу в силиконовой изоляции, на концах которой и находятся высоковольтные контактные наконечники. Высоковольтный провод обладает сопротивлением 6—15 кОм. Это делается специально для снижения уровня электромагнитных помех, которые возникают в момент искрообразования.
Подробнее про ВВ-провода в статье Высоковольтные провода зажигания для авто.
Свечи зажигания
Свеча зажигания: 1 — контакт, 2 — изолятор, 3 — корпус, 4 — электропроводное стекло, 5 — уплотнение, 6 — центральный электрод, 7 — боковой электрод
Свечи зажигания служат для воспламенения топливовоздушной смеси. При увеличении напряжения вторичной цепи до величины пробоя искровой промежуток между центральным и боковым электродами свечи зажигания становится токопроводящим, запасенная энергия катушки зажигания преобразуется в искру, воспламеняющую топливовоздушную смесь.
Величина напряжения пробоя искрового промежутка зависит от зазора между электродами, от геометрии электродов, от давления в камере сгорания и от коэффициента избытка воздуха смеси в момент воспламенения. С ростом давления в камере сгорания напряжение пробоя увеличивается.
Важными параметрами свечей зажигания являются калильное число и длина искрового промежутка. Подробнее про калильное число в статье Что такое калильное число. Холодные и горячие свечи зажигания.
Длина искрового промежутка влияет на качество сгорания топливовоздушной смеси. Чем больше искровой промежуток, тем увереннее происходит ее воспламенение. Но максимальное значение межэлектродного расстояния ограничивается максимально допустимым значением вторичного напряжения катушки зажигания, скоростью нарастания вторичного напряжения, которое, в свою очередь, определяется конструктивными особенностями катушки зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания.
Датчик положения коленвала (ДПКВ)
Чтобы обеспечить оптимальное управление двигателем, контроллер системы управления должен всегда знать точное положение поршней в цилиндрах двигателя относительно ВМТ. Для этой цели шкив привода генератора дополнили зубчатым венцом. Расчетное количество зубьев на венце 60, при этом два из них отсутствуют. Угловое расстояние между зубьями составляет 6°.
В паре с зубчатым шкивом работает ДПКВ. Воздушный зазор между ДПКВ и зубчатым венцом составляет 0,7—1,1 мм.
С началом прокрутки двигателя контроллер анализирует сигнал ДПКВ, пытаясь выделить два пропущенных зуба на венце шкива (после пропущенных идет первый зуб). Как только это происходит, становится возможным расчет угла опережения зажигания, расчет фаз впрыска топлива и управление модулем зажигания и форсунками. Сигнал ДПКВ используется также для расчетов скорости вращения коленвала и его ускорения.
Подробнее о системы зажигания инжектора в статье как работает система зажигания.
real-avto.com
