Рейтинг:   / 2
ПлохоОтлично 

Справочник систем зажигания

Система зажигания (СЗ) предназначена для надежного и своевременного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя импульсами высокого напряжения, распределяя их по свечам цилиндров в соответствии с порядком, фазой и режимом работы двигателя (частоты вращения и нагрузкой).

 Источником высокого напряжения служит катушка зажигания, потребляя ток низкого напряжения аккумуляторной батареи, она преобразует его в ток высокого напряжения (12 + 30 кВ).

Искровой разряд, образующийся между электродами свечи, должен обладать необходимой энергией, обеспечивающей надежное воспламенение рабочей смеси на всех режимах работы двигателя.

Напряжение, при котором происходит искровой разряд между электродами свечи, называют ПРОБИВНЫМ. Оно зависит от зазора между электродами свечи, давления смеси (степени сжатия) и температуры газов. Пробивное напряжение увеличивается с повышением степени сжатия и расстояния между электродами и снижается с повышением температуры рабочей смеси. Для степени сжатия Z = 7 + 7,5 при пуске необходимо напряжение пробоя равное 16+18 кВ, а на установившемся рабочем режиме 12 + 14 кВ. Для I = 8,5 + 10, соответственно 18 + 20 кВ и 13 + 15 кВ.
Система зажигания должна развивать рабочее напряжение, превышающее пробивное не менее чем в 1,5 раза. В процессе эксплуатации напряжение пробоя увеличивается за счет округления кромок электродов свечи и увеличения зазора между ними.

Электрическая искра вызывает появление в ограниченном объеме рабочей смеси первых активных центров, от которых начинается развитие химической реакции окисления топлива. Воспламенение рабочей смеси является началом бурной реакции окисления топлива, сопровождающейся выделением тепла.

От мощности искры и момента зажигания рабочей смеси в значительной степени зависит экономичность и устойчивость работы двигателя, а также токсичность отработавших газов. На прогретом двигателе к моменту искрообразования рабочая смесь сжата и имеет температуру, близкую к температуре самовоспламенения. В этом случае достаточно незначительной энергии электрического разряда, порядка 1 + 5 мДж. Однако при пуске холодного двигателя, работе на обедненных смесях (а = 1,1 + 1,2) при частичном открытии дроссельной заслонки, работе на холостом ходу, работе при резких открытиях дроссельной заслонки, требуется значительная энергия искры, порядка 30+ 100 мДж и иметь продолжительность порядка 2 мс, чтобы пробить зазор в свече 0,6 + 1,1 мм. Для повышения мощности, экономичности и уменьшения токсичности двигателя, СЗ должна автоматически устанавливать оптимальный угол опережения зажигания (изменять установочный угол) в зависимости от различных скоростных и нагрузочных режимов работы и других параметров (состава и температуры смеси и двигателя, состава выпускных газов, а также на режимах пуска, разгона и торможения двигателем).

Момент зажигания характеризуется углом поворота коленчатого вала (КВ), отсчитываемый от положения вала в момент подачи искры до положения, когда поршень проходит в верхнюю мертвую точку (ВМТ).

Момент зажигания рабочей смеси должен выбираться с таким расчетом, чтобы смесь, сгорая, развивала максимальное давление сразу после прохода поршнем ВМТ. Рабочая смесь сгорает в течение определенного времени. Сразу после электрического разряда происходит скрытый период горения, в течение которого давление в цилиндре, обуславливаемое горением, еще не повышается. Затем следует период видимого горения, при котором фронт пламени распространяется со скоростью 20+ 40 м/с и резко повышается давление газов.

Угол между положением КВ и ВМТ в момент искрообразования, называют углом опережения зажигания (УОЗ).

Метрика