Процесс зажигания электрической искрой: 8.6. Элементы тепловой теории зажигания электрической искрой

8.6. Элементы тепловой теории зажигания электрической искрой

150

Тепловой поток будет значителен только в слое δ, а в остальной части горючей смеси — невелик.

На практике очень часто приходится иметь дело с подвижными горючими смесями. В этом случае у границы поверхности источника зажигания возникает неподвижный слой. Для расчета критических условий зажигания толщины неподвижного и тепловыделяющего пограничных слоев принимаются равными друг другу, а вместо выражения (8.1) используется формула Ньютона для конвективной теплопередачи:

q = α (Tст −Т0 ),

(8.13)

где α — коэффициент теплоотдачи от стенки в подвижную газовую среду. Критическим условиям зажигания соответствует равенство процессов

теплоотвода и тепловыделения в слое δ, которое описывается уравнением теплового баланса.

Из него можно вывести выражение, которое позволяет оценить определяющий размер нагретого тела, способного вызвать воспламенение движущегося потока горючей смеси с заданными физикохимическими свойствами.

Электрическая искра — один из наиболее распространенных способов зажигания в технике, и именно она является частой причиной возникновения пожаров и взрывов. И если другие виды источников зажигания образуются, как правило, в результате аварий, их в известной степени можно предвидеть, то явление зажигания электрической искрой меньше всего поддается контролю, возникает неожиданно и в качестве причины пожара не всегда доказуемо. Само явление электрического разряда недостаточно изучено.

Электрический разряд — это сложное физико-химическое явление, в результате которого в диэлектрике в зоне проскока (пробоя) искры образует-

151

ся канал разряда, в котором происходит возбуждение и ионизация молекул газа с выделением большого количества теплоты. Образуется и плазма. Схема искрового разряда представлена на рис.8.8.

пламя (≈3000 К)

канал

Рис.8.8. Схема искрового электрического разряда

В зоне электрического разряда происходит мгновенное развитие химических реакций горения, при этом период индукции практически отсутствует. Выделенная в разрядном канале теплота приводит к сгоранию горючей смеси, но количества ее может не хватить для образования и распространения устойчивого фронта пламени. Поэтому для каждого вида горючего в зависимости от соотношения его с окислителем существует наименьшее, критическое значение мощности электрической искры. Минимальная мощность разряда есть функция состава горючей смеси, давления, температуры и т.д

Екр = f(Сгор/Сок, Р, Т)

(8.14)

Теория теплового механизма зажигания электрической искрой разработана академиком Я.Б.Зельдовичем. Рассмотрим некоторые элементы этой теории. Представим горючую смесь, в центре которой расположен точечный источник зажигания в виде электрической искры (рис.

8.9).

152

Qгор

Тг Т

τ4 τ5

Q

ИЗ r

Рис.8.9. Схема тепловых потоков при искровом зажигании

За время τ1 >0 источником зажигания выделяется ∆Q Дж теплоты. К ней будет добавляться теплота химической реакции Qгop. Часть выделяющейся теплоты будет передаваться теплопроводностью в холодную горючую смесь.

Если мощность искры мала, то нагреваемого ею объема недостаточно для поддержания в начальный момент реакции горения. Поэтому смесь охлаждается, и воспламенения не происходит (рис.8.10), сплошные линии τ1 > τ2 > τ3). При увеличении мощности искры нагреваемая ею часть объема смеси будет больше. В этом случае выделяемой теплоты реакции уже достаточно для компенсации теплоотвода в холодную смесь. Возникает устойчивый фронт горения, пламя распространяется по всему объему смеси (пунктирные линии τ4> τ5).

153
T
τ1
T1
τ2	τ4	τ5
τ3		T0
0		r

Рис. 8.10. Температурное поле вокруг ИЗ (r – расстояние в разное время τ)

Представленные на рис.8.10 зависимости изменения температуры описываются следующим уравнением:

			Q		−	r2
	T = T	+		e		4aτ ,		(8.15)
	0		cp ρ (4π a τ)3/ 2

где Т0 — начальная температура горючей смеси.

К;

ср — средняя теплоемкость смеси, кДж/кг К;

а- температуропроводность, м2/с;

ρ- плотность свежей смеси, кг/м3;

r — радиус смеси, приведенный к ее начальной плотности, м. Максимальная температура в точке r = 0 нагретой зоны изменяется во

времени по гиперболическому закону (рис.8.11):

	Tmax = T0 +	Q	.	(8.16)
		cp ρ (4π a τ)3/ 2

154

Т

1

ТГ

Δτохл

Рис.8.11. Изменение температуры в искровом пространстве от времени

Если искра нагревает некоторый объем горючей смеси до температуры горения ТГ (точка 1), и если время охлаждения объема смеси до температуры ТГ — θ (точка 2) больше или равно времени начала реакций τхр в зоне нагрева, то воспламенение возможно:

∆τохл ≥ τхр,

(τхр ≈ 10-4 с)

(8. 17)

Согласно теории Я.Б.Зельдовича минимальная температура горючей смеси, при которой может возникнуть горение, должна быть не менее разности температуры горения (ТГ) и характеристического температурного интервала (θ)

ΤГmin = ΤГ −θ

(8.18)

Здесь θ = RT2/E — характеристический интервал температуры, который означает, что при снижении температуры в зоне горения от ТГ до ТГ — θ скорость реакции снижается в е раз, причем при температуре ТГ — θ горение становится невозможным.

155

Любой источник зажигания должен обладать такими энергетическими параметрами, чтобы осуществить прогрев горючей смеси до значения ΤГmin . При этом время прогрева горючей среды всегда связано со временем охлаждения источника зажигания, то есть горючая среда нагревается, а источник зажигания охлаждается. Снижению скорости охлаждения источника зажигания и, как следствие, увеличению времени достижения критической температуры препятствует теплота, выделяемая химической реакцией.

Возникновение горения происходит не сразу, а через определенный интервал времени температурного воздействия (τХР ). Значение τХР находится в пределах от 10-3 до 10-4 с и зависит от свойств горючего вещества и внешних условий. Если τХР ≥τОХЛ (τОХЛ — время охлаждения источника зажигания), то теплота, выделяемая при химической реакции, не успевает оказывать свое влияние на снижение температуры источника зажигания, и в этом случае воспламенение не произойдет. ЕслиτХР ≤τОХЛ , то воспламенение произойдет.

Критические условия создаются, когда выполняется равенство

τХР = τОХЛ			( 8.19)
Время охлаждения источника зажигания			τОХЛ определяется энергией

нагретого тела и зависит от температуры, массы источника зажигания, теплофизических параметров среды и источника зажигания, условий теплообмена, природы источника зажигания и т.

д. Например, зажигание не произойдет, если температура нагретого тела будет очень высокой, но при этом охлаждаться оно будет очень быстро, то есть время охлаждения будет мало.

Произведя математические преобразования и подставив далее в него теплофизические параметры газовой смеси, можно получить численные зна-

чения критического радиуса эквивалентной сферы разогретых газов, ко-

торая способна зажечь горючую смесь данного вида и состава:
rэкв ≥ 3,7 δф,	(8.20)

156

где δф — толщина фронта пламени.

Для большинства горючих газовых смесей δф ≈ 0,1 мм, т.е.

rэкв = 0,4 — 0,5 мм. В табл.8.1 приведены расчетные критические радиусы эквивалентной сферы для некоторых стехиометрических смесей горючих газов и паров с воздухом.

Таблица 8.1

Расчетные критические радиусы смесей стехиометрического состава газов и паров

Вещество	rкр, мм
Метан	1,03
Этан	0,90
Пропан	0,92
Бутан	0,95

Вещество	rкр, мм
Бензол	0,85
Метанол	0,76
Водород	0,26
Ацетилен	0,28

Для создания очага минимального критического размера к горючей смеси необходимо локально подвести некоторое минимальное количество энергии. Приблизительно ее величина определяется следующим выражением:

Qmin =	λ3г T02 (Tг −T0 )	,	(8.21)
	u3н p02 cp2

где UH — нормальная скорость распространения пламени, м/с; р0 — начальное давление смеси, Па.

Таким образом, для зажигания электрической искрой также существуют критические условия, определяемые минимальной энергией зажигания, необходимой для создания элемента пламени, способного к распространению.

В настоящее время стандартную зажигающую способность искры оценивают по минимальной энергии конденсатора, разряд которого образует

157

искру достаточную для зажигания горючей смеси. Однако надо учесть, что

зажигающая способность искры определяется не энергией, а мощностью – количеством энергии, выделяющейся в единицу времени. Для конденсатора кажущееся сходство между энергией зажигания и мощностью объясняется тем фактом, что время существования электрической искры пропорционально энергии разряда конденсатора. При этом температура в центре искрового разряда всегда выше температуры зажигания, поэтому зажигающая способность электрической искры всегда очень высокая, и ею леко управлять. Этот факт чрезвычайно важен при экспериментальной оценке пожарной опасности подготовленных горючих смесей.

8.7. Минимальная энергия зажигания, зависимость ее от некоторых параметров, практическое применение

Минимальная энергия зажигания Еmin — это наименьшее значение электрического разряда, способного воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь горючего газа, пара или пыли с воздухом.

Минимальная энергия зажигания — один из показателей пожарной опасности веществ, применяется при разработке мероприятий по пожаровзрывобезопасности и электростатической искробезопасности технологических процессов с обращающимися горючими газами, жидкостями и пылями. Эти мероприятия касаются выбора взрывобезопасного электрооборудования, материалов, условий их безопасной эксплуатации и т.д.

Минимальная энергия зажигания зависит от множества различных параметров. Она определяется экспериментально.

Зависимость энергии зажигания от концентрации горючего имеет параболический характер. Так, например, у алканов каждая кривая имеет минимум, причем Еmin в гомологическом ряду с увеличением молекулярной массы вещества снижается.

Еmin зависит от химической природы вещества. Например, для сме-

Почему искрят контакты и как это устранить?

Практически все электромеханические коммутирующие устройства со временем начинают сильно искрить. Как вы уже догадались – это искрят контакты, замыкающие и размыкающие различные цепи. Строго говоря, искрение обычных контактов происходит всегда, но оно незначительно. Проблемы начинаются с того момента, когда искрообразование нарушает нормальный режим работы электроприбора, а в области рабочего пространства коммутационного узла ощущается запах озона и гари.

Основные причины искрения

Чтобы ответить на вопрос, почему и при каких обстоятельствах возникает электрическая искра, выясним, какие процессы лежат в основе искрообразования. Собственно говоря, их немного – всего два:

1. Дребезг контактов.
2. Влияние индуктивных цепей при их коммутации.

Существует ещё несколько факторов усиливающих процесс искрения. Это износ, превышение значений токов коммутации, ослабление пружин или уменьшение упругости пластин и некоторые другие.

Для лучшего понимания причин искрения рассмотрим более детально физику процесса. Начнём с понятия искры.

Из школьного курса физики известно, что между проводниками, на которых образовались электрические заряды, происходит ионизация воздушного пространства. По нему в определённый момент протекает ток. Если поддерживать разницу потенциалов на определённом уровне, то образуется электрическая дуга, с огромным тепловым излучением. Примером может служить работа сварочного аппарата.

Известно, что заданным током электрическую дугу можно зажечь лишь на определённом расстоянии между электродами. Чем больше разница потенциалов, тем больший промежуток, на котором происходит образование дугового электротока.

Искра – это частный случай кратковременной электрической дуги. Для этого явления справедливы утверждения приведённые выше. Отсюда вывод – для недопущения процесса искрообразования необходимо устранить причины, вызывающие зажигание электрической дуги. В частности, при разомкнутом или замкнутом положении контактов искрение прекращается по причине исчезновения условий для существования тока в ионизированном пространстве.

А теперь остановимся вкратце на процессах, вызывающих искрение в коммутационных устройствах.

Дребезг контактов

Когда катушка реле замыкает электрическую цепь или разрывает контакт, он под действием упругих сил несколько раз отскакивает. В определённые моменты расстояние между контактами оказывается настолько маленькое, что создаются условия для электрического пробоя. Поскольку процесс дребезга длится лишь доли секунды, то образуется именно искра, которая исчезает в положении замкнутого контакта. Искрение прекращается также в том случае, когда цепи полностью разомкнуты.

Влияние индуктивных цепей

При коммутации электродвигателей и различных соленоидов на выводах индуктивной нагрузки происходит образование ЭДС самоиндукции: E = -L*di/dt.

Из формулы видно, что ЭДС пропорциональна скорости изменения силы тока. Поэтому, при мгновенном расхождении контактов её величина резко возрастает. Кроме того, на ЭДС самоиндукции влияет индуктивность коммутируемого устройства. В частности, такой принцип коммутации использовался в старых моделях автомобилей. Контакты прерывателя с огромной скоростью разрывали цепь катушки индуктивности, в результате чего на электродах свечей зажигания напряжение достигало десятки киловольт.

В нашем случае напряжение разрыва, конечно же, значительно меньше, однако его вполне достаточно для образования искры. Заметим, что определённой индуктивностью обладают даже обычные провода. Поэтому искрение возможно при отключении нагрузки, находящейся в конце длинных линейных цепей.

Прочие причины искрения

Выше упоминалось о том, что усилить искрение могут различные факторы, связанные с эксплуатацией коммутационных устройств.  В данном разделе мы рассмотрим, что происходит под действием некоторых факторов:

1. При плохом контакте увеличивается продолжительность дребезга, что является причиной усиления искрения.
2. Если ток коммутации сильно отличается от номинального (в большую сторону) то, во-первых, греются контакты, а во-вторых – искра получается более мощной и разрушительной.
3. Когда ослабление упругости пластин коммутационной системы не обеспечивает надёжного замыкания, то это ведёт к подгоранию контактов, образованию налёта и сажи, увеличивающих процесс искрообразования.

Заметим, что в электродвигателях постоянного тока искрят щетки. В оптимальном режиме работы мотора искрение незначительное. Но при перегрузках или в случаях междувитковых замыканий происходит значительное искрообразование, разрушающее коллектор. Похожее явление происходит при плохом прижимании щёток или в результате засорения промежутков между пластинами коллектора.

На рисунке 1 изображен якорь с подгоревшим коллектором.

Рис. 1. Подгоревший коллектор

Искрение наблюдается, когда вставляют в розетку вилки шнуров, во время подключения мощных электроприборов. Явление усиливается, если штырьки штепселя не соответствуют гнезду розетки.

Последствия, к которым приводят плохая коммутация в розетке, показаны на рис.2.

Рис. 2. Последствия плохой коммутации

Последствия

Искрение контактов не проходит бесследно. Возникают побочные следствия, сокращающие срок службы коммутирующих устройств:

• выгорают контакты;
• ослабляются упругие пластины, контактной группы;
• перегреваются реле и розетки;
• при наличии мощного тока отключения искра может стать причиной пожара, вызвать ожоги у обслуживающего персонала.

Пригоревшие контакты могут залипать, вследствие чего нарушается работа электрооборудования. Если такая неприятность случится в защитных коммутирующих устройствах, это может привести к непредсказуемым ситуациям.

Способы устранения

Выяснив причины искрения, вы можете выбрать действенный способ устранения неполадки. Например, если плохо соединяются контакты, это может быть признаком их засорения сажей. Необходимо удалить весь нагар, используя растворители. Обычно протирают контакты ваткой, пропитанной спиртом. В качестве растворителя подойдёт обычная водка или одеколон.

Изначально поверхность контактов делают очень гладкой для лучшего прижатия их друг к другу. Но в процессе эксплуатации искрение разрушает напыление, вследствие чего появляются шероховатости. Для восстановления работоспособности достаточно отшлифовать поверхность нулёвкой. Если покрытие серебряное – лучше использовать деревянную пластинку, а когда контакт сгорел, то он подлежит замене.

Возможна ситуация, когда искрит замкнутый контакт. Причиной может быть сильное его выгорание или потеря упругости пластины, которая разрывает контакт. Можно попытаться временно восстановить работоспособность реле путём шлифования или попытаться восстановить изгиб пластин.

Мы рассмотрели примеры устранения последствий искрения. Но существует ряд эффективных способов борьбы с причиной этого явления. Остановимся на некоторых из них:

1. Применение неокисляющихся металлов – серебра и различных сплавов.
2. Покрытие контактов ртутью (при условии, что они находятся в закрытой камере, например, контакты манометра).
3. Использование схем для шунтирования.
4. Встраивание в конструкции коммутирующих аппаратов искрогасительных RC цепей.

Метод с применением схем для подавления искрения довольно эффективен и не дорогой. При желании каждый, хоть немного разбирающийся в электротехнике человек, может самостоятельно изготовить искрогасящую цепь.

Для гашения искрообразования в индуктивных цепях постоянного тока достаточно установить диод параллельно нагрузке. При этом катод диода необходимо подключить к положительному, а анод соединить с отрицательным полюсом.

На рисунке 3 изображены схемы, объясняющие действие шунтирующего диода. Обратите внимание на то, как индукционный ток рассеивается на диоде, не попадая на коммутационное реле (позиция С).

Рис. 3. Схемы объясняющие действие шунтирующего диода

Для переменного тока устанавливают шунтирующую искрогасительную RC цепь. Накопленная энергия рассеивается на переходном сопротивлении, а не на контактах. Ёмкость шунтирующего конденсатора можно вычислить по формуле: C_ш = I²/10, здесь I — рабочий ток нагрузки, а 10 – условная постоянная, позволяющая производить расчёты для простых схем RC цепей.

Сопротивление резистора находим [ 1 ]: Rш = E₀ / (10*I*(1 + 50/E₀)), где E₀ –  ЭДС (напряжение) источника питания, I – сила рабочего тока нагрузки, цифра 50 –стандартная частота переменного ток в электросети. Также пользуются для подбора параметров номограммой ниже.

По известным значениям напряжения источника питания U и тока нагрузки I находят две точки на номограмме, после чего между точками проводится прямая линия, показывающая искомое значение сопротивления резистора R. Значение емкости С отсчитывается по шкале рядом со шкалой тока I. Номограмма дает разработчику достаточно точные данные, при практической реализации схемы необходимо будет подобрать ближайшие стандартные значения для резистора и конденсатора RC-цепи.

Рис. 4. Номограмма

Сама типовая схема искрогасительной RC цепи изображена на рисунке 5.

Рис. 5. Схема искрогасительной RC цепи

Защита контактов от искрения – лучший способ продлить срок службы коммутирующего устройства. Применив несложную схему можно успешно решить задачу, связанную с искрением.

Видео по теме

Система зажигания

Теория

Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смеси в точно установленный момент времени. В двигателях с искровым зажиганием это достигается за счет электрической искры, т.е. электроискрового разряда, создаваемого между электродами свечи зажигания. Пропуски зажигания приводят к догоранию смеси в каталитическом нейтрализаторе, происходит уменьшение мощности и топливной экономичности, увеличивается степень износа элементов двигателя и содержание вредных компонентов в выбросе.

Основными требованиями к системе зажигания являются:

1. Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
2. Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
3. Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
4. Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования). Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:
   — трудность или невозможность запуска двигателя;
   — неравномерность работы двигателя — «троение» или прекращение работы двигателя — при пропусках искрообразования в одном или нескольких цилиндрах;
   — детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая очень быстрый износ двигателя;
   — нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.

Важно!
Во избежание поражения электрическим током и предотвращения несчастных случаев всегда производите замену элементов системы зажигания и подключение датчиков и щупов только при заглушенном двигателе.
Диагностику системы зажигания целесообразно проводить под нагрузкой, обеспечивая максимально возможное напряжение пробоя искрового промежутка между электродами свечи. При малых нагрузках напряжение пробоя обычно не превышает 10 кВ, а при повышенных нагрузках, вследствие увеличения давления в цилиндре, напряжение пробоя значительно возрастает, и достигает нескольких 10 кВ, в результате чего проявляется большинство дефектов изоляции катушки зажигания, проводов, колпачков, свечей.

Режимами повышенной нагрузки являются пуск двигателя, резкое открытие дроссельной заслонки и работа двигателя на низких оборотах под максимальной нагрузкой. В этих режимах наполнение цилиндра топливовоздушной смесью близко к максимальному, искрообразование происходит тогда, когда поршень находится вблизи верхней мертвой точки. Следовательно, в этот момент давление газов внутри цилиндра приближается к максимально возможному.

Импульс зажигания

Осциллограмма напряжения вторичной цепи исправной системы зажигания

На осциллограмме можно выделить 4 основных фазы: накопление энергии, момент пробоя, горение искры, затухающие колебания.

Время накопление энергии (заряда катушки) – интервал времени от замыкания катушки на землю и начала протекания через нее тока до искрового разряда обусловленного ЭДС самоиндукции катушки после разрыва цепи. Переходной процесс указывает на окончание эффективного заряда катушки (момент насыщения, ограничение тока заряда), после которого происходит бесполезный нагрев катушки током заряда – катушка больше не запасает энергии.

В некоторых случаях момент пробоя наступает немного раньше переходного процесса, это не считается неисправностью.

Незначительный недозаряд катушки зажигания. Норма

Если время заряда катушки заметно уменьшено, то это свидетельствует о неисправности, приводящей к уменьшению энергии, запасенной в катушке, а следовательно, к сокращению времени горения искры. Недостаток энергии может привести к пропускам зажигания при больших нагрузках, так как напряжение на вторичной обмотке катушки не будет достигать напряжения пробоя воздушного зазора свечи.

Значительный недозаряд катушки зажигания. Неисправность

Пробой возникает при размыкании первичной цепи катушки зажигания. При этом в ней возникает напряжение самоиндукции, которое приводит к быстрому нарастанию напряжения во вторичной обмотке. Напряжение увеличивается до тех пор, пока не превысит напряжение пробоя свечного зазора. Длительность пробоя составляет порядка 10-20 мкс. Напряжение пробоя зависит от промежутка между электродами свечи и от диэлектрических свойств среды, которая этот промежуток заполняет. При атмосферном давлении сухой воздух «пробивается» при напряжении около 30 кВ/см. При повышении давления и уменьшении содержания топлива в смеси напряжение пробоя растет.

Следующий участок – горение искры, свидетельствует о протекании постоянного тока в зазоре свечи. Напряжение горения составляет порядка 1-2 кВ. Время горения для всех цилиндров должно быть одинаковым и составляет от 1-1,5 мс до 2-2,5 мс, в зависимости от типа системы.

Энергия, запасенная в катушке расходуется на пробивание искрового зазора свечи и на поддержание горения искры. Чем выше пробивное напряжение, тем меньше длительность горения искры, а следовательно, ниже вероятность поджигания топлива. И наоборот: при низком напряжении пробоя время горения увеличивается, но это свидетельствует об уменьшенном зазоре в свече и снижении взаимодействия искры с топливной смесью, что также приводит к снижению вероятности поджигания топлива.

Типичные неисправности системы зажигания

Примечание!
Неисправность ВВ проводов, свечей и свечных колпачков будет проявляться в тех цилиндрах, к которым эти элементы относятся. Следовательно, неисправность свечи, свечного колпачка, ВВ провода повлияет на работу соответствующих им цилиндров, а неисправность центрального провода или катушки зажигания в классической системе зажигания повлияет на работу всех цилиндров.
Увеличенный свечной зазор

Увеличенный свечной зазор. Неисправность

На холостом ходу данная осциллограмма свидетельствует об увеличенном зазоре в свече. Требуемое напряжение пробоя увеличивается. Большая часть энергии будет тратиться на генерацию завышенного пробивного напряжения. Это приводит к значительному уменьшению продолжительности горения искрового разряда, уменьшению надежности воспламенения топливовоздушной смеси.

При работе двигателя под высокой нагрузкой, увеличенный искровой промежуток между электродами свечи зажигания может стать причиной пробоя недостаточно прочной или поврежденной высоковольтной изоляции элементов системы зажигания. В таком случае, искрообразование будет происходить вне камеры сгорания, что исключает вероятность надежного искрообразования.

Режим повышенной нагрузки

Режим повышенной нагрузки. Норма

Если данная осциллограмма наблюдается при работе двигателя под высокой нагрузкой, то это свидетельствует о нормальной работе системы зажигания. На участке горения искры можно наблюдать множественные «срывы» напряжения горения искры в виде «пилы», возникающие вследствие «сдувания» искры вихревыми и турбулентными потоками газов внутри камеры сгорания. Объясняется это тем, что при открытии дроссельной заслонки в цилиндр поступает больше воздуха, а из-за увеличения скорости поршня и давления в результате процесса горения, необходимо все большее напряжение для поддержания протекания тока.

Вследствие увеличения значения напряжения пробоя и среднего значения напряжения горения искры при работе двигателя под высокой нагрузкой, продолжительность горения искрового разряда уменьшается.

Режим повышенной нагрузки, пробой изоляции
Если при нагрузке на двигатель форма напряжения горения такая же как и на холостом ходе, то это свидетельствует о пробое изоляции за пределами камеры сгорания. Но при этом, в сравнении с работой двигателя на холостом ходу, несколько увеличиваются напряжение пробоя, напряжение горения искры и незначительно уменьшается время горения искры.

Режим повышенной нагрузки. Неисправность

Наиболее часто встречающимися пробоями высоковольтной изоляции элементов системы зажигания вне камеры сгорания являются пробой:

1. между высоковольтным выводом катушки зажигания и одним из выводов первичной обмотки катушки или «массой»;
2. между высоковольтным проводом и корпусом двигателя;
3. между крышкой распределителя зажигания и корпусом распределителя;
4. между «бегунком» распределителя зажигания и валом распределителя зажигания;
5. свечного колпачка, между наконечником высоковольтного провода и корпусом двигателя;
6. поверхностный пробой керамического изолятора свечи зажигания (стекание заряда по поверхности изолятора) вследствие отложения на изоляторе токопроводящих загрязнений;
7. поверхностный пробой внутренней поверхности свечного колпачка (стекание заряда по внутренней поверхности изолятора) вследствие отложения на колпачке токопроводящих загрязнений;
8. внутри керамического изолятора свечи зажигания между центральным проводником и ее корпусом, вследствие образования в изоляторе трещины.

Заниженная компрессия, уменьшение свечного зазора
Существенное снижение компрессии в каком либо цилиндре двигателя приводит к тому, что в момент искрообразования, давление газов в камере сгорания оказывается заниженным. Следовательно, для пробоя искрового промежутка требуется меньшее напряжение. Форма импульса зажигания при этом практически не изменяется, но снижается пробивное напряжение.

Заниженная компрессия или уменьшение свечного зазора. Неисправность

Похожая осциллограмма также может свидетельствовать об уменьшении зазора между электродами свечи зажигания, что затрудняет взаимодействие искрового разряда с топливовоздушной смесью, и, соответственно, снижает вероятность ее воспламенения.

Уменьшен свечной зазор, нагрузка на двигатель
Разница между пробивными напряжениями, подводимыми к исправным свечам зажигания и к свече с уменьшенным искровым промежутком становится более существенной при работе двигателя под высокой нагрузкой. При такой неисправности, при переходе с режима холостого хода на режим повышенной мощности увеличение напряжения пробоя не наблюдается либо наблюдается незначительно.

Уменьшенный свечной зазор, нагрузка на двигатель. Неисправность

Форма участка горения искрового разряда при этом отличается не существенно, может наблюдаться лишь незначительное увеличение продолжительности горения искрового разряда.

Загрязнение изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания
При отсутствии резкого падения напряжения в конце горения можно сделать вывод, что изолятор свечи покрылся слоем проводника, что приводит к утечке тока и потере энергии горения искры. Напряжение пробоя при этом может несколько снизиться. Значение напряжения горения искры в первоначальный момент практически достигает значения напряжения пробоя, а к концу горения искры может снизиться до очень малой величины.

Загрязнение изолятора свечи. Неисправность

Количество затухающих колебаний может заметно уменьшиться, либо затухающие колебания могут вовсе отсутствовать. Зачастую, неисправность проявляется непостоянно, то есть, поверхностные токи могут чередоваться с нормальным искрообразованием между электродами свечи зажигания.

Загрязнение свечных электродов
Загрязнение поверхности электродов наблюдается в зашумленном сигнале искры, незначительном увеличении напряжения, а также уменьшении времени горения искры.

Загрязнение свечных электродов. Неисправность

Поверхность электродов и керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания может загрязняться вследствие отложения сажи, масла, остатков присадок к топливу и от присадок к маслу (отложения соединений свинца, соединений железа и пр.). В таких случаях цвет керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания определенным образом изменяется.

Высокое сопротивление ВВ провода
При такой неисправности создается дополнительное падение напряжения на сопротивлении ВВ провода при протекании по нему тока. Падение напряжения на сопротивлении высоковольтного провода максимально в начале горения искры, и постепенно уменьшается. Это приводит к уменьшению времени горения и энергии искры. Напряжение пробоя от величины сопротивления высоковольтного провода не зависит, так как величина искрового промежутка практически не изменяется.

Высокое сопротивление ВВ провода

Сопротивление высоковольтного провода может быть увеличенным вследствие окисления его контактов, старения или выгорания проводящего слоя высоковольтного провода либо вследствие применения слишком длинного высоковольтного провода.

Обрыв высоковольтного провода
Напряжение пробоя может достигать максимального напряжения катушки. При этом вся энергия, накопленная в катушке, расходуется за пределами цилиндра, следовательно, не приводит к поджиганию смеси.

Обрыв ВВ провода

В критических случаях обрыв высоковольтного провода может привести к полному прекращению искрообразования между электродами свечи зажигания. Продолжительная работа двигателя с неисправными ВВ проводами может привести к пробою высоковольтной изоляции элементов системы зажигания, выходу из строя катушки зажигания.

Отсутствие затухающих колебаний
При слабом проявлении либо отсутствии затухающих колебаний в конце фазы горения искры можно сделать вывод о неисправности конденсатора (для классической системы зажигания) или катушки зажигания. Индуктивность катушки и емкость конденсатора образуют колебательный контур. Скорость затухания колебаний зависит от добротности колебательного контура. Если есть пробой изоляции конденсатора, короткозамкнутые витки либо межвитковой пробой в катушке, то добротность контура значительно падает, что и приводит к отсутствию колебаний.

Неисправность катушки зажигания

Конденсатор присутствует только в классической системе зажигания. В системах, управляемых электроникой, конденсатор не применяется. В этих системах в качестве емкости колебательного контура выступает межвитковая емкость катушки.

Паразитный искровой разряд между витками катушки зажигания отбирает часть энергии у полезного разряда в искровом зазоре свечи зажигания. С увеличением нагрузки на двигатель, доля отбираемой энергии искрового разряда увеличивается. Кроме того, существенно снижается и максимально возможное выходное напряжение, развиваемое катушкой зажигания.

Наличие пробоя межвитковой изоляции обмоток катушки зажигания, не сказывается на работе двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках, но приводит к неработоспособности катушки зажигания при работе двигателя под высокой нагрузкой и создает трудности при пуске двигателя.

Примечание!
Катушка зажигания с межвитковым пробоем генерирует ВВ импульсы, напоминающие по форме импульсы при загрязнении поверхности керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания или импульсы при пробое высоковольтной изоляции элемента системы зажигания вне камеры сгорания. Поэтому, в данном случае необходимо провести дополнительные проверки.
Автор: Евгений Куришко

Лекция 9. ЗАЖИГАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИСКРОЙ — Студопедия

5 600

Рис.4. Зависимость критической температуры зажигания от площади поверхности металлического шарика

Нагретой поверхностью

Критическая температура зажигания всегда выше температуры самовоспламенения смеси. Причиной этому является теплоотвод из приповерхностного слоя, в котором начинаются реакции окисления: теплоотвод в стенку и в газовую смесь. Чтобы смесь воспламенилась, необходимо выделение большого количества теплоты реакции. Это возможно только при достаточных размерах поверхности металлического шарика, массы и площади поверхности источника зажигания для прогрева необходимого объема горючей смеси. Чем больше запасено источником теплоты, тем ниже температура зажигания (рис.4).

Данное обстоятельство однозначно подтверждается экспериментами. Так, критическая температура зажигания от металлического шарика снижается с увеличением его диаметра: Диаметр шарика d, мм Т_заж, °С

2 1000 3 800

В реальных условиях при нагревании газопаровоздушной смеси каким-либо «горячим телом» часть горючего в пристенном слое окисляется и концентрация его быстро снижается. При этом, естественно, снижается и скорость реакции, а значит и скорость тепловыделения. Поэтому для достижения критической температуры зажигания необходима компенсация

теплопотерь, которая может быть достигнута повышением температуры

й

нагретого тела.1 Но здесь существенную роль может играть каталитическая активность поверхности источника зажигания. Если на его стенке происходит ингибирование реакции окисления (дезактивация активных центров), то Т_заж повышается. Если же процесс катализируется, то происходит ускорение реакции окисления, и поэтому следовало бы ожидать снижения температуры зажигания. Но наблюдается неожиданное, на первый

взгляд, явление. Например, для зажигания платиной, которая каталитически активна, необходима более высокая температура, чем в случае инертного материала. Причем максимум ее приходится на стехиометрический состав горючей смеси. Причиной этого парадокса является интенсивный расход реагирующих компонентов вблизи каталитической поверхности (рис.5).

Рис.5. Влияние природы металла на температуру зажигания метано-воздушной смеси

Приведенные на рисунке данные для метана показывают, что наибольшей каталитической активностью среди этих металлов обладает платина, наименьшей — сталь. Однако температура самовоспламенения, измеренная в платиновом сосуде, будет ниже, чем в таком же стеклянном. Именно этим принципиально отличается физико-химия явлений зажигания и самовоспламенения газов и паров. До сих пор теорию процесса зажигания мы рассматривали в стационарных условиях, т.е. при установившемся, стационарном процессе теплопередачи (все его параметры постоянны). В реальных условиях процесс нестационарный и гораздо сложнее. Источник
зажигания в горючей среде появляется внезапно. В этом случае распределение температуры или ее градиент будет иметь графический вид, приведенный на рис. Зв. За короткий промежуток времени в газе прогреется только слой 8. Остальной объем газовой смеси останется практически холодным. Уравнение теплового потока в этом случае будет иметь следующий вид:

(12)

Тепловой поток будет значителен только в слое 8, а в остальной части горючей смеси — невелик.

На практике очень часто приходится иметь дело с подвижными горючими смесями. В этом случае у границы поверхности источника зажигания возникает неподвижный слой. Для расчета критических условий зажигания толщины неподвижного и тепловыделяющего пограничных слоев принимаются равными друг другу, а вместо выражения (1) используется формула Ньютона для конвективной теплопередачи:

q = а-(Т_ст -Т₀),

где а — коэффициент теплоотдачи от стенки в подвижную газовую среду. Критическим условиям зажигания соответствует равенство процессов теплоотвода и тепловыделения в слое 8, которое описывается уравнением теплового баланса.

Из него можно вывести выражение, которое позволяет оценить определяющий размер нагретого тела, способного вызвать воспламенение движущегося потока горючей смеси с заданными физико-химическими свойствами.

Технические советы — свечи зажигания — легковые автомобили и фургоны

Выбрать правильные свечи зажигания для вашего автомобиля крайне важно. В разделе ниже вы найдете более подробные сведения, которые помогут вам выбрать подходящий продукт для вашего автомобиля и оценить важность некоторых технологических особенностей свечи.

Как работает свеча зажигания?

В двигателях, работающих на бензине, есть свечи зажигания. В двигателях, работающих на дизельном топливе, есть свечи накаливания. Это главное отличие. Система зажигания в бензиновом двигателе является внешней: во время цикла сжатия электрическая искра, генерируемая свечой зажигания, поджигает сжатую воздушно-топливную смесь. 

Свеча зажигания генерирует искру.

Искра появляется между электродами под воздействием высокого напряжения, вырабатываемого катушкой зажигания. От свечи распространяется фронт воспламенения и заполняет камеру сгорания, пока воздушно-топливная смесь не сгорит. Выделяемое тепло повышает температуру, давление в цилиндре быстро нарастает, и поршень выталкивается вниз. Через шатун движение передается на коленчатый вал, приводящий в движение автомобиль посредством муфты, шестерней и осей. 

Требования к свече зажигания

Для обеспечения заявленной мощности двигателя, плавности в работе и экологичности в цилиндре требуется нужное количество точно сбалансированной воздушно-топливной смеси, а мощная воспламеняющая искра должна возникать между электродами четко в определенный момент.  Поэтому свечи зажигания должны соответствовать самым строгим функциональным требованиям: они должны генерировать мощную искру зажигания даже на протяжении нескольких часов движения при высоких оборотах двигателя и при движении в режиме старт-стоп. Даже при –20 °C они должны обеспечивать абсолютно надежное зажигание. Высокотехнологичные свечи зажигания обеспечивают сгорание с минимальным выбросом вредных веществ и оптимальным расходом топлива. Свечи зажигания Champion® разработаны и изготовлены из высококачественных материалов в соответствии с этими строгими требованиями. 

Давайте рассмотрим свечу зажигания: из чего она состоит?

КАЖДАЯ СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ CHAMPION®СОСТОИТ ИЗ ПЯТИ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ 

В современных свечах зажигания устанавливают резистор для подавления радиопомех. 

1. Корпус свечи — это металлический шестигранник с резьбой (изготовленный из прессованной стали), герметизирующий камеру сгорания и дающий возможность установить или вынуть свечу. Каждая свеча зажигания обладает определенным тепловым диапазоном (калильным числом). 
2. Изолятор обеспечивает разряд напряжения зажигания исключительно в межэлектродном зазоре свечи и отводит тепло от процесса сгорания на головку цилиндра (и затем в систему охлаждения). 
3. Заземляющий и центральный электроды обеспечивают геометрию пути искры в камере сгорания. Зазор — это расстояние между центральным и заземляющим электродами. Именно здесь должна проскочить искра для воспламенения.
4. И, наконец, клемма соединяет свечу с системой зажигания. 

Срок эксплуатации свечи определяется компонентами

Эффективность и долговечность свечи зажигания определяется характеристиками каждой из ее деталей. Это факт. Поэтому, чтобы предложить вам самый полный ассортимент свечей зажигания, Champion® использует множество различных компонентов. Эти результаты технологических изысканий служат для обеспечения долговечности, которую могут гарантировать свойства этих компонентов. Одним словом, каждый из компонентов, из которых состоит свеча зажигания, по-своему влияет на ее срок службы и эффективность. Champion®указывает технические особенности и компоненты каждой свечи на ее упаковке, чтобы у вас была вся необходимая для оптимального выбора информация.

Воспламенение — рабочая смесь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Воспламенение — рабочая смесь

Cтраница 3

Воспламенители предназначены для воспламенения рабочей смеси во время запуска двигателя, работающего на газе.  [31]

В карбюраторном двигателе воспламенение рабочей смеси производится электрической искрой, возникающей между электродами свечи зажигания в камере сгорания двигателя. Электрическая искра получается в результате импульса высокого напряжения, подаваемого на электроды свечи. В момент проскакивания искры в искровом промежутке образуется небольшой объем газа, нагретого до высокой температуры и воспламеняющего рабочую смесь вблизи электродов, вследствие чего возникает фронт пламени, быстро распространяющегося в камере сгорания.  [32]

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в камерах сгорания в соответствии с порядком работы цилиндров и режимом работы двигателя. В карбюраторных и газовых двигателях воспламенение рабочей смеси производится электрической искрой, проходящей между электродами свечи.  [33]

Свечи предназначены для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя искрой, образующейся между их электродами.  [35]

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси при пуске и работе карбюраторного двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров.  [36]

При обычной детонации воспламенение рабочей смеси в двигателе производится от свели и на протяжении некоторой части периода сгорания фронт пламени распространяется в камере сгорания нормально и линейно. Но к концу периода сгорания происходит самовоспламенение небольшой части оставшейся рабоаей смеси вследствие сжатия и теплопередачи, под действием которых в топливе протекают предпламенные реакции, ведущие к его разложению. Механизм детонации и действия антидетонаторов полностью еще не изучен; известно лишь, что в топливах с высокой детонационное сголкоегью подавляются предпламенные реакции или ускоряется продвижение фэонга пламени. Таким образом, уменьшается время, в течение которого могут протекать предпламенные реакции, предшеству ющие детонации.  [37]

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в камерах сгорания карбюраторного двигателя. На современных автомобилях применяются самые различные системы зажигания. Общим для них является то, что воспламенение смеси обеспечивается искрой высокого напряжения, возникающей между электродами свечи, ввернутой в головку блока цилиндров двигателя. Источником высокого напряжения служит катушка зажигания. Она работает, как трансформатор, и преобразует ток низкого напряжения, поступающий от аккумуляторной батареи или генератора, в ток высокого напряжения. Высокое напряжение подается к электродам свечи по специальным высоковольтным проводам. В системах зажигания обязательно присутствуют устройства, обеспечивающие распределение импульсов высокого напряжения по свечам в порядке работы цилиндров, подачу их в определенный момент времени и регулирование опережения зажигания в зависимости от режима работы двигателя.  [38]

В поршневых ДВС воспламенение рабочей смеси может осуществляться по двум принципиально различным схемам. По первой схеме воспламенение топливовоздушной смеси осуществляется от постороннего источника, в основном от электрической искры, по второй схеме смесь самовоспламеняется от горячего воздуха, нагретого в процессе сжатия.  [39]

Опережением зажигания называется воспламенение рабочей смеси до момента достижения поршнем в. Сгорание рабочей смеси в цилиндре происходит очень быстро — в течение 1 / 500 — 1 / 1000 с. Однако с увеличением числа оборотов коленчатого вала скорость движения поршня сильно возрастает, а скорость сгорания рабочей смеси данного состава остается почти неизменной и за время горения смеси поршень успеет отойти от в. В этом случае сгорание рабочей смеси произойдет в большем объеме, давление газов на поршень уменьшится и двигатель не будет развивать полной мощности. Следовательно, чем выше обороты коленчатого вала, тем больше должно быть опережение зажигания. Кроме того, при одном и том же числе оборотов коленчатого вала опережение зажигания должно уменьшаться с открытием дроссельной заслонки и увеличиваться при ее закрытии. Это объясняется тем, что при открытии дроссельной заслонки увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых остаточных газов, вследствие чего повышается скорость сгорания рабочей смеси. При закрытии дроссельной заслонки, наоборот, количество горючей смеси уменьшается, а количество остаточных газов увеличивается, в результате чего скорость сгорания уменьшается.  [40]

Основную роль в воспламенении рабочей смеси имеет емкостная фаза. Однако индуктивная составляющая также полезна. Вследствие своей большой длительности она способствует дальнейшему нагреву начального объема воспламенившейся смеси, что сказывается особенно благоприятно при пуске холодного двигателя.  [41]

Система зажигания предназначается для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Оно осуществляется электрической искрой, проскакивающей в нужный момент между электродами запальной свечи.  [43]

Система зажигания служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных двигателей и является одной из важнейших систем электрооборудования автомобиля.  [44]

При нормальной работе двигателя воспламенение рабочей смеси производится емкостной составляющей искрового разряда. Однако индуктивная составляющая может играть благоприятную роль при пуске холодного двигателя, воспламеняя частично конденсирующееся топливо, так как большая длительность индуктивной составляющей способствует испарению капелек топлива и нагреванию начального объема воспламеняемой смеси.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Узнайте больше о катушках зажигания! Советы по сервисному обслуживанию катушек зажигания.

Система зажигания должна обеспечивать искру достаточной интенсивности в нужном цилиндре в нужное время тысячи раз в минуту. Поэтому правильный ремонт системы зажигания — это насущная необходимость. Благодаря нашим советам по обслуживанию катушек зажигания вы узнаете, как они работают, почему они выходят из строя, что указывает на их неисправность, а также как заменить их для обеспечения высококачественного долговечного ремонта, которому можете доверять и вы, и ваши клиенты.

Что такое катушка зажигания?

Чтобы произошло возгорание, необходима искра, поджигающая топливовоздушную смесь в двигателе. В этом и заключается функция катушки зажигания. Она представляет собой электрический трансформатор, который преобразует низкое напряжение аккумулятора — обычно всего 12 вольт — в очень высокое для того, чтобы в зазоре свечи зажигания проскочила искра, поджигающая топливо. В результате этого двигатель запускается. В некоторых системах требуется всего одна катушка, однако в большинстве новых моделей автомобилей на каждый цилиндр устанавливается отдельная катушка зажигания.

Как работает катушка зажигания?

Говоря простым языком, катушки зажигания состоят из трех частей: первичной цепи, состоящей из нескольких сотен витков первичной обмотки, вторичной цепи, состоящей из еще нескольких тысяч витков, и железного сердечника. Когда ток протекает через первичную цепь, вокруг сердечника создается мощное магнитное поле, заряжающее катушку. Однако, когда подача энергии прерывается — магнитное поле исчезает. А поскольку эта энергия должна куда-то уходить, она индуцирует импульс тока во вторичной катушке, увеличивая его напряжение до тех пор, пока его не станет достаточно, чтобы создать искру зажигания. 
 
Требуемое напряжение может варьироваться от всего 5000 вольт до 25 000 вольт и зависит от ряда факторов, а именно ширины зазора между электродами свечи зажигания, электрического сопротивления свечи зажигания, состава топливовоздушной смеси, температуры свечи зажигания, нагрузки на двигатель и т.д. На самом деле, при максимальной нагрузке некоторым системам требуется напряжение до 40 000 вольт. Величина выходного напряжения определяется соотношением количества витков вторичной обмотки к количеству витков первичной обмотки, которое обычно составляет порядка 80 к одному, но чем выше это соотношение, тем выше потенциальное напряжение.

Где устанавливается катушка зажигания?

На старых автомобилях катушка зажигания расположена между аккумулятором и трамблером. Однако в современных системах зажигания с электронным управлением трамблер больше не нужен. Вместо этого работу свечей зажигания контролирует блок управления двигателем (ЭБУ). Таким образом, в системах с индивидуальными катушками зажигания катушки монтируются непосредственно над каждой свечей зажигания. Или в случае бестрамблерных систем с «холостой искрой», подключаются к паре свечей зажигания.

Из-за этого количество катушек также может различаться. В то время как в старых системах обычно используется одна катушка, на более современных автомобилях устанавливается несколько катушек — по одной на цилиндр или на каждую пару цилиндров. Это позволяет производителям автомобилей более точно контролировать момент зажигания, повысить производительность двигателя, снизить расход топлива и количество выхлопных газов.

Почему катушки зажигания выходят из строя?

Несмотря на то, что катушки зажигания рассчитаны на длительное использование, возрастающие требования к ним означают, что они могут выйти из строя. Среди основных причин их поломки можно выделить следующие:

• Поврежденные свечи зажигания или их провода. Неисправная свеча зажигания, обладающая повышенным сопротивлением, вызывает рост выходного напряжения. Если оно превышает 35 000 вольт — может случиться пробой изоляции катушки, который вызовет короткое замыкание. Это может стать причиной снижения выходного напряжения, пропусков зажигания под нагрузкой и/или плохого запуска двигателя.
• Износ свечи зажигания или увеличенный зазор. По мере износа свечи зажигания будет увеличиваться и установленный на ней зазор между двумя электродами. Это означает, что для создания искры катушке будет необходимо генерировать более высокое напряжение. Увеличившаяся нагрузка на катушку может стать причиной перегрузки и перегрева. 
• Повреждение в результате вибрации. Постоянный износ из-за вибрации двигателя может стать причиной повреждения обмоток и изоляции катушки зажигания, в результате чего может возникнуть короткое замыкание или обрыв во вторичной обмотке. Также может ослабнуть крепление электрического разъема, подключенного к свече зажигания, что заставит катушку зажигания совершать дополнительную работу для создания искры.
• Перегрев. Вследствие своего расположения катушки зажигания часто подвержены воздействию высокой температуры, возникающей при работе двигателя. Это может снизить возможность катушек проводить ток, что, в свою очередь, приведет к снижению их производительности и долговечности.
• Меняющееся сопротивление. Короткое замыкание или низкое сопротивление в обмотке катушки зажигания увеличит количество электричества, протекающего через катушку. Это может вывести из строя всю систему зажигания автомобиля. Изменение сопротивления может также быть причиной создания слабой искры, что приведет к невозможности завести автомобиль и повреждению как катушки зажигания, так и расположенных радом элементов. 
• Попадание жидкости. В большинстве случаев источником жидкости является утечка масла через поврежденную прокладку клапанной крышки. Это масло скапливается и повреждает как катушку зажигания, так и свечу зажигания. Вода из системы кондиционирования, например, также может проникать в систему зажигания. В обоих случаях во избежание повторных аналогичных поломок важно устранить первопричину неисправности.

Признаки неисправности катушки зажигания.

Поскольку катушка зажигания отвечает за генерирование искры, с помощью которой запускается двигатель автомобиля, любая ее неисправность быстро отразится на работе двигателя. Можно выделить следующие признаки неисправности катушки зажигания:

• Горит индикатор проверки двигателя. Поскольку неисправная катушка зажигания непосредственным образом влияет на работу двигателя, любая ее неполадка станет причиной включения индикатора проверки двигателя.
• Повышенный расход топлива. При снижении мощности искры процесс сгорания топлива будет не столь эффективным, что приведет к заметному увеличению его расхода. 
• Прострел в выхлопной системе. Часто ранним признаком отказа катушки зажигания является прострел, возникающий, когда топливо, не сгоревшее в камере сгорания, попадает в выхлопную систему. Если не устранить эту неисправность, выхлопная система может получить значительные повреждения.
• Остановка двигателя. Неисправная катушка зажигания будет подавать ток на свечи зажигания с перебоями, что может привести к остановке двигателя. Это также может стать причиной невозможности запуска двигателя. 
• Пропуски зажигания. Из-за недостаточной мощности, развиваемой одним или несколькими цилиндрами, в двигателе могут возникать пропуски зажигания, особенно во время набора скорости.
• Проблемы с запуском двигателя. Аналогичным образом, если на одну или несколько свечей зажигания не подается достаточного заряда, двигатель будет очень сложно завести. Автомобили с одной катушкой зажигания могут в этом случае вообще не завестись. 

Советы по поиску и устранению неисправностей катушек зажигания.

Если имеется подозрение на неисправность катушки зажигания, чтобы упростить диагностический процесс, просто выполните приведенные ниже действия:

• Считайте коды неисправностей и рабочие данные с помощью диагностического прибора. Сравните полученные данные о катушке зажигания, которая по вашему мнения неисправна, со значениями, характерными для исправной катушки.
• Проверьте катушки на наличие признаков повреждения, таких как трещины корпуса, повреждения стопорных петель или повреждения проводки и электрических разъемов.
• Также извлеките и осмотрите свечу зажигания. Проверьте зазор свечи зажигания и провод питания свечи, при его наличии, и убедитесь, что его сопротивление в норме.
• При включенном зажигании с помощью мультиметра измерьте напряжение, подающееся на катушку зажигания. Напряжение не должно превышать 10,5 вольт. 
• Опять же, с помощью мультиметра проверьте первичную и вторичную обмотки катушки. У большинства катушек зажигания сопротивление первичной обмотки должно составлять от 0,4 до 2 Ом, а вторичной — от 5000 до 20 000 Ом. Однако для уточнения значений следует свериться с руководством, предоставленным автопроизводителем. Если оба эти параметра выходят за допустимые пределы, катушку следует заменить. Нулевые показания прибора свидетельствуют о наличии короткого замыкания, а завышенные значения — о наличии обрыва в катушке.  В тех случаях, когда к катушке зажигания подключено три, четыре, пять или семь проводов, следует свериться с электросхемой, описывающей ее конструкцию.

Советы по замене катушек зажигания.

После того как неисправность была выявлена, замените катушку зажигания, выполнив простые действия, описанные ниже:

• Отключив зажигание определите расположение неисправной катушки. Отсоедините электрический разъем и выверните крепежные болты. Аккуратно приподнимите катушку с посадочного места.
• Перед установкой новой катушки рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на посадочную поверхность новой катушки и ее электрический разъем. Это позволит предотвратить появление коррозии и обеспечить качественное соединение. Также одновременно с заменой катушки рекомендуется заменить все свечи зажигания.
• После этого установите катушку на место. Затяните болты рекомендованным моментом и подсоедините электрический коннектор.
• Подключите диагностическое устройство, сотрите все коды неисправностей и отключите индикатор предупреждения о необходимости обслуживания двигателя. 
• Выполните ходовые испытания, чтобы убедиться, что неисправность устранена.

Больше о катушках зажигания.

 

Система зажигания | инженерия | Britannica

Система зажигания в бензиновом двигателе — средство, используемое для создания электрической искры для воспламенения топливно-воздушной смеси; горение этой смеси в цилиндрах создает движущую силу.

Основными компонентами системы зажигания являются аккумуляторная батарея, индукционная катушка, устройство для создания синхронизированных высоковольтных разрядов от индукционной катушки, распределитель и набор свечей зажигания. Аккумуляторная батарея обеспечивает электрический ток низкого напряжения (обычно 12 вольт), который преобразуется системой в высокое напряжение (около 40 000 вольт).Распределитель направляет последовательные всплески тока высокого напряжения к каждой свече зажигания в порядке зажигания.

В старых автомобильных системах зажигания импульсы высокого напряжения вырабатываются с помощью точек прерывания, управляемых вращающимся кулачком распределителя. Когда точки соприкасаются, они замыкают электрическую цепь через первичную обмотку катушки зажигания. Когда точки разделены кулачком, первичная цепь разрывается, что создает выброс высокого напряжения во вторичных обмотках индукционной катушки.В более новых автомобилях точки прерывания в значительной степени заменены электронными устройствами. Большинство из них сейчас используют магнитное устройство, называемое реактором, которое приводится в действие валом распределителя для выработки синхронизированных электрических сигналов, которые усиливаются и используются для управления током в индукционной катушке. Эти новые системы зажигания более надежны, чем старые, позволяют лучше управлять двигателем и обеспечивают более высокое выходное напряжение на свечах зажигания.

За время эволюции твердотельных систем зажигания было внесено множество модификаций.Некоторые системы преобразования зажигания, например, продлевают срок службы точки прерывания за счет использования транзисторов, устройств, в которых небольшой ток на входе (цепь точки прерывания) управляет гораздо большим током на выходе (первичная цепь катушки).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Многие автомобильные двигатели теперь используют систему зажигания без распределителя или систему прямого зажигания, в которой импульс высокого напряжения подается непосредственно на катушки, которые находятся на вершине свечей зажигания (известные как катушка на свече).Основными компонентами этих систем являются блок катушек, модуль зажигания, реактивное кольцо коленчатого вала, магнитный датчик и электронный модуль управления. Модуль зажигания управляет первичной цепью катушек, включая и выключая их. Кольцо реактора установлено на коленчатом валу таким образом, чтобы при вращении коленчатого вала магнитный датчик срабатывал зазубрины в кольце реактора. Магнитный датчик передает информацию о местоположении электронному модулю управления, который определяет угол зажигания.

Как работают свечи зажигания?

Автор: Уэйн Скраба, automedia.com

Свеча зажигания — это, казалось бы, простое устройство, хотя она предназначена для пара разных, но ответственных работ. Прежде всего, он создает (буквально) искусственная молния внутри камеры сгорания (ГБЦ) двигателя. Электрическая энергия (напряжение), которую он передает чрезвычайно высок, чтобы вызвать искру и «зажечь огонь» внутри управляемый хаос камеры сгорания.Здесь напряжение на Свеча зажигания может иметь напряжение от 20 000 до более 100 000 напряжений.

Свечи зажигания тепловые характеристики

Хотя он инициирует искру, чтобы вызвать возгорание, свеча зажигания не выдерживает. Это помогает отводить тепло от горения камеры в водяную рубашку ГБЦ.

Способность свечи зажигания отводить тепло из камеры сгорания. определяется «тепловым диапазоном» свечи зажигания. Температура обжига конец свечи зажигания должен поддерживаться на достаточно высоком уровне, чтобы предотвратить обрастание, но достаточно низкое, чтобы предотвратить преждевременное возгорание.Производители свечей зажигания называют это «тепловыми характеристиками». Тепловые характеристики или диапазон нагрева свечи зажигания, не имеет никакого отношения к количеству передаваемой энергии от системы зажигания через свечу зажигания. Диапазон нагрева свечи зажигания область, в которой свеча зажигания функционирует термически.

Сравнение холодных свечей зажигания и горячих свечей

«Холодные» свечи зажигания обычно имеют короткий путь теплового потока. Это приводит к очень высокая скорость передачи тепла. Кроме того, короткий носик изолятора встречается на холодных свечах зажигания, имеет небольшую площадь поверхности, что не позволяет для большого количества поглощения тепла.

С другой стороны, «горячие» свечи зажигания имеют более длинный носик изолятора, так как а также более длинный путь теплопередачи. Это приводит к гораздо более медленной скорости теплопередача к окружающей головке блока цилиндров (и, следовательно, к воде пиджак).

Диапазон нагрева свечи зажигания должен быть тщательно выбран, чтобы создать оптимальные тепловые характеристики. Если диапазон нагрева неправильный, вы могут ожидать серьезные неприятности. Как правило, соответствующий огневой конец температура (примерно) 900-1450 градусов.Ниже 900 градусов, углерод возможно обрастание. Выше становится проблемой перегрев.

Повышение напряжения на свече зажигания

В условиях эксплуатации свеча зажигания подключена к высоковольтной сети. генерируется катушкой зажигания (с помощью обычного распределителя или способом электронных средств). Поскольку электричество течет из катушки, напряжение разница возникает между центральным электродом и заземляющим электродом на свечу зажигания.

Из-за «зазора» свечи зажигания вместе с топливовоздушной смесью (которая действует как изолятор) внутри зазора, свеча зажигания не может сразу Пожар.

По мере увеличения напряжения примерно до 20000 вольт зазор в пределах свеча зажигания может «сломаться», и она загорится. Со снятой свечой зажигания от головки блока цилиндров и должным образом заземлен на огонь, вы можете услышать окончательный щелчок. Если условия достаточно темные, вы можете увидеть искру.

Щелчок, который вы слышите, по сути, является миниатюрным раскатом грома, а Искра, которую вы наблюдаете, похожа на миниатюрную форму молнии.

Внутри камеры сгорания интенсивное тепло, создаваемое свечой зажигания. создает небольшой огненный шар внутри промежутка.Огненный шар или горение «Ядро» расширяется, и цилиндр (по крайней мере теоретически) испытывает полное горение.

Конструкция свечи зажигания

С точки зрения конструкции свечи зажигания могут быть не такими простыми, как вы. считать. Фактически, это высокоточное оборудование.

Благодаря сотрудникам Champion Spark Plug мы можем предоставить вам полная разбивка различных функций вилки. Имейте в виду, что огромные большинство свечей зажигания имеют похожие (хотя и не обязательно идентичные) строительство.

На сопроводительных фотографиях вы можете увидеть, что многие из вышеперечисленных свечей зажигания особенности на самом деле выглядят. Проверь их.

Ребра: Ребра изолятора обеспечивают дополнительную защиту от вторичного напряжения или искр. перекрытие, а также помогает улучшить сцепление резинового чехла свечи зажигания к корпусу вилки.

Корпус изолятора отлит из керамики на основе оксида алюминия. Чтобы изготовить эту часть свечи зажигания методом сухого литья под высоким давлением. система используется.После формования изолятор обжигается в печи до температура, превышающая температуру плавления стали. Результатом этого процесса в компоненте, обладающем исключительной диэлектрической прочностью, высокими тепловыми проводимость и отличная устойчивость к ударам.

Изолятор: Корпус изолятора отлит из керамики на основе оксида алюминия. Чтобы изготовить эту часть свечи зажигания методом сухого литья под высоким давлением. система используется. После формования изолятор обжигается в печи до температура, превышающая температуру плавления стали.Результатом этого процесса в компоненте, обладающем исключительной диэлектрической прочностью, высокими тепловыми проводимость и отличная устойчивость к ударам.

Численное исследование случаев искрового воспламенения в обедненных и разбавленных смесях метан / воздух с использованием подробной модели распределения энергии (конференция)

Чжан, Анки, Скарчелли, Риккардо, Ли, Сон-Ён, Валлнер, Томас и Набер, Джеффри. Численное исследование случаев искрового воспламенения в обедненных и разбавленных смесях метан / воздух с использованием детальной модели распределения энергии .США: Н. П., 2016. Интернет. DOI: 10.4271 / 2016-01-0609.

Чжан, Анки, Скарчелли, Риккардо, Ли, Сон-Ён, Валлнер, Томас и Набер, Джеффри. Численное исследование случаев искрового воспламенения в обедненных и разбавленных смесях метан / воздух с использованием детальной модели распределения энергии . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.4271/2016-01-0609

Чжан, Анки, Скарчелли, Риккардо, Ли, Сон-Ён, Валлнер, Томас и Набер, Джеффри.Пт. «Численное исследование случаев искрового зажигания в обедненных и разбавленных смесях метан / воздух с использованием детальной модели энергозатрат». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.4271/2016-01-0609. https://www.osti.gov/servlets/purl/1502846.

@article {osti_1502846,
title = {Численное исследование случаев искрового воспламенения в обедненных и разбавленных смесях метан / воздух с использованием подробной модели энерговыделения},
автор = {Чжан, Анки и Скарчелли, Риккардо и Ли, Сон-Янг и Валлнер, Томас и Набер, Джеффри},
abstractNote = {Эксплуатировать двигатели с искровым зажиганием в условиях очень бедной и разбавленной смеси выгодно, но сложно.Нестабильное зажигание может привести к ухудшению характеристик сгорания в цилиндрах двигателя. Численный подход служит многообещающим инструментом для определения требований к воспламенению, обеспечивая понимание сложных физических / химических явлений. В данной статье была предпринята попытка смоделировать раннюю стадию зарождения ядра пламени в обедненной и разбавленной топливно-воздушной смеси. Моделирование должно подтверждаться результатами лабораторных исследований поведения искрового зажигания в камере сгорания постоянного объема.Чтобы представить практическую, а также комплексную модель зажигания, моделирование выполняется с учетом анализа цепи разряда, детального механизма реакции и локальной теплопередачи между ядром пламени и свечой зажигания. Профиль энергии и геометрия источника энергии подробно исследованы для представления физики электрического разряда. В ходе экспериментов было обнаружено, что для успешного воспламенения обедненной и разбавленной смеси необходимо достаточно высокое давление окружающей среды, когда размер зазора свечи зажигания и подвод первичной энергии поддерживаются постоянными.Приняв реалистичные уровни энергии, эта подробная модель энерговыделения показала способность разумно представить такой переход в поведении зажигания. Уникальное сочетание профиля энерговыделения и геометрии раскрывает сложность электрического разряда во время искрового воспламенения. Реакция горючего газа на выделение энергии показала зависимость от объемной плотности энергии, площади поверхности источника энергии, градиента температуры на границе источника энергии, а также условий теплопередачи, локальных для ядра пламени.},
doi = {10.4271 / 2016-01-0609},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1502846}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2016},
месяц = ​​{4}
}

(PDF) Комплексная модель системы зажигания для двигателей с искровым зажиганием

отражает реальную структуру и функциональный механизм искровой системы зажигания

.С другой стороны, модель зажигания VTF

определяет скорость разряда на основе результатов модели электрической схемы

, которая учитывала все конструктивные параметры системы зажигания

, которая предлагает метод

для предсказать реалистичную мощность разряда. Другими словами, после проведения дополнительных проверок

, эту модель зажигания VTF можно использовать

для более точной оценки и оптимизации системы зажигания для практической разработки двигателя

SI.Следует отметить, что в существующей модели VTF

не учитывается фаза дуги, из-за чего мощность разряда

может быть занижена на ранней стадии. С подмоделью

для фазы дуги начальная мощность разряда может быть на

выше и, следовательно, привести к более быстрому зажиганию и сгоранию.

Рисунок 7: Сравнение скорости электрического разряда

ВЫВОДЫ

В данной работе была разработана комплексная модель системы зажигания, модель зажигания

VTF, для трехмерного горения. CFD

моделирование горения двигателя с искровым зажиганием.Модель

учитывает все конструктивные параметры системы зажигания

двигателей с искровым зажиганием и, таким образом, имеет большой потенциал

для оценки и оптимизации системы зажигания для разработки двигателей SI

с дальнейшими проверками. Модель VTF ignition

была проверена путем сравнения с традиционной моделью зажигания

на основе модели DPIK и точечного источника энергии

разряда.Результаты показывают, что модель зажигания VTF

предсказывает более медленное сгорание, чем модель DPIK, в основном из-за различий в методе депонирования энергии

и скорости электрического разряда

. Наблюдается более постепенная скорость электрического разряда от модели VTF

. В будущем модель будет улучшена путем добавления подмоделей

для фазы дуги, фазы пробоя и турбулентного горения

и будет проверена путем сравнения с экспериментальными данными

, полученными в хорошо контролируемой среде.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают признательность компании Convergent Science Inc.

и ANSYS / CEI за поддержку этого исследования, предоставив бесплатную академическую лицензию

для CONVERGE и Ensight. Авторы выражают благодарность

Центру высокопроизводительных вычислений (HPCC) Техасского технологического университета

в Лаббоке за предоставление ресурсов высокопроизводительных вычислений, которые

внесли свой вклад в результаты исследования, представленные в этой статье.

ССЫЛКИ

1.Хейвуд, Дж. Б., Двигатель внутреннего сгорания

, основы. Mcgraw-Hill New York: 1988.

2. Хервег Р., Мали Р., Фундаментальная модель образования ядра пламени

в двигателях SI. SAE Technical Paper 922243,

1992.

3. Herweg, R., Begleris, P., Zettlitz, A., Ziegler, G. ,,

Влияние поля потока на образование ядра пламени в искре —

Двигатель зажигания. Технический документ SAE 881639, 1988.

4.Шен, Х., Хинце, П. К., Хейвуд, Дж. Б., Модель

для инициирования пламени и ранней разработки в двигателе SI и ее применение

для межцикловых изменений. Технический документ SAE

942049, 1994.

5. Gülder, Ö. Л., Ламинарные скорости горения метанола, этанола

и изооктановых смесей. Труды Института горения

, 1982, 19, 275-281.

6. Вентилятор Л., Райтц Р. Д. Разработка модели зажигания и модели сгорания

для двигателей с искровым зажиганием.SAE Technical

Paper 2000-01-2809, 2000.

7. Тан, З., Райтц, Р. Д., Моделирование зажигания и сгорания

в двигателях с искровым зажиганием с использованием метода установки уровня. SAE

Technical Paper 2003-01-0722, 2003.

8. Тан, З., Райтц, Р. Д., Модель зажигания и сгорания

, основанная на методе установки уровня для двигателя с искровым зажиганием

, многомерное моделирование. Горение и пламя, 2006, 145,

1-15.

9. Richards, K., Senecal, P., Pomraning, E. CONVERGE

2.4 Руководство; Convergent Science, Inc.: Мэдисон, Висконсин, 2017.

10. Лян, Л., Наик, К.В., Пудуппаккам, К., Ван, К.,

,

Микс, Э., Ге, Х.В., Райтц, Р.Д., Рутленд, CJ, Efficient

моделирование сгорания дизельного двигателя с использованием реалистичной химической кинетики

в CFD. Технический документ SAE 2010-01-0178, 2010.

11. Дюклос, Дж., Колин, О., Дуговой и ядерный отслеживающий зажигание

Модель для трехмерных расчетов двигателя с искровым зажиганием.Международный симпозиум

по диагностике и моделированию горения в двигателях внутреннего сгорания

, 2001; стр. 46.

12. Колин, О., Бенкенида, А., Ангелбергер, К., 3D-моделирование

явлений смешения, воспламенения и сгорания в бензиновых двигателях с сильно слоистым слоем

. Нефтегазовая наука и технологии,

2003, 58, 47-62.

13. Зеллат, М., Десуттер, Г., Абури, Д., Деспортес, А.,

Хира, Дж., Новая искровая модель для двигателя SI в STAR-CD: концепция модели

Imposed Stretch Spark Ignition Model-Concept и предварительные проверки

для SI-GDI сгорания. International

Совещание группы пользователей многомерного моделирования двигателя,

2013.

14. Колин, О., Трюффин, К., Модель искрового зажигания для моделирования больших

вихрей на основе уравнения переноса FSD (ISSIM-

LES ). Труды Института горения, 2011, 33, 3097-

3104.

Загружено с: https://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org 01.07.2019 Условия использования: http://www.asme.org/about-asme/terms-of-use

Как электронное зажигание Система работает?

Введение

«От маленькой искры может вспыхнуть пламя» Данте Алигьери. Правильно сказал, что для зажигания пламени и в автомобиле требуется искра, поскольку происходит преобразование химической энергии (т.е. топливовоздушной смеси) в механическую энергию, т. е. (вращение коленчатого вала) необходима искра, которая отвечает за горение, но откуда эта искра исходит? Как регулируется синхронизация зажигания и приготовленной топливовоздушной смеси? Давай просто выкопаем.

В двигателе внутреннего сгорания сгорание является непрерывным циклом и происходит тысячи раз в минуту, поэтому требуется эффективный и точный источник воспламенения. Идея искрового зажигания возникла в игрушечном электрическом пистолете, в котором использовалась электрическая искра для воспламенения смеси водорода и воздуха и пробки.

Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно с помощью транзисторов, управляемых датчиками, для генерации электрических импульсов, которые, в свою очередь, генерируют лучшую искру, которая может даже сжечь бедную смесь и обеспечить лучшую экономию и меньшие выбросы.

Почему электронная система зажигания?

В последнее время использовались различные типы систем зажигания, а именно

1. Система зажигания свечи накаливания,
2. Система зажигания магнето
3. Электрическая катушка или система зажигания от батареи,

Но все эти системы имеют свои собственные ограничения, которые :

Система зажигания свечей накаливания является самой старой из всех и устарела из-за множества ограничений-
Система зажигания свечей накаливания имеет проблему, вызывающую неконтролируемое возгорание из-за использования электрода в качестве источника зажигания, которая будет решена позже после внедрения системы зажигания Magneto, в которой электроды заменены свечой зажигания.В отличие от зажигания от магнето, свеча накаливания производит высокие выбросы выхлопных газов из-за неполного сгорания.

Магнитная система зажигания:

Это система, вводимая для преодоления ограничений старых систем зажигания, но у нее есть свои ограничения —

• Это зависит от частоты вращения двигателя, поэтому показаны проблемы с запуском из-за низкой скорости на запуск двигателя, который позже решен с введением системы зажигания катушки батареи, в которой батарея становится источником энергии для системы.
• Дороже, чем система зажигания с электрической катушкой.
• Износ больше, чем зажигание катушки батареи, из-за большего количества механических движущихся частей, чем система катушки батареи.
• Может вызвать пропуски зажигания из-за утечки.

Также прочтите:

Электрическая катушка зажигания или система зажигания от батареи

— Система является новейшей из всех вышеперечисленных и используется долгое время из-за ее лучшей эффективности и точности, но также имеет некоторые ограничения-

• Менее эффективен с высокоскоростными двигателями
• Требуется большое техническое обслуживание из-за механического и электрического износа точек размыкателя контактов

Итак, поскольку в современных автомобилях внедряются новые технологии и обнаруживается, что использование датчиков и электроники компонент дает более эффективные и точные выходные данные, чем механические компоненты, поэтому использование датчиков с электронным управлением становится важным для удовлетворения потребностей современных высокомощных и высокоскоростных автомобилей или гиперсерий автомобилей, чтобы удовлетворить потребность в высокой производительности, Большой пробег и большая надежность привели к разработке электронной системы зажигания.

Основные компоненты

1. Батарея

Это силовая установка системы зажигания, поскольку она обеспечивает необходимую энергию для системы зажигания. Так же, как система зажигания катушки батареи.

2. Выключатель зажигания

это выключатель, используемый в системе зажигания, который управляет включением и выключением системы, так же как и система зажигания катушки аккумулятора.

3. Модуль управления зажиганием или блок управления системой зажигания

Это мозг или запрограммированная инструкция, передаваемая системе зажигания, которая автоматически контролирует и контролирует синхронизацию и интенсивность искры.Это устройство, которое принимает сигналы напряжения от якоря и устанавливает первичную катушку в положение ВКЛ и ВЫКЛ, оно может быть размещено отдельно вне распределителя или может быть размещено в коробке электронного блока управления транспортного средства.

Читайте также:

4. Якорь

Контактные точки прерывателя системы зажигания батареи заменены якорем, который состоит из зубчатого реактора (вращающаяся часть), опережения вакуума и приемной катушки (для захвата). сигналы напряжения). Электронный модуль получает сигналы напряжения от якоря для замыкания и размыкания цепи, которая, в свою очередь, устанавливает синхронизацию распределителя для точного распределения тока по свечам зажигания.

5. Катушка зажигания

Катушка зажигания, аналогичная катушке зажигания аккумуляторной батареи, используется в электронной системе зажигания для подачи высокого напряжения на свечу зажигания.

6. Распределитель зажигания

Как видно из названия, это устройство используется для распределения тока на свечи зажигания многоцилиндрового двигателя.

7. Свеча зажигания

Свеча зажигания используется для образования искры внутри цилиндра.

Работа электронной системы зажигания

• Чтобы понять работу электронной системы зажигания, давайте рассмотрим приведенный выше рисунок, на котором все упомянутые выше компоненты подключены в их рабочем состоянии.
• Когда водитель включает зажигание, чтобы завести автомобиль, ток начинает течь от батареи через ключ зажигания к первичной обмотке катушки, которая, в свою очередь, запускает катушку датчика якоря для приема и отправки сигналов напряжения от якорь к модулю зажигания.
• Когда зуб вращающегося реактора оказывается перед съемной катушкой, как показано на фиг., Сигнал напряжения от измерительной катушки отправляется на электронный модуль, который, в свою очередь, воспринимает сигнал и останавливает ток, протекающий от первичной катушки.
• Когда зубец вращающегося реактора отходит от съемной катушки, считывающая катушка передает сигнал об изменении напряжения в модуль зажигания, и схема синхронизации внутри модуля зажигания включает ток.
• Магнитное поле создается в катушке зажигания из-за этого непрерывного замыкания и размыкания цепи, которая индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, которая увеличивает напряжение до 50000 вольт.
• Это высокое напряжение затем отправляется на распределитель, который имеет вращающийся ротор и точки распределителя, которые устанавливаются в соответствии с моментом зажигания.
• Когда ротор оказывается перед любой из этих точек распределителя, происходит скачок напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя, который затем передается на соседний вывод свечи зажигания через кабель высокого напряжения и разность напряжений. возникает между центральным электродом и заземляющим электродом, который отвечает за образование искры на кончике свечи зажигания, и, наконец, происходит сгорание.

Для лучшего объяснения посмотрите видео, приведенное ниже:

Приложение

• Электронная система зажигания используется в современных и гиперкарах, таких как Audi A4, Mahindra XUV-500 и т. Д.и мотоциклы, такие как ktm duke 390cc, Ducati super sports и т. д., чтобы удовлетворить потребности в высокой надежности и производительности.
• Он также используется в авиационных двигателях из-за его большей надежности и меньших затрат на обслуживание

Свеча зажигания | Трактор и строительный завод Wiki

Свеча зажигания с заземляющим электродом.

Свеча зажигания (очень редко в британском английском: свеча зажигания ^[1] ) представляет собой электрическое устройство, которое вставляется в головку блока цилиндров некоторых двигателей внутреннего сгорания и воспламеняет сжатое топливо, такое как аэрозоль, бензин и т. Д. этанол и сжиженный углеводородный газ с помощью электрической искры.

Свечи зажигания имеют изолированный центральный электрод, который соединен сильно изолированным проводом с катушкой зажигания или цепью магнето снаружи, образуя с заземленной клеммой на основании свечи искровой разрядник внутри цилиндра.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания можно разделить на двигатели с искровым зажиганием, , которым требуются свечи зажигания для инициирования сгорания, и двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные двигатели), которые сжимают воздух и затем впрыскивают дизельное топливо в нагретую сжатую воздушная смесь, в которой она самовоспламеняется.

Свечи зажигания также могут использоваться в других приложениях, например, в печах, где необходимо воспламенить горючую смесь. В этом случае их иногда называют запальниками .

История

В 1860 году Этьен Ленуар использовал электрическую свечу зажигания в своем первом двигателе внутреннего сгорания, и ему обычно приписывают изобретение свечи зажигания.

Ранние патенты на свечи зажигания включали Николы Тесла (в патенте США 609250 на систему опережения зажигания, 1898), Фредерика Ричарда Симмса (GB 24859/1898, 1898) и Роберта Боша (GB 26907/1898).Но только изобретение первой коммерчески жизнеспособной высоковольтной свечи зажигания как части системы зажигания на основе магнето инженером Роберта Боша Готтлобом Хонольдом в 1902 году сделало возможным разработку двигателя внутреннего сгорания. Последующие производственные усовершенствования также могут быть приписаны Альберту Чэмпиону, ^[2] братьям Лодж, сыновьям сэра Оливера Лоджа, которые разработали и воплотили идею своего отца ^[3] , а также Кенелму Ли Гиннессу из пивоваренной семьи Guinness. кто разработал бренд KLG.

Операция

Компоненты типичного четырехтактного поршневого двигателя DOHC. (E) Распределительный вал выпускных клапанов, (I) Распределительный вал впускных клапанов, (S) Свеча зажигания , (V) Клапаны, (P) Поршень, (R) Шатун, (C) Коленчатый вал, (W) Водяная рубашка для потока охлаждающей жидкости.

Вилка подключается к высокому напряжению, генерируемому катушкой зажигания или магнето. Когда электроны вытекают из катушки, между центральным и боковым электродами возникает разница напряжений.Ток не может течь, потому что топливо и воздух в зазоре являются изолятором, но при дальнейшем повышении напряжения он начинает изменять структуру газов между электродами. Как только напряжение превышает диэлектрическую прочность газов, газы ионизируются. Ионизированный газ становится проводником и позволяет электронам проходить через зазор. Свечи зажигания обычно требуют напряжения 12 000–25 000 вольт или более для правильного «зажигания», хотя оно может достигать 45 000 вольт. Они подают более высокий ток во время процесса разряда, что приводит к более горячей и продолжительной искре.

По мере того, как ток электронов проходит через зазор, он повышает температуру искрового канала до 60 000 К. Сильное тепло в искровом канале вызывает очень быстрое расширение ионизированного газа, как при небольшом взрыве. Это «щелчок», слышимый при наблюдении за искрой, похожий на молнию или гром.

Тепло и давление заставляют газы вступать в реакцию друг с другом, и в конце искры в искровом промежутке должен образоваться небольшой огненный шар, поскольку газы горят сами по себе.Размер этого огненного шара или ядра зависит от точного состава смеси между электродами и уровня турбулентности камеры сгорания во время искры. Маленькое ядро ​​заставит двигатель работать, как если бы время зажигания было замедлено, а большое — как будто бы опережение.

Конструкция свечи зажигания

Свеча зажигания состоит из кожуха, изолятора и центрального проводника. Он пробивает стенку камеры сгорания и, следовательно, должен также герметизировать камеру сгорания от высоких давлений и температур без ухудшения в течение длительного периода времени и при длительном использовании.

Детали вилки

Терминал

В верхней части свечи зажигания находится вывод для подключения к системе зажигания. Точная конструкция клеммы зависит от использования свечи зажигания. Большинство проводов свечей зажигания легковых автомобилей защелкиваются на клеммах свечи, но некоторые провода имеют лопаточные разъемы, которые крепятся к свече под гайкой. Заглушки, которые используются для этих применений, часто имеют конец клеммы, служащего двойной цели, как гайка на тонком резьбовом валу, так что их можно использовать для любого типа соединения.Это необходимая часть свечи зажигания.

Изолятор

Основная часть изолятора обычно изготавливается из спеченного оксида алюминия ( ^{[4] [5]} ), на котором напечатано название производителя и опознавательные знаки, а затем нанесено покрытие для повышения устойчивости к искрообразованию на поверхности. Его основная функция — обеспечить механическую опору для центрального электрода, а также обеспечить расширенный искровой путь для защиты от пробоя. Эта расширенная часть, особенно в современных двигателях с глубоко утопленными заглушками, помогает удлинить вывод над головкой блока цилиндров, чтобы сделать его более доступным.

Современная свеча зажигания в разрезе с цельным изолятором из спеченного оксида алюминия. Нижняя часть неглазурованная

Ребра

За счет удлинения поверхности между высоковольтным выводом и заземленным металлическим корпусом свечи зажигания физическая форма ребер улучшает электрическую изоляцию и предотвращает утечку электрической энергии по поверхности изолятора от вывода к металлическому корпусу. Прерывистый и более длинный путь заставляет электричество встречаться с большим сопротивлением на поверхности свечи зажигания даже в присутствии грязи и влаги.Некоторые современные свечи зажигания не имеют ребер. Повышение диэлектрической прочности изолятора делает их менее важными.

Наконечник изолятора

В современных свечах зажигания (после 1930-х годов) кончик изолятора, выступающий в камеру сгорания, выполнен из той же спеченной керамики из оксида алюминия (оксида алюминия), что и верхняя часть, только не покрытая глазурью. Он разработан, чтобы выдерживать 650 ° C (1200 ° F) и 60 000 вольт.

Размеры изолятора и металлической жилы определяют диапазон нагрева вилки.Короткие изоляторы обычно представляют собой «более холодные» вилки, в то время как более «горячие» вилки имеют удлиненный путь к металлическому корпусу, хотя это также зависит от теплопроводного металлического сердечника.

В старых свечах зажигания, особенно в самолетах, использовался изолятор, сделанный из слоев слюды, сжатых за счет растяжения в центральном электроде.

Иллюстрация сжатого слюдяного изолятора 1928 года.

С появлением этилированного бензина в 1930-х годах отложения свинца на слюде стали проблемой и сократили интервалы между чисткой свечи зажигания.Спеченный оксид алюминия был разработан компанией Siemens в Германии, чтобы противодействовать этому. ^[6] Спеченный оксид алюминия является лучшим материалом по сравнению с слюдой или фарфором, потому что он является относительно хорошим проводником тепла для керамики, он сохраняет хорошую механическую прочность и сопротивление (термическому) удару при более высоких температурах, и эта способность работать в горячем состоянии позволяет ему работать при » температура самоочистки без быстрой деградации. Это также позволяет получить простую цельную конструкцию с низкой стоимостью, но с высокой механической надежностью.

Уплотнения

Поскольку свеча зажигания также герметизирует камеру сгорания или двигатель при установке, необходимы уплотнения, чтобы гарантировать отсутствие утечки из камеры сгорания. Внутренние уплотнения современных заглушек изготавливаются из прессованного стеклянного / металлического порошка, но уплотнения старого образца обычно изготавливались с использованием многослойной пайки. Наружное уплотнение обычно представляет собой дробильную шайбу, но некоторые производители используют более дешевый метод конусного интерфейса и простого сжатия, чтобы попытаться герметизировать.

Металлический корпус

Металлический корпус (или, как многие его называют, «оболочка») свечи зажигания выдерживает момент затяжки свечи, служит для отвода тепла от изолятора и передачи его на головку блока цилиндров, а также действует как заземление для искры, проходящие через центральный электрод к боковому электроду. Резьба свечей зажигания холоднокатана для предотвращения усталости от термического цикла. Кроме того, корпус морской свечи зажигания выполнен из металла с двойным окунанием и покрытием из хромата цинка. ^[7]

Центральный электрод

Центральный и боковой электроды

Центральный электрод подключается к клемме через внутренний провод и обычно керамическое последовательное сопротивление для уменьшения излучения РЧ-шума от искрения.Наконечник может быть изготовлен из комбинации меди, никель-железо, хрома или благородных металлов. В конце семидесятых разработка двигателей достигла стадии, когда «тепловой диапазон» обычных свечей зажигания с центральными электродами из твердого никелевого сплава не мог удовлетворить их потребности. Свеча, которая была «достаточно холодной», чтобы справиться с требованиями высокоскоростной езды, не могла сжечь нагар, образовавшийся в городских условиях с остановкой и запуском, и в этих условиях загорелась, вызывая пропуски зажигания в двигателе.Точно так же свеча, которая была «достаточно горячей» для бесперебойной работы в городе, могла фактически расплавиться, когда ее требовали, чтобы справиться с длительным высокоскоростным движением по автомагистралям. Ответом на эту проблему, разработанным производителями свечей зажигания, был центральный электрод, который отводил теплоту сгорания от наконечника более эффективно, чем это было возможно с твердым никелевым сплавом. В качестве материала для этой задачи была выбрана медь, а метод изготовления центрального электрода с медным сердечником был разработан компанией Floform.

Центральный электрод обычно предназначен для выброса электронов (катод), потому что это самая горячая (обычно) часть свечи; легче испускать электроны с горячей поверхности из-за тех же физических законов, которые увеличивают эмиссию пара с горячих поверхностей (см. термоэлектронная эмиссия).Кроме того, электроны испускаются там, где напряженность электрического поля наибольшая; это от места, где радиус кривизны поверхности наименьший, , то есть от острого края или края, а не от плоской поверхности (см. коронный разряд). Проще всего было бы вытащить электроны из заостренного электрода, но заостренный электрод разрушится уже через несколько секунд. Вместо этого электроны выходят из острых краев конца электрода; по мере того, как эти края размываются, искра становится слабее и менее надежной.

Когда-то было обычным делом снимать свечи зажигания, очищать от отложений на концах вручную или с помощью специального пескоструйного оборудования и подпиливать конец электрода для восстановления острых краев, но эта практика стала менее распространенной по двум причинам: 1. очистка с помощью таких инструментов, как проволочная щетка, оставляет следы металла на изоляторе, которые могут обеспечить слабую проводимость и, таким образом, ослабить искру (увеличивая выбросы) 2. Заглушки настолько дешевы по сравнению с затратами на рабочую силу, что экономика требует замены, особенно на современные долговечные заглушки.

Разработка высокотемпературных электродов из благородных металлов (с использованием таких металлов, как иттрий, иридий, вольфрам или палладий, а также относительно дорогостоящая платина, серебро или золото) позволяет использовать центральный провод меньшего размера с более острыми краями. но не тает и не разъедает. Меньший электрод также поглощает меньше тепла от искры и начальной энергии пламени. В какой-то момент Firestone продавала свечи с полонием в наконечнике в соответствии с (сомнительной) теорией, согласно которой радиоактивность ионизирует воздух в зазоре, ослабляя искрообразование.

Боковой электрод или заземляющий электрод

Боковой электрод изготовлен из высоконикелевой стали и приварен (или подвергнут горячей штамповке) к боковой стороне металлического корпуса. Боковой электрод также сильно нагревается, особенно на выступающих носовых заглушках. В некоторых конструкциях этот электрод снабжен медным сердечником для увеличения теплопроводности. Также можно использовать несколько боковых электродов, чтобы они не перекрывали центральный электрод.

Зазор свечи зажигания

Датчик зазора: Диск с наклонной кромкой; край становится толще при движении против часовой стрелки, и свеча зажигания будет зацеплена по краю, чтобы проверить зазор.

Свечи зажигания обычно имеют искровой промежуток, который может быть отрегулирован техником, устанавливающим свечу зажигания, простым методом легкого изгиба заземляющего электрода, чтобы подвести его ближе к центральному электроду или дальше от него. Убеждение, что свечи имеют надлежащие зазоры при поставке в коробке с завода, верно лишь отчасти, что подтверждается тем фактом, что одна и та же свеча может быть указана для нескольких разных двигателей, требуя разного зазора для каждого. Свечи зажигания в автомобилях обычно имеют зазор между 0.035 «–0,070» (0,9–1,8 мм). Но это может зависеть от двигателя: в новых свечах зажигания для двигателя V-8 могут быть установлены зазоры, при этом все 8 свечей устанавливаются без изменений; однако, если они установлены в 6-цилиндровом двигателе, все (6) свечей потребуют повторного зазора.

A Измеритель зазора свечи зажигания представляет собой диск с наклонной кромкой или с круглыми проволоками точного диаметра, который используется для измерения зазора; Использование щупа с плоскими лезвиями вместо круглых проводов, как это используется на распределительных точках или зазоре клапана, даст ошибочные результаты из-за формы электродов свечи зажигания.Самые простые калибры представляют собой набор ключей различной толщины, которые соответствуют желаемым зазорам, и зазор регулируется до тех пор, пока ключ не будет плотно прилегать. При современной технологии двигателей, повсеместно включающих твердотельные системы зажигания и компьютеризированный впрыск топлива, используемые зазоры намного больше, чем в эпоху карбюраторов и распределителей точки прерывания, до такой степени, что датчики свечей зажигания той эпохи слишком малы для измерения зазоры текущих автомобилей.

Регулировка зазора может быть довольно критичной, и если она неправильно отрегулирована, двигатель может работать плохо или вообще не работать.Узкий зазор может дать слишком маленькую и слабую искру для эффективного воспламенения топливно-воздушной смеси, а слишком широкий зазор может вообще предотвратить зажигание искры. В любом случае искра, которая лишь периодически не зажигает топливно-воздушную смесь, может быть незаметна напрямую, но проявится как снижение мощности двигателя и топливной экономичности.

При узком зазоре искра может быть слишком слабой / маленькой для воспламенения топлива, но свеча почти всегда срабатывает в каждом цикле; свеча с широким зазором может не загореться или не загореться на высоких скоростях, но обычно будет иметь сильную искру для чистого горения.Свеча с правильным зазором будет достаточно широкой, чтобы гореть горячо, но не настолько широкой, чтобы она пропускала или промахивалась на высоких скоростях, вызывая затягивание цилиндра или двигатель.

По мере старения свечи и износа металла наконечника и крючка зазор будет увеличиваться; поэтому опытные механики часто устанавливают зазор новых свечей на уровне минимального рекомендованного производителем двигателя зазора, а не в середине указанного допустимого диапазона, чтобы обеспечить более длительный срок службы между заменами свечей.С другой стороны, поскольку больший зазор дает более «горячую» или «более толстую» искру и более надежное воспламенение топливно-воздушной смеси, и поскольку новая свеча с острыми краями на центральном электроде будет давать искру более надежно, чем старая, эродированная свеча, опытные механики также понимают, что максимальный зазор, указанный производителем двигателя, является самым большим, что обеспечивает надежное зажигание даже со старыми свечами и на самом деле будет немного уже, чем необходимо для обеспечения искрения с новыми свечами; следовательно, можно установить свечи с очень большим зазором для более надежного зажигания в высокопроизводительных приложениях за счет необходимости более частой замены или повторного зазора между свечами, как только наконечник начинает разрушаться.

Варианты базовой конструкции

Свеча зажигания с двумя нижними заземляющими электродами.

На протяжении многих лет были предприняты попытки изменить базовую конструкцию свечи зажигания, чтобы обеспечить либо лучшее зажигание, либо более длительный срок службы, либо и то, и другое. Такие варианты включают использование двух, трех или четырех заземляющих электродов, расположенных на равном расстоянии друг от друга, окружающих центральный электрод. Другие варианты включают использование утопленного центрального электрода, окруженного резьбой свечи зажигания, которая фактически становится заземляющим электродом (см. «Свеча зажигания с поверхностным разрядом» ниже).Также есть использование V-образной выемки на кончике заземляющего электрода. Множественные заземляющие электроды обычно обеспечивают более длительный срок службы, поскольку, когда искровой промежуток увеличивается из-за износа электрического разряда, искра перемещается к другому более близкому заземляющему электроду. Недостатком нескольких заземляющих электродов является то, что в камере сгорания двигателя может возникать экранирующий эффект, препятствующий возникновению пламени при горении топливовоздушной смеси. Это может привести к менее эффективному сжиганию и увеличению расхода топлива.

Свеча зажигания с поверхностным разрядом

Поршневой двигатель имеет часть камеры сгорания, которая всегда находится вне досягаемости поршня; и в этой зоне расположена обычная свеча зажигания.Двигатель Ванкеля имеет постоянно изменяющуюся площадь сгорания; свеча зажигания неизбежно попадает в уплотнения наконечника. Ясно, что если свеча зажигания выйдет из камеры сгорания Ванкеля, это приведет к загрязнению вращающегося наконечника; и если свеча была утоплена, чтобы избежать этого, затонувшая искра может привести к плохому сгоранию. Так для Ванкеля был разработан новый тип пробки с поверхностным разрядом. Такая заглушка представляет собой почти плоскую поверхность камеры сгорания. Короткий центральный электрод выступает очень слабо; а весь заземленный корпус вилки действует как боковой электрод.Преимущество заключается в том, что свеча находится прямо под уплотнением наконечника, которое проходит над ней, сохраняя искру доступной для топливно-воздушной смеси. «Зазор свечи» остается постоянным на протяжении всего срока службы; и путь искры будет постоянно меняться (вместо того, чтобы метаться от центра к боковому электроду, как в обычной свече). В то время как обычный боковой электрод (правда, редко) будет скользить по течению при использовании и потенциально вызвать повреждение двигателя, это невозможно с заглушкой с поверхностным разрядом, так как нет ничего, что могло бы сломаться.Свечи зажигания с поверхностным разрядом производятся, в частности, компаниями Champion и Bosch.

Уплотнение к ГБЦ

Старая свеча зажигания снята с автомобиля, новая готова к установке.

Большинство свечей зажигания плотно прилегает к головке блока цилиндров с помощью одноразовой полой или загнутой металлической шайбы, которая слегка раздавливается между плоской поверхностью головки и поверхностью свечи, чуть выше резьбы. Некоторые свечи зажигания имеют коническое седло без шайбы. Крутящий момент для установки этих заглушек должен быть ниже, чем у заглушек с шайбой.

Выступ наконечника

Свечи зажигания разных размеров. Левая и правая заглушки идентичны по резьбе, электродам, выступу наконечника и диапазону нагрева. Центральная пробка представляет собой компактный вариант с меньшими шестигранниками и керамическими частями снаружи головки, которые можно использовать в ограниченном пространстве. Самая правая заглушка имеет более длинную резьбовую часть для использования в более толстой головке блока цилиндров.

Длина резьбовой части заглушки должна точно соответствовать толщине головки.Если свеча зайдет слишком далеко в камеру сгорания, она может удариться о поршень, повредив двигатель изнутри. Менее драматично, если резьба свечи выходит в камеру сгорания, острые края резьбы действуют как точечные источники тепла, которые могут вызвать преждевременное воспламенение; кроме того, отложения, которые образуются между открытыми резьбами, могут затруднить снятие заглушек и даже повредить резьбу на алюминиевых головках в процессе снятия. Однако выступание наконечника в камеру также влияет на характеристики заглушки; чем ближе к центру расположен искровой промежуток, тем лучше будет воспламенение топливовоздушной смеси, хотя эксперты считают, что этот процесс на самом деле намного сложнее и зависит от формы камеры сгорания.С другой стороны, если двигатель «сжигает масло», избыточное масло, просачивающееся в камеру сгорания, имеет тенденцию загрязнять наконечник свечи и препятствовать возникновению искры; в таких случаях свеча с меньшим выступом, чем обычно требует двигатель, часто собирает меньше загрязнений и работает лучше в течение более длительного периода. Фактически, продаются специальные переходники «против обрастания», которые устанавливаются между свечой и головкой, чтобы уменьшить выступ свечи именно по этой причине на старых двигателях с серьезными проблемами сгорания масла; это приведет к тому, что воспламенение топливно-воздушной смеси будет менее эффективным, но в таких случаях это имеет меньшее значение.

Диапазон нагрева

Конструкция горячих и холодных свечей зажигания — более длинный изолирующий наконечник делает свечу более горячим

Рабочая температура свечи зажигания — это фактическая физическая температура на конце свечи зажигания в работающем двигателе. Это важно, поскольку от этого зависит эффективность самоочистки свечей и определяется рядом факторов, но в первую очередь фактической температурой в камере сгорания. Нет прямой зависимости между фактической рабочей температурой свечи зажигания и напряжением искры.Однако уровень крутящего момента, производимого в настоящее время двигателем, будет сильно влиять на рабочую температуру свечи зажигания, потому что максимальная температура и давление возникают, когда двигатель работает около максимального выходного крутящего момента (крутящий момент и частота вращения напрямую определяют выходную мощность). Температура изолятора зависит от тепловых условий, которым он подвергается в камере сгорания, но не наоборот. Если кончик свечи зажигания слишком горячий, это может вызвать преждевременное зажигание или иногда детонацию / детонацию и повреждение.Если он слишком холодный, на изоляторе могут образоваться электропроводящие отложения, вызывающие потерю энергии искры или фактическое замыкание искрового тока.

Свеча зажигания считается «горячей», если она является лучшим теплоизолятором, сохраняя больше тепла на кончике свечи. Свеча зажигания считается «холодной», если она может отводить больше тепла от наконечника свечи зажигания и понижать температуру наконечника. То, является ли свеча зажигания «горячей» или «холодной», называется диапазоном нагрева свечи зажигания. Диапазон нагрева свечи зажигания обычно указывается в виде числа, при этом некоторые производители используют возрастающие числа для более горячих свечей, а другие делают наоборот, используя возрастающие числа для более холодных свечей.

Диапазон нагрева свечи зажигания (то есть, с научной точки зрения, ее характеристики теплопроводности) зависит от конструкции свечи зажигания: типов используемых материалов, длины изолятора и площади поверхности свечи, подверженной воздействию горения. камера. Для нормального использования выбор диапазона нагрева свечи зажигания — это баланс между поддержанием наконечника достаточно горячим на холостом ходу, чтобы предотвратить загрязнение, и достаточно холодным при максимальной мощности, чтобы предотвратить преждевременное зажигание или детонацию двигателя. Если рассмотреть «более горячие» и «более холодные» свечи зажигания одного и того же производителя бок о бок, можно очень ясно увидеть принцип; Более холодные свечи имеют более прочный керамический изолятор, заполняющий зазор между центральным электродом и кожухом, эффективно позволяя отводить больше тепла кожухом, в то время как более горячие свечи имеют меньше керамического материала, так что наконечник более изолирован от корпус вилки и лучше сохраняет тепло.

Тепло из камеры сгорания уходит через выхлопные газы, боковые стенки цилиндра и саму свечу зажигания. Диапазон нагрева свечи зажигания лишь незначительно влияет на температуру в камере сгорания и общую температуру двигателя. Холодная свеча существенно не снизит рабочую температуру двигателя. (Слишком высокая температура свечи может, однако, косвенно привести к неконтролируемому преждевременному зажиганию, что может увеличить температуру двигателя.) Скорее, основной эффект «горячей» или «холодной» свечи заключается в том, чтобы влиять на температуру наконечник свечи зажигания.

До современной эры компьютеризированного впрыска топлива было принято указывать по крайней мере пару различных диапазонов нагрева для свечей автомобильного двигателя; более горячая вилка для автомобилей, которые в основном медленно передвигались по городу, и более холодная вилка для длительного использования на скоростных шоссе. Однако эта практика в значительной степени устарела сейчас, когда топливно-воздушные смеси автомобилей и температура цилиндров поддерживаются в узком диапазоне для целей ограничения выбросов. Однако гоночные двигатели по-прежнему выигрывают от выбора правильного диапазона нагрева свечей.Очень старые гоночные двигатели иногда имеют два набора свечей, один только для запуска, а другой устанавливается после прогрева двигателя для фактического вождения автомобиля.

Производители свечей зажигания используют разные числа для обозначения диапазона нагрева своих свечей зажигания.

Свечи зажигания считывающие

На запальный конец свечи зажигания влияет внутренняя среда камеры сгорания. Поскольку свечу зажигания можно снять для проверки, можно изучить влияние горения на свечу.Осмотр или «считывание» характерных меток на запальном конце свечи зажигания может указывать на условия в работающем двигателе. На наконечнике свечи зажигания будут отметки, свидетельствующие о том, что происходит внутри двигателя. Обычно нет другого способа узнать, что происходит внутри двигателя, работающего на максимальной мощности. Производители двигателей и свечей зажигания публикуют информацию о характерных обозначениях в таблицах считывания свечей зажигания. Такие диаграммы полезны для общего использования, но почти бесполезны при считывании свечей зажигания гоночных двигателей, а это совсем другое дело.

Легкое коричневатое изменение цвета кончика блока указывает на правильную работу; другие условия могут указывать на неисправность. Например, пескоструйная обработка кончика свечи зажигания означает, что происходит постоянная легкая детонация, часто неслыханная. Повреждение наконечника свечи зажигания также происходит внутри цилиндра. Сильная детонация может привести к полному разрушению изолятора свечи зажигания и внутренних деталей двигателя, прежде чем возникнет эрозия после пескоструйной обработки, но ее легко услышать.Другой пример: если свеча слишком холодная, на ее носу будут отложения. И наоборот, если вилка слишком горячая, фарфор будет выглядеть пористым, почти как сахар. Материал, которым центральный электрод крепится к изолятору, выкипит. Иногда конец заглушки может быть глянцевым, так как отложения растаяли.

Двигатель, работающий на холостом ходу, будет оказывать иное воздействие на свечи зажигания, чем двигатель, работающий на полностью открытой дроссельной заслонке. Показания свечей зажигания действительны только для самых последних условий эксплуатации двигателя, и работа двигателя в других условиях может стереть или скрыть характерные следы, ранее оставленные на свечах зажигания.Таким образом, наиболее ценная информация собирается при запуске двигателя на высоких оборотах и ​​полной нагрузке, немедленном выключении зажигания и остановке без работы на холостом ходу или низких оборотах и ​​снятии свечей для чтения.

Сканеры для чтения свечей зажигания, которые представляют собой просто комбинацию фонарика / лупы, доступны для улучшения чтения свечей зажигания.

Два средства просмотра свечей зажигания

Индексирование свечей зажигания

Предметом некоторых споров является «индексация» разъемов при установке, обычно только для высокопроизводительных или гоночных приложений; для этого необходимо установить их таким образом, чтобы открытая часть искрового промежутка, не закрытая заземляющим электродом, была обращена к центру камеры сгорания к впускному клапану, а не к стене.Некоторые тюнеры двигателей ^{[ кто? ]} полагают, что это максимизирует воздействие искры на топливно-воздушную смесь, а также обеспечит равномерное расположение каждой камеры сгорания и, следовательно, приведет к лучшему воспламенению; другие, однако, полагают, что это полезно только для того, чтобы заземляющий электрод не мешал контакту поршня в двигателях со сверхвысокой степенью сжатия, если зазор недостаточен. В любом случае это достигается путем отметки места зазора на внешней стороне пробки, ее установки и отметки направления, в котором обращена отметка; затем заглушка удаляется и добавляются дополнительные шайбы, чтобы изменить ориентацию затянутой заглушки.Это необходимо делать индивидуально для каждой заглушки, так как ориентация зазора относительно резьбы оболочки случайна. Некоторые заглушки изготавливаются с неслучайной ориентацией зазора и обычно обозначаются как таковые суффиксом к номеру модели; обычно они указываются производителями очень маленьких двигателей, в которых наконечник свечи зажигания и электроды составляют значительную часть формы камеры сгорания. Honda Insight имеет заводские индексации свечей зажигания с четырьмя различными номерами деталей, соответствующими разным степеням индексации для достижения наиболее эффективного сгорания и максимальной топливной экономичности.

См. Также

Сборник свечей зажигания (деталь)

Каталожные номера

1. ↑ Книга Bosch об автомобиле, его эволюция и инженерное развитие, St. Martin’s Press, авторское право 1975 г., Библиотека Конгресса № 75-39516, стр. 206-207.
2. ↑ «История свечей зажигания A.S.E.C.C.». Asecc.com (1927-10-27). Проверено 17 сентября 2011.
3. ↑ «Вилки ложи». Gracesguide.co.uk (30 августа 2011 г.). Проверено 17 сентября 2011.
4. ↑ «Страница» Основных знаний «Денсо».Globaldenso.com. Проверено 17 сентября 2011.
5. ↑ The Bosch Automotive Handbook, 8th Edition, Bentley Publishers, авторское право май 2011 г., ISBN 978-0-8376-1686-5, стр. 581-585.
6. ↑ Коммодор авиации Ф. Р. Бэнкс (1978). Я не вел дневник . Эйрлайф, 113. ISBN 0-9504543-9-7.
7. ↑ Дайджест судовых двигателей: Marine Spark Plug Savvy ^{[ dead link ]}
8. ↑ Страница «Madehow.com» Как делается свеча зажигания «. madehow.com.
9. ↑ «Патент № 345 596 на газовый двигатель 1886 года для Эттьена Жана Жозефа Ленуара».

Внешние ссылки

Использование математической модели системы зажигания для анализа искрового разряда, включая разрушение электродов свечи зажигания

В статье представлены результаты аналитических и экспериментальных исследований влияния различных видов топливных добавок на качество искрового разряда для различных конфигураций системы зажигания. Определены износ электрода свечи зажигания и величина искрового разряда для различных примесей и конфигураций топливовоздушной смеси.

1 Введение

Динамичное развитие автомобильной промышленности в последние десятилетия связано с постоянным совершенствованием компонентов двигателей внутреннего сгорания. Следовательно, были достигнуты повышенная надежность и лучшие экологические характеристики. Одним из компонентов, которые существенно повлияли на эти два фактора, является система зажигания [1, 2, 5, 9, 11, 12, 13, 14]. Назначение системы зажигания — обеспечить электрическую искру для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре в нужное время и с необходимой энергией искрового разряда [1, 3, 4, 6].Жизненно важно, чтобы электрический заряд, подаваемый системой зажигания на свечу, имел высокую частоту, высокую стабильность и достаточную продолжительность. Все свойства искрового разряда существенно влияют на качество процесса сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя, а значит, и на токсичность выхлопных газов. Кроме того, для предотвращения детонации в топливе обычно используются присадки. Некоторые продукты сгорания топлива (смеси) могут накапливаться на компонентах источника питания (изоляторах свечей) или в камере сгорания двигателя, тем самым уменьшая выбросы или затрудняя воспламенение смеси, что приводит к повышенной токсичности выхлопных газов.Повышенная деградация компонентов системы зажигания (свечи зажигания) влияет на величину энергии искры и приводит к повышенному износу электрода свечи зажигания. Использование изношенной свечи зажигания при повышенной температуре камеры сгорания может привести к неравномерной работе двигателя, потере мощности и повышенному расходу топлива. Динамика явлений в системе зажигания вкупе с влиянием внешних факторов делают анализ сложной исследовательской задачей. Многие ученые всего мира проводят исследования оптимальной работы системы зажигания.Однако результаты имитационных испытаний отличаются от полученных экспериментально.

В статье предпринята попытка анализа работы системы зажигания с помощью цифрового моделирования и последующей проверки полученных результатов на реальном объекте. Определялись как величина энергии искры при разном содержании примесей в топливовоздушной смеси, так и износ свечного электрода.

2 Токсичные компоненты в выхлопных газах

В выхлопных газах необходимо контролировать уровень CO, C _m H _n , NO _x и уровень сажи в дизельных двигателях.Окись углерода и углеводороды образуются в результате процесса неполного сгорания, где CO зависит от коэффициента λ . Оксиды азота — это естественные химические продукты реакции горения. Влияние состава смеси на токсичные компоненты выхлопных газов показано на Рисунке 1.

Рисунок 1

Зависимость содержания токсичных компонентов в выхлопных газах от состава смеси [8]

Есть несколько способов снизить токсичность выхлопных газов, воздействуя на состав смеси.Один из способов — подпитка двигателя обедненной смесью ( λ = 1,2 ÷ 1,3). При этом снижается содержание оксидов азота NO _x , но при этом одновременно повышается уровень углеводородов C _m H _n . Требования к точной дозировке топлива очень высоки, потому что смесь обеднена до предела воспламеняемости. Такой способ восстановления NO _x оказался неблагоприятным, так как двигатель развивает меньшую мощность, а износ свечей зажигания и одновременно повышается расход топлива.Когда источник питания двигателя богат ( λ = 0,7 — 0,55), содержание NO _x также относительно низкое. Повышенный выброс C _m H _n и CO может быть уменьшен за счет использования форсажной камеры в выхлопной системе. Недостатком такого решения является повышенный расход топлива до 30%. Исследование показало, что оптимальным расчетом является подпитка двигателя стехиометрической смесью ( λ = 1). С другой стороны, когда в него подают богатую смесь, низкое присутствие CO и NO _x снижается до свободного N ₂ .Тогда дожигатель не вызывает восстановления оксидов азота, потому что избыток кислорода и слишком малое количество CO препятствуют восстановлению NO _x до N ₂ [8, 11, 12, 13, 14, 15] .

3 Модель системы зажигания

Системы зажигания, накапливающие энергию в индуктивности, используются чаще, чем системы, накапливающие энергию в емкостях [1, 2, 3]. На рисунке 2 показана схема системы зажигания, используемая для построения математической модели.

Рисунок 2

Модель системы зажигания для имитационных исследований. U _b — напряжение аккумулятора, R ₁ — сопротивление первичной обмотки катушки зажигания, L ₁ — индуктивность первичной обмотки катушки зажигания, L ₂ — индуктивность вторичной обмотки катушки зажигания, R ₂ — сопротивление вторичной обмотки катушки зажигания, R ₄ — сопротивление, представляющее потери в сердечнике катушки, R ₃ — сопротивление радиоэлектрическим помехам, R ₄₅ — гидравлическое сопротивление свечи зажигания, R _ls — сопротивление разряду, C ₂ — собственная емкость катушки, C ₄₅ — собственная емкость свечи зажигания, M — муфта [1, 2]

Эквивалентная схема системы зажигания, представленная на рисунке 2, описывается уравнениями (1) для двух состояний блока управления.

U B — я 1 р 1 — L 1 d я 1 d т + M d я 2 d т знак равно 0 , L 2 d я 2 d т — M d я 1 d т + я 2 р 2 + я 3 р 3 + ты C 45 знак равно 0 , ты C 2 знак равно L 2 d я 2 d т — M d я 1 d т + я 2 р 2 , ты C 2 знак равно я р 4 р 4 , я 3 знак равно я 2 + я р 4 + я C 2 я 3 знак равно я р 45 + я C 45 , ты C 45 знак равно я р 45 р 45 я C 2 знак равно C 2 d ты C 2 d т , я C 45 знак равно C 45 d ты C 45 d т (1)

Путем введения переменных состояния: x ₁ = i ₁ , x ₂ = i ₂ , x ₃ = u _{C 2} , x ₄ = u _{C 45} в уравнение (1):

U B — Икс 1 р 1 — L 1 d Икс 1 d т + M d Икс 2 d т знак равно 0 , L 2 d Икс 2 d т — M d Икс 1 d т + Икс 2 р 2 + р 3 Икс 4 р 45 + р 3 C 45 d Икс 4 d т + Икс 4 знак равно 0 , Икс 3 знак равно L 2 d Икс 2 d т — M d Икс 1 d т + Икс 2 р 2 Икс 4 р 45 + C 45 d Икс 4 d т знак равно Икс 2 + Икс 3 р 4 + C 2 d Икс 3 d т (2)

Преобразуя систему уравнений (2), получим:

d Икс 1 d т знак равно А 1 Икс 1 + B 1 Икс 2 + C 1 Икс 3 + D 1 U B d Икс 2 d т знак равно А 2 Икс 1 + B 2 Икс 2 + C 2 Икс 3 + D 2 U B d Икс 3 d т знак равно А 3 Икс 1 + B 3 Икс 2 + C 3 Икс 3 + E 3 Икс 3 + D 3 U B d Икс 4 d т знак равно А 4 Икс 1 + B 4 Икс 2 + C 4 Икс 3 + E 4 Икс 4 + D 4 U B (3)

, где параметры определяются с использованием следующих соотношений:

А 1 знак равно р 1 M 2 L 2 — L 1 , B 1 знак равно M р 2 L 2 M 2 L 2 — L 1 , C 1 знак равно — M L 2 M 2 L 2 — L 1 , D 1 знак равно — 1 M 2 L 2 — L 1 , А 2 знак равно — M р 1 L 1 L 2 — M 2 L 1 , B 2 знак равно — р 2 L 2 — M 2 L 1 , C 2 знак равно 1 L 2 — M 2 L 1 , D 2 знак равно M L 1 L 2 — M 2 L 1 , А 3 знак равно C 45 А 4 C 2 , B 3 знак равно C 45 B 4 C 2 — 1 C 2 , C 3 знак равно C 45 C 4 C 2 — 1 C 2 , D 3 знак равно C 45 C 2 D 4 U B , E 3 знак равно 1 C 2 р 45 + C 45 E 4 C 2 , А 4 знак равно M А 1 2 р 3 C 45 — L 2 А 2 2 р 3 C 45 , B 4 знак равно M B 1 2 р 3 C 45 — L 2 B 2 2 р 3 C 45 + р 2 2 р 3 C 45 , C 4 знак равно M C 1 2 р 3 C 45 — L 2 C 2 2 р 3 C 45 , D 4 знак равно — L 2 D 2 2 р 3 C 45 , E 4 знак равно — р 3 2 р 3 C 45 р 45 + 1 2 р 3 C 45 (4)

Решение уравнения (3) имеет вид:

Икс знак равно Икс 1 Икс 2 Икс 3 Икс 4 , А знак равно А 1 B 1 C 1 0 А 2 B 2 C 2 0 А 3 B 3 C 3 E 3 А 4 B 4 C 4 E 4 , B знак равно U B D 1 D 2 D 3 D 4 (5)

При первом включении начальные условия равны нулю и уравнение.(5) принимает вид:

d d т Икс знак равно А Икс + B , Икс знак равно е А т Икс 0 + ∫ 0 т е А ( т — τ ) B d τ , Икс знак равно ∫ 0 т е А ( т — τ ) B d τ (6)

Решение уравнений для управляющего блока (рис. 2) в открытом состоянии было получено с использованием метода переменных состояния.

Следующий этап расчета (7) относится к работе системы с блоком управления с обратной связью, где начальные условия, то есть конечные условия предыдущего состояния (1), должны быть вычислены из блока управления. формула в контактном состоянии на время, равное времени контакта.

U B — я 3 р 1 — L 1 d я 3 d т + M d я 2 d т — L 2 d я 2 d т + M d я 3 d т — я 3 р 3 — ты C 45 знак равно 0 , ты C 2 знак равно L 2 d я 2 d т — M d я 3 d т + я 2 р 2 , ты C 2 знак равно я р 4 р 4 , я 3 знак равно я 2 + я р 4 + я C 2 , я 3 знак равно я р 45 + я C 45 , ты C 45 знак равно я р 45 р 45 , я C 2 знак равно C 2 d ты C 2 d т , я C 45 знак равно C 45 d ты C 45 d т (7)

В данном случае неизвестными являются: i ₂ , i ₃ , i _{R 4} , i _{C 2} , i _{R 45} , i _{C 45} , u _{C 2} и u _{C 45} .

Путем введения переменных состояния: x ₁ = i ₂ , x ₂ = i ₃ , x ₃ = u _{C 2} , x ₄ = u _{C 45} в уравнение (7):

U B — Икс 2 ( р 1 + р 3 ) + ( M — L 1 ) d Икс 2 d т + ( M — L 2 ) d Икс 1 d т — Икс 4 знак равно 0 Икс 3 знак равно L 2 d Икс 1 d т — M d Икс 2 d т + Икс 1 р 2 → d Икс 2 d т знак равно L 2 M d Икс 1 d т + Икс 1 р 2 M — 1 M Икс 3 Икс 2 знак равно Икс 1 + Икс 3 р 4 + C 2 Икс 3 d т → C 2 Икс 3 d т знак равно — Икс 1 + Икс 2 — Икс 3 р 4 Икс 2 знак равно Икс 4 р 45 + C 45 d Икс 4 d т → C 45 d Икс 4 d т знак равно Икс 2 — Икс 4 р 45 (8)

Преобразуя систему уравнений (8), получим:

d Икс 1 d т знак равно а 1 Икс 1 + б 1 Икс 2 + c 1 Икс 3 + d 1 Икс 4 + е 1 U B d Икс 2 d т знак равно а 2 Икс 1 + б 2 Икс 2 + c 2 Икс 3 + d 2 Икс 4 + е 2 U B d Икс 3 d т знак равно а 3 Икс 1 + б 3 Икс 2 + c 3 Икс 3 d Икс 4 d т знак равно б 4 Икс 2 + d 4 Икс 4 (9)

Для системы уравнений (9) параметры a ₁ … d ₄ определяются соотношениями:

а 1 знак равно — р 2 ( M — L 1 ) [ L 2 ( M — L 1 ) + M ( M — L 2 ) ] , б 1 знак равно M ( р 1 + р 3 ) [ L 2 ( M — L 1 ) + M ( M — L 2 ) ] , c 1 знак равно ( M — L 1 ) [ L 2 ( M — L 1 ) + M ( M — L 2 ) ] , d 1 знак равно M [ L 2 ( M — L 1 ) + M ( M — L 2 ) ] , е 1 знак равно — d 1 , а 2 знак равно а 1 L 2 + р 2 M , б 2 знак равно б 1 L 2 M , c 2 знак равно c 1 L 2 — 1 M d 2 знак равно d 1 L 2 M , е 2 знак равно — е 1 L 2 M а 3 знак равно — 1 C 2 , б 3 знак равно 1 C 2 , c 3 знак равно — 1 C 2 р 4 , б 4 знак равно 1 C 45 , d 4 знак равно — 1 C 45 р 45 (10)

Решение уравнения (9) имеет вид:

Икс знак равно Икс 1 Икс 2 Икс 3 Икс 4 , А знак равно а 1 б 1 c 1 d 1 а 2 б 2 c 2 d 2 а 3 б 3 c 3 0 0 б 4 0 d 4 , B знак равно U B е 1 е 2 0 0 (11)

Ур.(9) принимает вид:

d d т Икс знак равно А Икс + B , Икс знак равно е А т Икс 0 + ∫ 0 т е А ( т — τ ) B d τ (12)

x ₀ — начальные условия или конечные условия из предыдущего состояния, которые должны быть вычислены по формулам для блока управления в состоянии контакта для времени, равного времени контакта [2].

Время t будет отсчитываться с момента выхода блока из состояния контакта.

Результаты компьютерного моделирования, показанные на рисунке 3, показывают разницу в формах сигналов напряжения u ₁ ( t ) и u ₂ ( t ). Очевидно, что реакция u ₂ ( t ) (выходное напряжение на новую свечу зажигания) отличается от реакции свечи зажигания, проработавшей 40 часов с загрязненным топливом.

Рисунок 3

Вторичное напряжение для новой свечи зажигания u ₁ ( t ) и напряжение u ₂ ( t ) для свечи зажигания после 30 часов работы с загрязненным топливом

Стоит знать даже схему форм сигналов, которые возникают в результате нагрузки на провод зажигания такими компонентами, как свеча зажигания. Мы часто видим эффекты отражений на концах кабелей и многократное перекрытие отраженных волн.Можно предположить, что такое совпадение окажет значительное влияние на искровой разряд и, следовательно, на энергию, надежность зажигания или, что имеет такое важное значение в настоящее время, на токсичность выхлопных газов. Таким образом, кажется, что более подходящей моделью системы зажигания должна быть модель (разрабатываемая авторами этой статьи), которая, кроме того, учитывает форму электродов свечи зажигания и описание зажигания. кабель как распределенная система.

4 Результаты исследований

4.1 Влияние примесей топлива на износ электродов свечи зажигания

В обоих типах систем зажигания использовались одноэлектродные свечи зажигания NGK. Испытания проводились при температуре сгорания топливно-воздушной смеси 500 ° С. Первую оценку износа свечи зажигания проводили через 10 часов работы (рис. 4а, 4б), а затем через 30 часов (рис. 4в, 4г). Во всех экспериментах использовалась воздушно-топливная смесь, содержащая примеси.

Рисунок 4

Изображение зазора между электродами

Анализ износа эмиссионных поверхностей электродов проводился с помощью электронного сканирующего микроскопа HIROX KH-8700.

4.2 Определение энергии искрового разряда для различных типов электродов

Для 30-часовой работы свечей зажигания при 500 ° C для свечей зажигания энергия разряда NGK для конденсаторной системы разряда, рассчитанная на основе результатов, представленных на рисунках 5a и 5b, составляет 32.6 мДж.

Рисунок 5

(a) Ток при работе свечей зажигания в течение 10 и 30 часов при 500 ° C; (b) Напряжение в течение 10 и 30 часов работы свечей зажигания при 500 ° C Расчетная энергия: E = 32,6 мДж

5 Заключение

Очень хорошие результаты по восстановлению NO _x могут быть достигнуты при использовании свечей зажигания с повышенной твердостью электродов путем наплавки.Как показывают смоделированные исследования (рис. 5a и 5b), наиболее выгодной топливно-воздушной смесью для двигателя внутреннего сгорания является стехиометрическая смесь ( λ = 1).

Результаты исследования показывают, что энергия искрового разряда после 30 часов работы снизилась примерно на 10% по сравнению с исходным состоянием.

Ссылки

[1] Ружович С., Тофил С., Влияние примесей топлива на расход электродов в свечах зажигания, 18-й Международный симпозиум по электромагнитным полям в мехатронике, электротехнике и электронной технике, 14–16 сентября 2017 г., Лодзь, Польша.Искать в Google Scholar

[2] Ружович С., Тофил С., Влияние примесей на работу выбранных систем зажигания топлива в двигателях внутреннего сгорания, Архив электротехники, 2016, 65 (2), 349-360, 10.1515 / aee-2016-0026. Поиск в Google Scholar

[3] Робинет К., Анджеевски Дж., Хигелин П., Исследование межцикловой вариации двигателя SI, запускаемого свечой зажигания и нестандартным устройством, SAE, 1997, 972986 Поиск в Google Scholar

[4] Завадски А., Ружович С., Применение входных данных — преобразование состояния системы для линеаризации некоторых нелинейных генераторов, Int. J. Contr., Автоматизация и системы, 10.1007 / s12555-014-0026-3. Искать в Google Scholar

[5] Завадски А., Ружович С., Применение преобразования входного состояния системы для линеаризации выбранных электрических цепей, J. Electr. Eng., 2016, 67, 3, 199-205, 10.1515 / jee-2016-0028. Искать в Google Scholar

[6] Alger T., Mangold B., Mehta D., Roberts C., Влияние конструкции свечи зажигания на первоначальную разработку ядра пламени и производительность свечи зажигания, SAE, 2006. Поиск в Google Scholar

[7] Антошевски Б., Тофил С., Лазерная сварка иридий-платиновых наконечников к электродам свечи зажигания, Proc . SPIE 10159, Laser Technology 2016: Progress and Applications of Lasers, 2016, 10159. Поиск в Google Scholar

[8] Róowicz S., Влияние изменения параметров R, L и C элементов первичной стороны системы зажигания на значение энергия искрового разряда (на польском языке), Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, 2016, 5, 92 Искать в Google Scholar

[9] Różowicz S., Анализ влияния конструкции и параметров системы зажигания на величину энергии разряда, Кандидатская диссертация (на польском языке), PŚK 2012 Поиск в Google Scholar

[10] Stone C., Brown A., Beckwith P., От цикла к циклу сгорания двигателя с искровым зажиганием — часть II: моделирование смещений ядра пламени как причины от цикла к циклу, SAE, 1996, 960613 Поиск в Google Scholar

[11] Робине К., Анджеевски Дж., Хигелин П., Исследование межциклового изменения двигателя, работающего от свечи зажигания, и нетрадиционного устройства, SAE, 1997, 972986 Поиск в Google Scholar

[12] Hunicz J., Wac E., Kaba \ l {} a J., Сравнительное исследование новых конструкций свечей зажигания, работы и надежности, Эксплуатация и надежность (на польском языке) 2006, 3 Поиск в Google Scholar

[13] Herweg R., Ziegler GFW, Образование ядра пламени в двигателе с искровым зажиганием, В: Международный симпозиум COMODIA 90, 1990, 173-178. Искать в Google Scholar

[14] Ли К., Ким К., Влияние начального сгорания в двигателе SI на последующую стадию сгорания и изменения в процессе сгорания от цикла к циклу, Int.J. Automot. Технол., 2001, 2 (1), 25-31. Искать в Google Scholar

[15] Ли Й., Бёлер Дж., Разработка ядра Flame и его влияние на производительность двигателя с различными конфигурациями электродов свечи зажигания, SAE 2005, 1, 1133 Поиск в Google Scholar

Поступила: 31.10.2017

Принято: 30.11.2017

Опубликовано в сети: 20.03.2018

© 2018 Себастьян Ружович, опубликовано De Gruyter

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Лицензия.

.