Свеча зажигания: не просто искра
Эксплуатация машин

Свеча зажигания: не просто искра

Свеча зажигания: не просто искра Суть работы свечи зажигания в двигателе с искровым зажиганием кажется очевидной. Это простое устройство, в котором наиболее важной частью являются два электрода, между которыми проскакивает искра зажигания. Мало кто из нас знает, что в современных двигателях свеча приобрела новую функцию.

Современные двигатели управляются почти исключительно электронным способом. Контроллер, Свеча зажигания: не просто искра известный в народе как «компьютер» собирает ряд данных о работе агрегата (упомянем здесь, прежде всего, частоту вращения коленчатого вала, степень «нажатия» на педаль газа, атмосферное давление воздуха и в впускного коллектора, температуру охлаждающей жидкости, топлива и воздуха, а также состав выхлопных газов в выхлопной системе до и после их очистки каталитическими нейтрализаторами), а затем, сравнивая эту информацию с хранящимися в его памяти, выдает команды системам управление процессом зажигания и впрыска топлива, а также положением воздушной заслонки. Дело в том, что точка воспламенения и доза топлива для отдельных рабочих циклов должны быть оптимальными с точки зрения экономичности, экономичности и экологичности в каждый момент работы двигателя.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Свечи накаливания

Игра стоит свеч

Среди данных, необходимых для контроля правильной работы двигателя, есть и сведения о наличии (или отсутствии) детонационного горения. Топливно-воздушная смесь уже в камере сгорания над поршнем должна сгорать быстро, но постепенно, от искры свечи зажигания до самых дальних участков камеры сгорания. Если смесь воспламеняется во всем своем объеме, т. е. «взрывается», КПД двигателя (т. е. способность использовать энергию, содержащуюся в топливе) резко падает, и в то же время возрастает нагрузка на важные узлы двигателя, что может привести к неудаче. Поэтому нельзя допускать постоянного явления детонации, но, с другой стороны, мгновенная постановка зажигания и состав топливно-воздушной смеси должны быть такими, чтобы процесс горения был относительно близок к этим детонациям.

Свеча зажигания: не просто искра Поэтому уже несколько лет современные двигатели оснащаются т.н. датчик детонационного горения. В традиционном варианте это фактически специализированный микрофон, который, ввинченный в блок двигателя, реагирует только на вибрации с частотой, соответствующей типичному детонационному сгоранию. Датчик передает информацию о возможных детонациях на компьютер двигателя, который реагирует изменением точки зажигания таким образом, что детонации не происходит.

Однако обнаружение детонационного горения можно осуществить и по-другому. Уже в 1988 году шведская компания Saab наладила производство безраспределительного блока зажигания под названием Saab Direct Ignition (SDI) в модели 9000. В этом решении каждая свеча зажигания имеет собственную катушку зажигания, встроенную в головку блока цилиндров, и «компьютер» подает на эту катушку только управляющие сигналы. Поэтому в этой системе точка воспламенения может быть разной (оптимальной) для каждого цилиндра.

Однако более важным в такой системе является то, для чего используется каждая свеча зажигания, когда она не дает искры зажигания (длительность искры составляет всего десятки микросекунд за рабочий цикл, а, например, при 6000 об/мин одна работа двигателя цикл составляет две сотые доли секунды). Оказалось, что одними и теми же электродами можно измерять протекающий между ними ионный ток. Здесь использовалось явление самоионизации молекул топлива и воздуха при сгорании заряда над поршнем. Отдельные ионы (свободные электроны с отрицательным зарядом) и частицы с положительным зарядом позволяют току протекать между электродами, помещенными в камеру сгорания, и этот ток можно измерить.

Важно отметить, что степень указанной ионизации газа в камере Свеча зажигания: не просто искра горение зависит от параметров горения, т.е. в основном от текущих давления и температуры. Таким образом, величина ионного тока содержит важную информацию о процессе горения.

Базовые данные, полученные системой Saab SDI, предоставили информацию о детонационном сгорании и возможных «осечках» зажигания, а также позволили определить требуемый угол опережения зажигания. На практике система давала более надежные данные, чем обычная система зажигания с традиционным датчиком детонации, а также была дешевле.

В настоящее время так называемая широко используется безраспределительная система с отдельными катушками для каждого цилиндра, и многие компании уже используют измерение ионного тока для сбора информации о процессе сгорания в двигателе. Системы зажигания, адаптированные к этому, предлагаются наиболее важными поставщиками комплектующих для двигателей. Также оказывается, что оценка процесса сгорания в двигателе путем измерения ионного тока может стать важнейшим способом изучения работы двигателя в режиме реального времени. Он позволяет непосредственно обнаруживать не только неправильное сгорание, но и определять размер и положение (рассчитанное в градусах поворота коленчатого вала) фактического максимального давления над поршнем. До сих пор такое измерение было невозможно в серийных двигателях. Используя соответствующее программное обеспечение, благодаря этим данным можно точно управлять зажиганием и впрыском в гораздо более широких диапазонах нагрузок и температур двигателя, а также подстраивать параметры работы агрегата под конкретные свойства топлива.

Добавить комментарий