Экспертиза. Форкамерные свечи: Факел или искра? Форкамерное зажигание
Форкамерно-факельное зажигание в Ф1. Как у «Волги» ГАЗ-3102...
Необходимость извлекать максимальное количество мощности при минимально потраченной энергии побудила инженеров Формулы 1 обратиться к технологии, используемой на больших грузовиках. Технический эксперт AUTOSPORT Крэг Скарборо описал принцип работы форкамерно-факельного зажигания, который применили в Mercedes и Ferrari, и который ранее использовался на… правительственных "Волгах" в СССР...
Были времена, когда гонщика Ф1 запросто могли уволить за одно лишь сравнение машин Больших Призов с грузовиками. Но ирония состоит в том, что сейчас как минимум половина пелотона пользуется технологией повышения эффективности сгорания топлива, которая применяется на большегрузах…
С момента введения в гонках Гран При нового турбированного регламента в 2014 году вступило ограничение и на максимально доступное количество топлива на гонку – сейчас это 100 кг, а со следующего года будет 105 кг.
Это, в свою очередь, ограничило максимально допустимый мгновенный расход горючего и предельное давление, под которым топливо подается в камеру сгорания. Для инженеров подобные жесткие рамки стали настоящим вызовом – им необходимо было придумать способ в условиях этих ограничений добиться прежней выходной мощности силовых установок.
Но придумывать ничего не пришлось – специалисты вовремя вспомнили, что на больших грузовиках уже давно применяется технология форкамерно-факельного зажигания, позволяющая поджигать очень обедненную топливную смесь – практически неподжигаемую. Сегодня всё говорит о том, что именно к этой технологии обратились в Mercedes и Ferrari, а на подходе и остальные производители…
Традиционное зажигание
В двигателе с традиционной системой зажигания топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания внутри цилиндра. По окончании сжатия и воспламенения топливно-воздушной смеси возникает эффект расширения объема, что обеспечивает ход поршня и очередной рабочий такт.
Этому принципу уже много десятков лет, и работает он прекрасно до тех пор, пока смесь можно поджечь свечой зажигания, то есть пока она в достаточной степени обеспечена топливом. Если же смесь становится обедненной, поджечь при помощи традиционной свечи ее становится проблематично, и двигатель теряет мощность.
Что же делать?
Нынешние требования технического регламента ограничивают топливный поток в пределах 100 кг/час, а давление впрыска горючего не должно превышать 500 бар. А с учетом высоких оборотов и давления наддува современных силовых агрегатов Ф1 просто не хватает времени, чтобы естественным путем получить топливно-воздушную смесь, необходимую для эффективного сгорания.
Таким образом, требуется какой-то способ эффективного воспламенения смеси в рамках нынешних ограничений регламента, включающих в себя также наличие лишь одной свечи на цилиндр и единственной форсунки.
В какой-то момент показалось, что выходом в этой ситуации может быть использование технологии компрессионного воспламенения однородной смеси (HCCI). Это метод, при котором воспламенение топливной смеси осуществляется не только за счет искры от свечи зажигания, но и от высокой температуры и давления, подобно дизельным двигателям.
И хотя эта технология вполне применима в условиях Формулы 1, нашелся более легкий и простой способ увеличить КПД силовой установки. Всего три слова – форкамерно-факельное зажигание.
Что же такое форкамерно-факельное зажигание?
Форкамерно-факельное зажигание обычно используется на моторах большого объема. Эффективное заполнение богатой топливно-воздушной смесью больших цилиндров там затруднено, в связи с чем было решено разделить проблему надвое.
Была создана дополнительная маленькая камера сгорания, в которой и были установлены форсунка и свеча зажигания. В свою очередь эта камера была связана узким каналом с основной камерой сгорания цилиндра. Именно эта небольшая предварительная камера и получила название форкамеры.
А теперь разберемся, при чем тут факел.
В момент первого такта двигателя – впуск – значительно обедненная топливно-воздушная смесь впрыскивается при помощи форсунки в цилиндр, заполняя его слабовоспламеняемыми парами.
После этого небольшой объем форкамеры заполняется обогащенной смесью, достаточной для воспламенения свечой зажигания – непосредственно перед тактами сжатия и рабочего хода цилиндра.
Само воспламенение, как вы уже поняли, происходит не в основной камере, а во вспомогательной форкамере. Эту обогащенную смесь благодаря ее характеристикам поджечь не так сложно, а в результате этой реакции образуются языки пламени (а вот вам и факел!), которые проникают через отверстие в основную камеру и эффективно поджигают обедненную смесь.
Это можно сравнить с эффектом воспламенения обедненной смеси при помощи сразу нескольких свечей зажигания. Важно также и то, что при таком методе зажигания топливная смесь в основном цилиндре сгорает быстрее, увеличивая общий КПД двигателя.
Таким образом, форкамерно-факельное зажигание позволяет инженерам работать с обедненной топливно-воздушной смесью и не выходить за жесткие рамки технического регламента: форсунка одна, свеча зажигания одна – все правила соблюдены.
Применение технологии в Формуле 1
С учетом того, что эта технология довольно широко распространена, ни о каком грифе секретности здесь можно не говорить. За последние три года в Формуле 1 потребление топлива было снижено более чем на 30%, но инженерам этого мало, и они готовы покорять все новые и новые вершины технологической мысли.
И тогда как практически все специалисты сходятся во мнении, что в современных моторах Ф1 применяется технология форкамерно-факельного зажигания, никаких подтверждений этого факта в командах не давали.
Известно, что Ferrari сотрудничает с компанией Mahle и пользуется технологиями этого бренда, среди которых числится и форкамерное зажигание. Есть предположения о том, что значительный шаг в плане мощности итальянского двигателя в этом году обусловлен именно применением упомянутой технологии.
Команда Mercedes отказалась от комментариев по поводу использования обсуждаемой системы зажигания, отметив при этом, что они не пользуются наработками компании Mahle.
Но у Mercedes достаточно и своего опыта строительства больших коммерческих двигателей, так что они вполне могли справиться и своими силами. На прошлогоднем Гран При Италии команда не отрицала, что ей удалось сделать серьезный шаг в области работы двигателя, и есть предположение, что они намекали именно на применение системы форкамерно-факельного зажигания.
Теперь слово за мотористами Renault и Honda, которые в настоящий момент вряд ли используют нетрадиционную систему зажигания в своих силовых установках. К тому же, оба производителя заявили о готовящихся обновлениях мотора.
При этом французские мотористы опробовали новый силовой агрегат уже на прошедших на этой неделе тестах в Барселоне – и вполне вероятно, что они испытывали именно эту новинку. А японцы собираются представить обновленный двигатель уже в Канаде…
А ВЫ ЗНАЛИ, ЧТО...
...в советском легковом автопроме технология форкамерно-факельного зажигания впервые была применена на автомобиле «Волга» ГАЗ-3102? Разработанный на основе автомобиля ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-3102 должен был стать её преемником.
Однако по целому ряду политических и экономических причин данный автомобиль выпускался мелкой серией (около трех тысяч машин в год), вместо массового производства, исключительно как служебная машина советской номенклатуры среднего звена – для заместителей министров, директоров крупных трестов и предприятий, руководителей известных театров, генералов, видных академиков-лауреатов, редакторов изданий и режиссёров.
Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько
autosport.com.ru
Форкамера: что это такое?
Форкамера (предкамера) представляет собой специальную полость, которая расположена в головке цилиндров ДВС. Данная полость конструктивно сообщается с основной камерой сгорания в надпоршневом пространстве посредством одного и более каналов. Предкамерный (форкамерный) двигатель может быть как бензиновым, так и дизельным.
ДВС подобного типа представляет собой конструкцию, в которой смесеобразование и наполнение цилиндров происходит следующим образом:
- топливно-воздушная смесь подается в предкамеру;
- далее происходит частичное воспламенение смеси;
- в результате сгорания давление в форкамере нарастает;
- под действием такого давления разогретые пары топлива и газы от частичного сгорания в форкамере проникают в основную камеру сгорания в надпоршневом пространстве;
Читайте в этой статье
Для чего нужна форкамера в двигателе
Предкамера является предварительной камерой сгорания, в которую подается часть от общего заряда топливно-воздушной смеси, где происходит воспламенение топлива. Объем форкамеры составляет около 30% от общего объема основной камеры сгорания. Назначением данного решения выступает улучшение наполнения цилиндров, более эффективная организация газовых потоков в основной камере, а также повышение качества смесеобразования.
Данная схема позволяет реализовать более плавное и равномерное нарастание давления в основной камере сгорания, что снижает ударные нагрузки в цилиндрах ДВС.
Моторы с форкамерой работают мягче и полноценно сжигают топливно-воздушную смесь, уменьшается токсичность выхлопа, повышается КПД и снижается расход горючего.
Читайте также
Система форкамерно-факельного зажигания
Наличие форкамеры означает, что рабочая камера сгорания в таком двигателе разделена на составные части: предкамеру и основную камеру. Давайте рассмотрим принцип работы системы на примере карбюраторной модели ГАЗ «Волга» с предкамерным ДВС.
В предкамеру смесь поступает по специальному каналу, который выполнен во впускном коллекторе и ГБЦ. Смесь в форкамеру подается переобогащенной, для чего в карбюраторе присутствует отдельная секция. Предкамера также имеет отдельный впускной клапан. Далее происходит поджиг указанной смеси при помощи искры от свечи зажигания. В этот момент открывается впускной клапан основной камеры сгорания, который приводится в действие распредвалом ГРМ. В основную камеру поступает топливно-воздушная смесь. Порция этой смеси обедненная.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гидрокомпенсатор. Из этой статьи вы узнаете о назначении и функции гидротолкателей в устройстве ГРМ. Предкамера соединяется с основной камерой специальными сопловыми каналами, через которые в основную камеру прорывается пламя, газы и пары горючего из форкамеры. От контакта с ними обедненная смесь в основной камере также воспламеняется. Получается, форкамера представляет собой своеобразный механический «подвпрыск», отдаленно напоминая принцип двухступенчатой работы современных дизельных инжекторных форсунок.
Плюсы и минусы предкамерных двигателей
Внедрение предкамеры в устройство бензинового ДВС не получило широкого распространения. Определенные сложности конструкции и недостаточная эффективность работы системы во время реальной эксплуатации привели к отказу от схемы форкамерно-факельного зажигания.
Одновременно с уменьшением расхода топлива и снижением токсичности отработавших газов предкамерные двигатели отличались меньшей надежностью и стабильностью работы в определенных режимах.
Что касается дизельных моторов, предкамерные дизели встречаются чаще. Форкамерные дизельные двигатели имеют низкое давление впрыска сравнительно с другими дизельными агрегатами. Использование форкамеры в дизеле позволило снизить дымность силовой установки на разных режимах работы агрегата. Еще одним плюсом предкамеры на дизельном моторе выступает меньшая требовательность таких двигателей к качеству дизтоплива.
Главным недостатком предкамерного дизеля считается затрудненный пуск холодного мотора. Дело в том, что для уверенного пуска необходим качественный прогрев форкамеры. Использование электрических калильных свечей для эффективного нагрева воздуха в полости предкамеры не всегда обеспечивает облегченный пуск двигателя.
Читайте также
krutimotor.ru
Автомобильное зажигание: необычные системы | Журнал Популярная Механика
Пророчества о скорой кончине двигателя внутреннего сгорания по достоверности мало чем отличаются от пророчеств о скором конце света. А вот свечи зажигания в ближайшие годы могут стать таким же анахронизмом, как свечи на люстре.
Раздел патентов Компания Bosch весьма активно занимается системами лазерного зажигания и уже предпринимает конкретные меры по защите своих позиций на еще не родившемся рынке. Осенью 2011 года специалисты Bosch Вернер Херден и Юрген Райманн запатентовали систему форкамерного лазерного зажигания газового ДВС, а уже в феврале 2012-го ими была подана патентная заявка на инновационную конструкцию верхней части цилиндра и днища поршня
Внутри цилиндра Радиочастотное электростатическое зажигание формирует четыре очага возгорания. Сталкиваясь друг с другом, они ускоряют процесс сгорания смеси. Частота съемки — один кадр в 16 мс
Компания Mahle, основанная в 1920 году в Штутгарте, — один из крупнейших в мире поставщиков запчастей и компонентов для двигателей внутреннего сгорания. В каждом втором автомобиле на земле есть изделия с логотипом Mahle
Как известно, термический КПД лучших бензиновых моторов сегодня не дотягивает и до 40%. При этом большинство экспертов по автомобильным силовым установкам уверены, что поднять его до 50%, а заодно сократить выбросы окисей азота до 0,1 г на 1л.с./ч — задача вполне реальная. Чтобы решить ее, инженерам придется «научить» моторы уверенно работать во всем диапазоне оборотов на сверхбедных смесях, разбавленных отработанными газами из системы рециркуляции EGR на 50 — 60%, со степенями сжатия порядка 20:1 и добиться максимально быстрого и полного сгорания заряда при минимальной температуре пламени.
Кое-что из перечисленного возможно уже сегодня. Например, продвинутые ДВС с прямым стратифицированным (послойным) впрыском топлива в зоне низких оборотов могут работать на практически пустых смесях с соотношением воздуха и топлива от 22:1 до 44:1 и при высоких степенях сжатия до 12,5:1. Вот только дается им это большой ценой, причем в буквальном смысле слова. Агрегаты этого класса экономичнее обычных на 10 — 15%, но дороже и сложнее. Чтобы свеча смогла инициировать сгорание смеси с гомеопатическим содержанием бензина, конструкторам приходится скрупулезно просчитывать процесс формирования топливовоздушного вихря на такте сжатия. Возникновение искрового разряда и нитевидных пучков плазмы с температурой свыше 9 000 °C должно совпасть с образованием в зоне электродов облачка с нормальной или слегка обедненной смесью. Ради повышения вероятности этого случайного события тщательно «затачивается» форма стенок камеры, геометрия поршня, расположение форсунок, свечей, а также повышается мощность системы зажигания.
Для гарантированного возгорания стехиометрической смеси (в которой окислителя ровно столько, сколько необходимо для полного сгорания топлива) энергия искры должна составлять 10−20 мДж. «Продавить» искру в переобогащенной или обедненной смеси гораздо труднее. Напряжение пробоя в такой среде нарастает с 17 до 25 кВ и выше, поэтому для образования факела требуется не менее 100 мДж энергии. Но чем выше мощность и температура разряда, тем быстрее разрушаются электроды: каждое срабатывание свечи лишает их части материала, из которого они сделаны. Самый эффективный (и самый дорогой) способ борьбы с этим явлением — использование очень тонких электродов с тугоплавкими элементами из платины или иридия.
Впрочем, стратегически этот апгрейд ничего не меняет. Современные системы искрового зажигания в принципе не способны обеспечить существенного повышения КПД: они слишком медленны — с момента возникновения крохотного очага возгорания до охвата пламенем всего объема камеры проходит 500 мс. По нынешним меркам это целая вечность. Кроме того, для генерации искры, способной пробить межэлектродный зазор в «тугой», сжатой в 20 и более раз сверхбедной однородной смеси под капотом, нужен целый Днепрогэс, а не свинцовая батарея.
Подсвечник
Тем не менее инженеры компании MAHLE Powertrain Билл Аттард и Патрик Парсонс попробовали перехитрить пространство и время. Для этого им пришлось покопаться в старых архивах и реанимировать забытую концепцию форкамерно-факельного зажигания. Знатоки помнят, что это за зверь, по капризному «волговскому» карбюраторному мотору ЗМЗ-4022.10 начала 1980-х. Впервые такое зажигание применил в 1903 году выдающийся британский инженер — сэр Гарри Риккардо — на двухтактном судовом двигателе Dolphin, и с тех пор оно используется в стационарных генераторах на природном газе.
Принцип работы форкамерного зажигания (не путать со спортивными форкамерными свечами NGK и Denso) заключается в предварительном запале небольшого количества топлива в ограниченном объеме с последующим воспламенением смеси открытым пламенем через отверстия в корпусе форкамеры. Версия форкамеры Аттарда и Парсонса Turbulent Jet Ignition, представленная на Всемирном конгрессе SAE в Детройте в апреле 2011 года, отличается от предшественников миниатюрными размерами и удобным расположением. Ее объем составляет менее 2% от объема камеры сгорания, и находится она на позиции штатной свечи, в центре купола цилиндра «подопытного кролика» — рядной четверки GM Ecotec LE объемом 2,4 л. В модуль системы входит инжектор прямого впрыска, подающий в форкамеру микродозы бензина под давлением 4 атм, датчики и свеча зажигания.
Система Turbulent Jet Ignition практически всеядна и может работать даже в биотопливных силовых агрегатах. При этом геометрия камеры сгорания и днища поршня перестает играть определяющую роль в достижении максимальной эффективности сгорания, а деградация электродов свечи практически отсутствует из-за минимального напряжения пробоя в запальной смеси. По словам разработчиков, до коммерциализации Turbulent Jet Ignition остается один-два года.
Корона святого Эльма
Инженеры американской корпорации Federal-Mogul считают, что будущее систем зажигания будет связано с инициацией процесса управляемого взрыва химическим способом. В основе технологии Advanced Corona Ignition System (ACIS) лежит принцип химического пробоя ионизированного газа посредством высокочастотного электрического поля. Иными словами, ACIS — это коронный разряд, известный, как огни святого Эльма.
Корона — бич высоковольтных ЛЭП переменного тока. Когда напряженность поля вокруг проводов достигает критического уровня, окружающий воздух прошивают нитевидные потоки ионизированной плазмы длиной от нескольких миллиметров до метра, приводящие к значительным потерям передаваемой мощности. Другой яркий пример короны — катушка Николы Теслы. Важнейшее условие возникновения короны, помимо частоты поля, которая достигает 1 МГц, — сечение электрода-проводника: чем он тоньше, тем выше вероятность, что напряженность (отношение напряжения к расстоянию между электродами) поля превысит напряжение пробоя газа. Тонкие электроды позволяют резко снизить вольтаж в системе.
Для преодоления диэлектрического сопротивления топливовоздушной смеси в камере сгорания ДВС при мизерной силе тока в несколько микроампер вольтаж на электроде должен составлять от 100 до 500 КВ в зависимости от содержания воздуха, доли отработанных газов из системы ЕGR, температуры и давления. Причем второй электрод при коронном разряде не нужен. Его заменяет газовая среда, в которой напряжение поля превращается в очаги ионизированной плазмы.
В сравнении с локализованным в миллиметровом зазоре искровым разрядом размер пульсирующей высокочастотной короны в камере может задаваться произвольно. Например, в ходе тестирования прототипа ACIS на наддувном двигателе прямого впрыска объемом 1,6 л диаметр разряда составлял 30 — 40 мм, а инженерам из флоридского стартапа Etatech, разработавшим в 2007 году аналогичную систему ECCOS, удалось добиться стабильного образования 18-см короны. Таким образом, химический пробой происходит одновременно во всем объеме камеры, что сокращает период сгорания смеси в сравнении с искровым зажиганием в 2500 раз — до 100 — 200 мкс. При этом длительность вспышки короны не превышает 200 — 300 нс. В зависимости от настройки системы количество импульсов может составлять несколько сотен.
Ведущий разработчик технологии ACIS Крис Микселл утверждает, что корона обеспечивает надежное сгорание обедненных смесей при добавлении к воздуху 40% и более отработанных газов. Химический пробой способствует снижению образования окисей азота (минус 80%) и углекислоты (минус 50%), повышает экономичность (10% на тестовом двигателе). Еще одно преимущество короны перед искрой, по словам Микселла, — это крайне медленная деградация электродов из-за сравнительно низких температур разряда. А вот потребление мощности у ACIS на 30 — 50% выше, чем у обычного зажигания.
Модуль системы, в который входят свеча с несколькими никелевыми иглами, резонансный магнетрон и высоковольтный кабель, адаптирован под размеры стандартной свечи, а блок трансформаторов идентичен по размерам блоку катушек зажигания. В настоящее время Federal-Mogul в кооперации с несколькими автопроизводителями проводит испытания системы, но конкретные сроки внедрения новинки не называются.
Гиперболоид под капотом
Если корона с точки зрения эффективности легко выигрывает у искровых свечей, то ее, в свою очередь, кладет на лопатки лазерное зажигание. Сразу стоит оговориться: на сегодняшний день лазерное зажигание существует в виде достаточно полно проработанной концепции и нескольких лабораторных моделей. Но идея, как утверждает профессор японского Института фотоники Такунори Тайра, лишь ненамного моложе самого лазера.
Механизм действия лазерного запала заключается в создании в точке фокуса электрического поля высокого напряжения, которое вызывает образование крошечного очага плазмы с температурой выше 9 000° и давлением порядка 1 000 атм. Это, в свою очередь, приводит к лавинообразной ионизации и возгоранию облака смеси. Дополнительный бонус системы лазерного зажигания — возможность постоянного мониторинга процессов в камере сгорания при помощи луча лазерного спектрографа.
Серьезные исследования по использованию сфокусированного лазерного луча для поджигания топливовоздушной смеси в ДВС начали проводиться в начале прошлого десятилетия. В 2006 году группой Азера Ялина из Колорадо была запатентована система многоканального лазерного запала с одновременной лазерной диагностикой процесса сгорания смеси в камере. Для передачи пучка на линзу запала Ялин применял термостойкое ламинированное оптоволокно с отражающим слоем серебра толщиной 0,2 мкм. Линза, установленная на месте свечи зажигания, могла фокусировать пучок на любую точку камеры сгорания, а в качестве источника излучения был успешно опробован импульсный YAG лазер мощностью 250 Вт. Примерно такие же твердотельные лазеры широко используются в медицине и косметологии.
Испытания проводились на промышленном газовом двигателе Waukesha VGF и показали высочайшую эффективность лазерного запала. Достаточно сказать, что вероятность пробоя и возгорания смеси составляла 100% на всех режимах работы, а коэффициент разброса давления смеси в цилиндре с лазерным запалом был на 80% ниже паспортного. При этом суммарная энергия импульсов составляла мизерные 2,3 мДж. Одновременно проводились опыты с лазерным зажиганием ДВС на водороде, биогазе и бензине, включая версии с прямым стратифицированным впрыском и экстремальными степенями сжатия, а в Австрии группа профессора Герхарда Крупы разработала достаточно мощный компактный лазерный диод, работающий от 12-вольтовой бортовой сети.
Тем не менее реализовать лазерное зажигание, полностью адаптированное к условиям эксплуатации автомобильных двигателей, ученым не удалось. Было выявлено, что лазерные запалы чрезвычайно чувствительны к вибрации, нагреву и коксованию оптического окна. Частично эти проблемы удалось решить Азеру Ялину, сумевшему вплотную приблизиться к созданию инновационного зажигания, которое можно применять в стационарных и судовых газовых двигателях. Но о лазерном зажигании для легковушек и речи не было — столь громоздкие системы не помещались под капот автомобиля.
Выстрел в десятку
Но это до поры до времени, считает Такунори Тайра. На конференции CLEO 2011, посвященной проблемам лазерной техники и оптоэлектроники, Тайра представил сенсационный доклад о разработке первого в мире сверхмощного твердотельного микролазера Nd: YAG/Cr:YAG с диодной накачкой, длина которого составляет 11, а диаметр — 9 мм. Лазер сделан из прозрачной стеклокерамики и способен работать при температуре свыше 150 °C без ухудшения оптических свойств. Работа группы, в которую помимо ученых вошли инженеры компаний Toyota и Denso, продолжалась в течение семи лет и была изначально нацелена на создание прототипа лазерного зажигания для легковых автомобилей.
Испытания двухлучевого лазерного запала проводились как в лабораторной камере сгорания, так и на одном из цилиндров серийной двухлитровой рядной четверки Toyota в условиях стехиометрической смеси (15,2:1) в режиме 1 600 об/мин. Тайра не зафиксировал ни одного пропуска зажигания в «лазерном» цилиндре в течение нескольких сотен тысяч тактов. Более того, в 100% случаев лазерный запал был снайперски точен: для возгорания смеси хватало первого из четырех запрограммированных импульсов продолжительностью 600 пикосекунд каждый. В специально обедненной смеси (17,2:1) свечи зажигания продемонстрировали 100%-ный отказ, тогда как лазерная «двустволка» уверенно поражала мишень максимум с третьего из пяти импульсов.
Нет сомнений, утверждает Тайра, что в адаптированном под лазерное зажигание двигателе эффективность запала будет еще выше. Вполне вероятно, что первой подобной адаптацией станет экзотический роторный двигатель Mazda Renesis, новая 300-сильная модификация которого должна появиться на рынке после 2014 года. Но японцев могут опередить другие автопроизводители. В частности, Ford, ведущий интенсивные исследования по лазерной тематике уже в течение пяти лет, обещает реализовать их в виде серийного узла в ближайшие годы.
Статья «Игра стоит свеч» опубликована в журнале «Популярная механика» (№5, Май 2012).www.popmech.ru
Факел или искра? — журнал За рулем
Экспертиза. Форкамерные свечи: Факел или искра?
До сих пор нам откровенно не везло ни с «плазмой», ни с миниатюрными ракетными двигателями. В ЗР, 1998, № 12 мы испытывали свечи зажигания фирмы ПАКР Лтд., в ЗР, 2006, № 4 — изделия «Бугаец» и т.п. Объединяло эти изделия обилие красивой терминологии, кустарное исполнение и полная профнепригодность. Однако на сей раз перед нами симпатичные фирменные свечи из Днепропетровска. Проверим?
НАЧНЕМ С ТЕРМИНОЛОГИИ
Сразу хочется поспорить: ну при чем тут плазма? Слово красивое, спору нет, только чем процесс зажигания в подобных свечах принципиально отличается от протекающего в бошевских или уфимских? Жонглировать терминами можно бесконечно, но сопоставлять плазменно-форкамерные свечи с электроискровыми — то же самое, что сравнивать, скажем, «мерседесы» с автомобилями. Тот же разряд пробивает тот же искровой зазор. Так что и обычный «Бриск», и NGK — тоже, по сути, плазменные генераторы.
Пометка «Сделано для Европы» (на английском) несколько удивляет. Особенно в свете рекомендаций подвинуть угол опережения зажигания «до +/- 5 град.». Так и представляешь добропорядочного европейца с брелоком от BMW в одной руке и со стробоскопом в другой…Пометка «Сделано для Европы» (на английском) несколько удивляет. Особенно в свете рекомендаций подвинуть угол опережения зажигания «до +/- 5 град.». Так и представляешь добропорядочного европейца с брелоком от BMW в одной руке и со стробоскопом в другой…
А как насчет форкамеры и объемного зажигания? С этим разберемся подробно. Нам помогут два двигателя — карбюраторный ВАЗ-21083 и впрысковый ВАЗ-2111, установленные на стендах. Ради объективности возьмем за базу для сравнения недорогие свечи Finwhale (считаем их штатными) и оценим эффект от использования двух других комплектов: традиционного, но дорогого NGK (без всяких форкамер и объемных взрывов) и собственно объекта исследования — свечей «Плазмофор-Супер» ПФ А17ДРМ. Последовательно установили каждый из трех комплектов на моторы, прогрели последние до фиксированных температур масла и тосола, замерили мощность, расход топлива, токсичность отработавших газов. Данные в таблицах — можно сравнивать.
ФАКЕЛ СВЕТА В ТЕМНОМ ЦАРСТВЕ
Сразу очевидно одно: нет ни провала, ни триумфа! Закройте рукой наименование свечей и попробуйте догадаться, какие показатели в таблицах относятся к плазменно-форкамерным, а какие — к обычным.
Чтобы точнее оценить объем форкамеры, свечу распилили: нет, больше 0,025 куб.см никак не получается. Тесновато, однако…Чтобы точнее оценить объем форкамеры, свечу распилили: нет, больше 0,025 куб.см никак не получается. Тесновато, однако…
Конечно, мощность по сравнению с самыми дешевыми свечами Finwhale слегка подросла. Но и обычные NGK на обоих моторах выдали аналогичные цифры! Сравнение расходных характеристик различных комплектов особой радости не доставило: все различия — вблизи погрешности измерений, причем скорее в пользу NGK. А вот насчет токсичности «Плазмофор» смотрится получше: содержание в выхлопе и окислов азота NO x,и остаточных углеводородов CH с этими свечами упало сильнее.
И все же — где обещанная мощность? Возможно, ключ в забавной фразе на упаковке: «Рекомендуется эксплуатация с коррекцией угла опережения зажигания (до +/- 5 град.)». Что ж, попробуем. Логика подсказывает: хочешь добавить мощности — крути зажигание вперед.
ВПЕРЕД, К ПОБЕДЕ!
Такие эксперименты мы обычно проводим на карбюраторном моторе: там не приходится колдовать с программами и прошивками. Все получилось согласно классической теории ДВС. С увеличением УОЗ «Плазмофоры» по сравнению с базовым комплектом со старыми регулировками подняли мощность еще на 5%. Экономичность тоже улучшилась — примерно на 4%. Одна только беда: экологический эффект, который мы видели на базовых регулировках, вдруг испарился!
Кстати, проверка при тех же регулировках обычных NGK дала практически аналогичный результат. Справедливости ради отметим, что детонация при полном дросселе была выше, чем на «Плазмофорах».
Но вылезла проблема посерьезнее. Моторы обоих типов при работе с плазменно-форкамерными свечами весьма неустойчиво работают при малых углах открытия дроссельной заслонки. Колебания и броски нагрузки при фиксированном положении дросселя были весьма ощутимы: так обычно бывает при неравномерной работе цилиндров. Причем неприятности полностью исчезали, стоило заменить свечи обычными… Да и расход топлива в этих режимах на «плазме» выше, причем даже по сравнению со свечами базового комплекта. При повышении нагрузки мотор начинал работать ровно.
В чем причина? По нашему мнению, в плохой вентиляции форкамеры. К тому же при малом открытии дросселя очистка цилиндра в бензиновом моторе плохая и это усугубляет ситуацию.
СТОИТ ЛИ СВЯЗЫВАТЬСЯ?
Заботясь о чистоте терминологии, мы настаиваем: считать такой процесс форкамерным в классическом его понимании нельзя (см. «Наш комментарий»). Кстати, об этом же говорит совпадение качественной картины изменения поведения мотора на плазменно-форкамерных и на обычных свечах в последнем эксперименте. Никакого эффекта объемного воспламенения мы не увидели.
Наши советы? Если любите экспериментировать — вперед, хуже от «плазмы» не станет. Но сами мы предпочтем поставить что-нибудь из известного, классического, искрового в привычном смысле слова. И, как обычно, предлагаем относиться к любой рекламе с чувством юмора. Она на это и рассчитана.
ОБЕЩАНО ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ. ЦИТИРУЕМ РЕКЛАМУ
Плазменно-форкамерные свечи объединяют преимущества плазменного и форкамерного зажигания. По мощности поджига они в десятки раз превосходят электроискровые свечи зажигания. Их электроды сконструированы в виде ракетного сопла с форкамерой. При подаче высоковольтного импульса в зазоре между электродами происходит пробой, образовавшийся плазменный сгусток выталкивается в камеру сгорания (использован принцип работы импульсного ускорителя плазмы)… Преимущества плазменно-форкамерных свечей: увеличение мощности двигателя за счет более полного сгорания топлива, повышение экономичности двигателя при сохранении мощности, улучшение динамических характеристик автомобиля, устойчивая работа на низкооктановом бензине… надежный пуск при пониженных температурах, повышенный ресурс работы… снижение токсичности выхлопных газов.
Плазменно-форкамерные свечи при сравнении с обычными не показали ни решающих преимуществ, ни заметных недостатков, отсутствие которых уже радует.
НАШ КОММЕНТАРИЙ. А ЕСТЬ ЛИ ФАКЕЛ?
В конце 70-х годов прошлого столетия в моду вошли форкамерно-факельные моторы. Знатоки вспомнят двигатель ЗМЗ-4022.10 для первых «волг» ГАЗ-3102. Сам принцип воспламенения топливовоздушной смеси факелом горящего топлива очень заманчив, так как позволяет резко повысить скорость сгорания и, следовательно, поднять мощность двигателя. Но самое важное — становится возможным сгорание очень бедной смеси, в которой обычный фронт пламени уже не распространяется. Это открывало путь к резкому снижению токсичности отработавших газов.
От двигателей — к свечам. Что требуется для форкамерного процесса? Во-первых, разделить камеру сгорания на две — форкамеру и расширительную. В нашем случае это присутствует. Но для создания факела, способного на объемный поджиг смеси, нужно накопить в форкамере достаточный з
www.zr.ru
Маркетинг или реальность? Форкамерные свечи зажигания — Официальный сайт компании ООО ИннТехТрейд
Функция свечей зажигания – воспламенять топливовоздушную смесь в камере. У классической свечи корпус из стали с резьбой и электроды (центральный и боковой). Поскольку условия работы у свечей тяжелые, они входят в число самых нагружаемых деталей двигателя.
На свечи действует и высокое давление, и температура, и напряжение, они подвержены электроэрозии, на них откладываются продукты сгорания. Они довольно быстро изнашиваются и требуют регулярной очистки, чтобы продолжать эффективно выполнять свои функции. На разработку решений, которые сделают свечи более устойчивыми и совершенными, тратится много времени и ресурсов, а за год в разных странах регистрируются тысячи патентов, так или иначе связанные с функционированием свечей зажигания.
Есть и другая позиция: свечи нельзя улучшить, они уже сейчас совершенны настолько, насколько это возможно. Все, что зависит от автомобилиста, – это регулярное ТО, своевременная очистка или замена свечей.
В самом ли деле ресурс свечей достиг максимума?
Вовсе нет. Напротив, показатели используемых сегодня свечей крайне низкие. Если просчитать КПД искры, то окажется, то он составляет всего порядка 5–15%, тепловой КПД – около 30%. Механические потери из-за асимметрии горения – колоссальные.
Но и это еще не все. В ряде ситуаций (на высоких оборотах) топливо вообще частично догорает уже в выхлопной трубе, и чем выше обороты, тем меньше крутящий момент и тем выше расход топлива.
Что с этим можно сделать?
Частично решение пришло из авиационной отрасли. Там применяли на цилиндре по две расположенные симметрично свечи, и только за счет этого решения добились роста мощности двигателя на 5%.
Концерн Honda перенял данную практику и первым использовал ее в автомобильной отрасли, в результате чего было отмечено повышение крутящего момента на низких оборотах. Затем это решение внедрили несколько других производителей – это премиумные марки Daimler-Chrysler и Alfa-Romeo. Другие не спешат: дублированная система зажигания обходится дорого, поскольку под нее нужно разработать фактически совсем другой двигатель.
К тому же, две свечи на цилиндре не решают вопрос длины распространения пламени. Она составляет три и более радиуса поршня, и такая протяженность его пути подразумевает необходимость раннего поджигания смеси. Фаза сжатия же длится и после зажигания смеси. Получается, что чем выше частота вращения вала, тем больше падение крутящего момента, и в итоге на определенном этапе двигатель работает вхолостую, «не тянет». То есть у системы зажигания двигателей есть системный, неискоренимый недостаток.
В принципе, обе проблемы решатся, если воздушно-топливная смесь начнет гореть в камере. И удобнее всего реализовать этот процесс факельным зажиганием, основываясь на принципе форкамерных двигателей.
Форкамерные двигатели
Они производились с начала прошлого века до 1980-х годов. Они превосходили стандартные двигатели абсолютно по всем показателям, и единственный их недостаток заключался в более сложной структуре системы. Именно этот фактор оказался решающим для потребителей, выбравших решения по доступной цене в ущерб более качественной конструкции.
Форкамерные свечи зажигания
Ее конструкция несколько иная, полуоткрытая, благодаря чему у свечей нет проблем с засорами и вентиляцией. У нее есть дополнительный элемент – конусная насадка, закрепленная на торце корпуса. Сделана эта насадка из металлокерамических материалов, известных своими антикалильными качествами, и крепится таким образом, чтобы искровой промежуток приходился на центр конусного участка.
На фазах впуска и сжатия ее полость заполняет топливная смесь, а искра не поджигает смесь. Тепловая энергия накапливается в свече, и во время приближения поршня к вершине мертвой точки свеча передает импульс от запасенной энергии в виде мощного расходящегося факела.
Таким образом, горение начинается лишь в фазе расширения, давление на поршень получается сбалансированным, и крутящий момент повышается, а потери и тормозящие эффекты исключаются. При этом уровень выброса окислов азота существенно ниже обычного, а расход топлива – ниже. Чем выше масса автомобиля, чем больше диаметр поршней, тем больше этот выигрыш. Он может достигать 20–30%. Зависимость расхода бензина от скоростного режима тоже уменьшается, а динамика автомобиля становится лучше.
Что еще показали испытания?
Форкамерные свечи зажигания позволяют улучшить следующие показатели:
- Экологичность. Вредные выбросы снижаются благодаря скорости и экономичности горения, повышению стабильности, очистке выпускного тракта от нагара.
- Динамика. Растет благодаря высокой скорости и симметрии горения, крутящий момент существенно увеличивается на высоких и низких оборотах.
- Скорость растет благодаря расширению диапазона высоких оборотов.
- Экономичность – за счет тех же факторов, что положительно влияет на динамику, исключаются механические потери, и экономия топлива нередко превышает 20%.
Также увеличиваются скорость прогрева двигателя и его ресурс, улучшается пуск в условиях отрицательных температур.
Словом, новые свечи зажигания выглядят очень перспективным решением, и наверняка многие автовладельцы сделают выбор в их пользу.
Материал подготовлен на основе конкурсного исследования Московского строительного техникума “Новые возможности свечей зажигания”. Автор: Ковданов Игорь Викторович, Ковданов Денис Викторович. Наставник: Щербинин Александр Николаевич
inntt.ru
Untitled Document
Плазменно-форкамерная свеча зажигания
Данная идея ждёт своего часа, чтобы быть испытанной лично мной, на предмет, наколько правдивы обещания изобретателей сего чуда, а пока - материал полупопулярного-полурекламого характера, который обещает полёты во сне и наяву, фантастический прирост мощности, космические технологии, а также ежесуточный отлив двух-трёз вёдер бензина из бака.
О
чем думает автомобилист, выбирая свечи зажигания? Наверное, о том же, о чем
думает любой практичный человек - как долго он сможет нормально ездить с одним
комплектом свечей без замены и насколько оправданы затраты на приобретение новых,
более дорогих свечей зажигания, которых предостаточно в фирменных каталогах
Bosch, Champion, Brisk и др.А каково мнение специалистов по этому поводу? Прежде
всего напомним: электроискровая свеча зажигания должна давать искру, то есть
обеспечивать надежный поджиг бензино-воздушной смеси независимо от режимов и
условий ее работы. А они, - эти условия, самые разные: от нормальной работы
на прогретом двигателе (когда свечи и все системы исправно работают в установившемся
расчетном режиме) до переходного режима (когда двигатель набирает обороты, давление
топливной смеси в камере сгорания резко повышается, и требуется больше энергии
для пробоя искрового зазора).
Возникают проблемы и при запуске зимой, когда карбюратор не совсем справляется с подготовкой смеси; стартер, с трудом проворачивая двигатель с загустевшим маслом, забирает львиную долю электроэнергии “замерзшего” аккумулятора, а системе зажигания не хватает напряжения для создания мощной искры. Самым же тяжелым испытанием для свечей является изношенный двигатель, который “гонит” масло, керамика и электроды быстро покрываются токопроводящим нагаром, искра уходит в прямом и переносном смысле в “землю”, а хозяину приходится менять свечи как перчатки.
Спасти положение поможет электронная тиристорная система зажигания с мощным и коротким разрядом, который в состоянии пробить нагар. Выпускаются также самоочищающиеся свечи с разрядом по поверхности керамики (как в авиации), но они дорого стоят и требуют большой мощности от системы зажигания.
В принципе, пока свечи новые и двигатель в порядке, большой разницы между различными производителями традиционных электроискровых свечей нет. Главное, чтобы качество сборки было соответствующим, а сама свеча подходила двигателю по калильному числу. Различия в качестве свечей проявляются позже, когда изолятор начинает покрываться нагаром, а электроды обгорают, увеличивая искровой зазор. При этом учащаются пропуски зажигания (практически незаметные без специальной аппаратуры), из-за которых двигатель теряет мощность. В выигрышном положении оказываются свечи, в которых предусмотрены различные усовершенствования (например, медный сердечник электродов отводит лишнее тепло, и они меньше обгорают). Хорошо зарекомендовали себя также многоэлектродные свечи. И все же производители традиционных свечей настоятельно рекомендуют замену всего комплекта через каждые 15-25 тыс. километров пробега из-за образования нагара на керамике изолятора.
Но какими великолепными ни были бы свечи, качество работы любого двигателя зависит прежде всего от полноты и скорости сгорания топливной смеси в цилиндре. Улучшить же сгорание, а значит, качество работы ДВС можно, применяя нетрадиционные системы зажигания - такие, как форкамерное и плазменное зажигание.
Лет 15-20 назад, после повышения цен на АИ-92, народные умельцы стали делать для своих автомобилей форкамеру (футорку) в виде стаканчика с отверстиями в донышке. Такая форкамера ввинчивалась между двигателем и обычной свечой и позволяла “Жигулям” ездить на более дешевом АИ-76 без особых проблем. Естественно, как и все, что снижало доходы государства от монопольной продажи дорогого бензина, эта конструкция официально критиковалась всеми доступными средствами - тут и перегрев двигателя, и прогар поршней с клапанами, и многое другое. Это, конечно, теоретически может иметь место, но все-таки форкамеры устраняли самый главный недуг работы двигателя - детонацию. Через отверстия форкамеры в основную камеру сгорания с высокой скоростью впрыскивалась горящая топливная смесь, что настолько улучшало и ускоряло горение основного заряда, что (по непроверенным слухам) карбюраторный двигатель мог работать чуть ли не на керосине! Но были, конечно же, и недостатки - стальная форкамера перегревалась вместе с ввинченной сверху обычной свечой, и возникало калильное зажигание. Футорки из теплопроводной, но мягкой меди или латуни зачастую при работе двигателя разрушались от высокого давления, при этом ввинченная свеча со скоростью пули вылетала из-под капота, грозя увечьями и поломками.
Теперь - о плазме и плазменном зажигании. Первые попытки использовать плазму в двигателях внутреннего сгорания относятся в началу 50-х годов, когда были разработаны системы зажигания с коаксиальным резонатором - генератором плазмы и специальным источником электрической энергии высокой частоты. Такие системы использовались и продолжают работать на некоторых американских и японских автомобилях.
Если сравнить по эффективности поджига плазменную систему зажигания с обычной искровой, получится примерно такое же соотношение, как между паяльной лампой и простой спичкой. Главным препятствием широкого внедрения плазменной системы является высокая сложность и дороговизна электронной системы и коаксиального резонатора; к тому же, установка такой системы требует серьезной переделки электрического оборудования автомобиля.
И вот в конце 80-х специалисты в области космической техники начали работы по разработке принципиально нового поджигающего устройства для тепловых двигателей. В 1990 году изобретатели из Днепропетровска под руководством кандидата технических наук Стаценко И. Н. разработали и запатентовали плазменно-форкамерную свечу зажигания, не имеющую аналогов в мировом автомобилестроении. Электроды такой свечи сконструированы в виде ракетного сопла с форкамерой. При подаче высоковольтного импульса в зазоре между электродами происходит пробой, а образовавшийся плазменный сгусток выталкивается в камеру сгорания. Одновременно происходит поджиг топливной смеси в форкамере свечи, и продукты сгорания через сопло с высокой скоростью впрыскиваются в цилиндр ДВС. При этом обеспечивается объемный, в отличие от точечного у обычных свечей, поджиг основного топливного заряда, увеличиваются скорость, полнота сгорания топлива, повышается мощность двигателя и уменьшается токсичность выхлопных газов.
Конечно же, внедрение любой новинки не обходится без трудностей, опытные партии плазменно-форкамерных свечей в разное время изготавливались несколькими малыми предприятиями. Естественно, все работы проводились без серьезного финансирования, не говоря уже о создании современной производственной и испытательной базы. Изготовление же качественной продукции требует большой совместных усилий специалистов различных отраслей науки и техники, серьезной финансовой поддержки, ведь автомобильная свеча, как и система зажигания в целом, является самым наукоемким и капризным элементом. Например, дополнительные отверстия в донышке корпуса форкамерной свечи (как в футорках), в ходе предварительных испытаний, дали обратный эффект - двигатель потерял мощность из-за возникновения калильного зажигания. Необходимо тщательно рассчитывать и исследовать на специальном стенде каждое изменение в конструкции свечей. Попытки же мелких производителей с “гаражными” технологиями освоить выпуск плазменно-форкамерных свечей “пиратским” способом не в состоянии обеспечить необходимое качество свечей.
В процессе исследований и испытаний нового типа свечи зажигания намечены пути ее дальнейшего совершенствования. Особый интерес представляет возможность экономичной работы двигателей на обедненных топливных смесях без потери мощности, а также увеличение ресурса работы свечи на 50-100 тыс. километров пробега. Такие возможности экспериментально уже подтверждены на свечах, изготовленных даже из обычных материалов.
Ещё один материал:
Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности, к устройствам зажигания горючей смеси в карбюраторных двигателях.
Для воспламенения топливных смесей в таких двигателях широко применяют свечи зажигания, содержащие корпус с изогнутым боковым электродом: образующим между своим торцом и боковым электродом искровой зазор. Недостатком таких свечей зажигания является экранизация воспламеняющей искры от основного объёма воздушно-топливной смеси боковым электродом, что снижает скорость воспламенения рабочей смеси.
Поставленные задачи решаются путём выполнения свечи зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащей корпус и размещённый в нём изолятор с центральным стержневым электродом, в которой корпус снабжён сужающимся и расширяющимся соплами, образующими со стенками корпуса микрофоркамеру, при этом сужающееся сопло выполнено в виде завихрителя, а переходная часть между соплами - в виде цилиндрического пояска, образующего с центральным электродом кольцевой искровой промежуток.
Предлагаемое исполнение микрофоркамеры, а также использование сужающегося сопла в виде завихрителя и переходной части - в виде цилиндрического пояска, образующего с центральным электродом кольцевой искровой промежуток, позволяют полностью заполнить форкамеру на цикле сжатия топливной смесью и избежать её локализацию. При этом из форкамеры после поджига. Через кольцевой зазор вырываются высокотемпературные газы, воспламеняющие всю топливную смесь, что обеспечивает стабилизацию процесса горения и, тем самым, способствует более полному сгоранию топлива.
Выполнение рабочих поверхностей центрального электрода и цилиндрического пояска с высокоразвитым микрорельефом способствует формированию многошнуровых разрядов, усиливая воспламеняющий эффект в форкамере, а также обеспечивает высокоскоростное охлаждение свечи.
После впрыска и порции рабочей смеси в камеру сгорания ДВС при такте сжатия, характеризующемся увеличением давления в камере и уменьшением объёма камеры на порядок, топливная смесь инжектируется в микрофоркамеру через кольцевой промежуток между центральным электродом и переходной частью. Процесс сжатия сопровождается существенным повышением температуры стехиометрической системы топливо-воздух. В конце такта сжатия на электроды свечи подаётся высоковольтное напряжение. Высокие температура и давление в форкамере интенсиифицируют ионизацию межэлектродного промежутка в электромагнитном поле с последующим искрообразованием.
Однородный высокоразвитый микрорельеф рабочих поверхностей электродов создаёт одинаковые условия для формирования одновременно нескольких разветлённых искровых шнуров по периметру кольцевого зазора, причём взаимодействие электромагнитных полей каждого из шнуров друг с другом и одновременно с общим электромагнитным полем свечи приводит миграции электродных пятен разрядов по поверхностям кольцевого зазора.Семейство перемещающихся разрядов формирует разрядную область, обеспечивающую эффективный поджиг горючей смеси в форкамере.
Процесс горения топливной смеси вновь сопровождается импульсивным увеличением давления и температуры в форкамере на порядок, что приводит к высокоскоростному выбросу газопламенного факела в камеру сгорания двигателя. Форма факела обеспечивает гарантированное воспламенение рабочей смеси в основной камере сгорания двигателя. Высокоскоростной выброс продуктов сгорания из форкамеры приводит к её самоочистке, включая рабочие поверхности электродов в кольцевом зазоре. Кроме того, наличие температурного градиента на границе свеча- камера сгорания ДВС обеспечивает охлаждение свечи в период горения топливной смеси в форкамере.
Комбинированное воздействие на искровой разряд и поток высокотемпературных газов, истекающих из форкамеры, позволило повысить полноту сгорания топлива, стабилизировать процесс горения топливной смеси и уменьшить тепловую нагрузку на свечу.
Сайт создан в системе uCozomega-funs.narod.ru
форкамерные свечи зажигания
просмотров 7 054 Google+
В попытке улучшить работу бензинового двигателя конструкторы постоянно изменяют конструкцию его систем, особенно систему зажигания. Одним из результатов таких исследований является создание новых конструкций свечей зажигания.
Так для улучшения надёжности начали применять три или четыре электрода. По задумке работы высоковольтная дуга должна была быть одновременно на всех электродах, а ионизированный, нагретый воздух из корпуса свечи «выдувать» её наружу образуя своего рода корону. На практике этот эффект не получился. Дуга проскакивала только между одним электродом, где быстрей происходил пробой.
Следующее детище технической мысли плазменные свечи зажигания. Их конструкция отличается от классических отсутствием бокового электрода, но для их работы нужно дополнительное оборудование. Использование таких свечей несёт большую нагрузку на распределитель зажигания и высоковольтные провода, хотя работают не плохо.
Ещё один экземпляр форкамерные свечи зажигания, они отличаются как конструктивно, так и принципом действия, который основан на комбинации импульсного ускорения плазмы и форкамерного зажигания. Корпус свечи выполнен в виде сопла, по виду схожим с телом ракетного двигателя внутри которого образуется полость — форкамера. При такте сжатия горючая смесь попадает в форкамеру. При подаче высокого напряжения на средний электрод, в искровом промежутке, который находится в самой узкой части сопла, в результате чего происходит воспламенение смесь в форкамере, давление в ней резко возрастает и факел пламени вылетает в камеру сгорания цилиндра. Таким образом, воспламенение топливогорючей смеси в камере сгорания цилиндра происходит не за счёт искрового разряда, а за счёт пламени форкамеры, что позволяет более полно сжечь топливо и понизить токсичность выхлопных газов. При использовании таких свечей производители обещают снижение расхода топлива, увеличение мощности и снижение токсичности отработавших газов. По данным лаборатории «За рулём», которая проводила сравнительные испытания таких свечей, повышение мощности на 5%, а экономичность на 4%. К минусам форкамерных свечей можно отнести неустойчивую работу на холостых оборотах, дополнительную регулировку, что сложно сделать на инжекторных машинах. Практика показала, что максимальный эффект применения форкамерных свечеё зажигания заметен на старых двигателях с большим расходом масла и на машинах использующихся в основном вне города. Форкамерные свечи имеют такую же маркировку, как и обыкновенные с добавлением в конце ПФ.
«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CТRL+ENTER»
admin 11/04/2011"Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях"avtolektron.ru
