Угол зажигания двигателя: понятие, влияние на ДВС, настройка

Содержание

понятие, влияние на ДВС, настройка

С каждым годом вопрос об экологичности автомобилей стоит все острей: люди начинают больше заботиться об окружающей среде. Не считая автомобильного производства, основной урон экологии наносят выхлопные газы. Чтобы снизить выбросы ОГ в атмосферу, нужно добиться лучшего и полного сгорания топлива. Но такие смеси, скорее всего, будут бедными, а это увеличивает температуру. Полнота сгорания топлива, в свою очередь, определяется поддержанием стехиометрического состава смеси и моментом ее поджога, а это влияет не только на экологичность, но и на развиваемую мощность. Эта точка воспламенения может обозначается как угол опережения зажигания (УОЗ).

УОЗ — это угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). При нормальном угле опережения зажигания смесь воспламеняется за 10–12ᴼ до попадания поршня в ВМТ.

При корректно выставленном УОЗ, энергия, высвободившаяся при сгорании смеси, должна с силой толкнуть поршень вниз.

Для этого воспламенение должно происходить в момент до достижения поршнем ВМТ — на такте сжатия.

Если смесь поджечь раньше нужного времени в наиболее удаленной от точки начального воспламенения смеси, то энергия от сгоревших газов будет мешать поднимающемуся поршню, двигаясь навстречу ему. Из-за этого энергия, высвободившаяся от сгорания смеси, начинает бить по стенкам цилиндра и дну поршня. Вследствие этого и появляется неприятный звук, похожий на взрыв, отдающийся звоном в двигателе.

Влияние УОЗ на выбросы выхлопных газов

Угол опережения зажигания влияет не только на расход топлива и момент, но и на состав выхлопных газов: с его увеличением возрастает содержание углеводорода (НС) и окислов азота (NOx) в выхлопе. Это связано с ростом температуры сгорания.

При работе на обедненных смесях, используемых все чаще, требуется больший угол опережения зажигания, чтобы компенсировать меньшую скорость горения. Так будет обеспечено снижение потребления топлива и высокий крутящий момент, но смесью нужно управлять очень точно, чтобы добиться лучшего компромисса в отношении экологичности выхлопа.


Эффективность снижения выбросов отработавших газов при смещении УОЗ для бензина АИ-95-К5 Газпромнефть: а) изменение коэффициента Кge (удельный расход топлива), б) изменение коэффициента KCH (углеводорода), в) изменение коэффициента KNOx (оксиды азота)

В современных ДВС УОЗ меняется в зависимости режима работы мотора. При его росте значительно возрастает температура сгорания, что в свою очередь вызывает повышение окислов азота NOx. При уменьшении процесс сгорания смещается на такт расширения. Температура отработавших газов также повышается в конце расширения. Это способствует более полному окислению СН.

УОЗ и работа двигателя

Негативные последствия при раннем зажигании:

  • перегрев деталей ДВС,
  • падение мощности,
  • разрушение прокладки под ГБЦ,
  • разрушение перегородки поршневых колец.

Если поджечь смесь позже оптимального момента (позднее зажигание), когда поршень после достижения ВМТ начинает движение вниз, энергия от сгоревших газов уходит в выпуск, снижается эффективность работы мотора.

Неправильно подобранное зажигание негативно влияет на эффективность и ресурс двигателя, а также приводит к увеличению расхода топлива.

Возможные проблемы с неправильно выставленными углами зажигания:

  • затрудненный пуск мотора,
  • увеличенный расход топлива,
  • плохая отзывчивость мотора на нажатие педали газа,
  • детонация в ДВС,
  • черный дым из глушителя.

Настройка угла зажигания при чип-тюнинге

На заводах настраивают УОЗ с расчетом на низкокачественное топливо, обычно оставив запас в пару градусов. Это позволяет обеспечить гарантийный ресурс двигателя даже при использовании топлива плохого качества. Но на таком топливе мощность и крутящий момент снижаются. При обычной езде владелец может и не заметить, что с авто что-то не так, но при активном педалировании проблема проявит себя.


Визуализация карты базового УОЗ в программе ChipTuningPRO

При чип-тюнинге калибровщик правит УОЗ, используя запасы, оставленные заводом-производителем. После чиповки повысятся требования к топливу: нужно будет заливать хороший АИ-95 или АИ-98. Из плюсов — автомобиль станет более динамичным и отзывчивым.

Подробнее о возможностях чип-тюнинга читайте в материале сайта.

Провести регулировку углов опережения зажигания и сделать чип-тюнинг можно у наших партнеров в любом городе России. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

Рекомендуем посмотреть

Как выставить угол опережения зажигания

Опережение зажигания топливно-воздушной смеси на бензиновом и дизельном двигателе является воспламенением рабочей смеси в цилиндре в строго заданный момент. Под таким моментом следует понимать нахождение поршня в ВМТ.

Правильно выставленный момент зажигания сильно влияет на исправную работу мотора. Отклонения приводят к потере мощности и неустойчивой работе ДВС. В четырехтактном двигателе смесь воспламеняется в конце такта сжатия, а также перед тем моментом, когда поршень окажется в верхней мертвой точке.

Содержание статьи

Что такое угол опережения зажигания

В бензиновых агрегатах смесь поджигается от искры, которую создает свеча зажигания. Перед началом рабочего хода поршня происходит расширение газов и воспламенение. Стоит отметить, что смесь в цилиндре сгорает не моментально. После образования искры процесс сгорания и максимальное расширение газов в рабочей камере занимает определенный промежуток времени. Указанный временной отрезок небольшой, но с учетом высокой частоты вращения коленвала поршень успевает дополнительно пройти определенное расстояние от той точки своего нахождения в тот момент, когда топливно-воздушная смесь только загорелась.

Перед началом рассмотрения УОЗ (угол опережения зажигания) давайте подробнее рассмотрим схему работы системы зажигания. Как уже было сказано выше, момент зажигания оказывает огромное влияние на исправность работы ДВС. Поджиг смеси реализуется в тот момент, когда поршень на такте сжатия подходит к ВМТ. Далее происходит сгорание смеси воздуха и бензина, результатом чего становится расширение газов. Эти газы толкают поршень вниз (рабочий ход), благодаря чему энергия сгорания преобразуется в механическую полезную работу на коленвале.

Вполне очевидно, что если воспламенение произойдет в момент нахождения поршня в ВМТ, тогда топливо еще будет догорать уже в начале его рабочего хода (позднее зажигание). Это приведет к тому, что давление газов частично будет приходиться на двигающийся вниз поршень. Закономерно наблюдается потеря мощности двигателя.

Если подать искру и поджечь рабочую смесь заметно раньше достижения поршнем ВМТ (раннее зажигание), тогда максимум давления расширившихся газов не толкнет его вниз, а будет препятствовать его поднятию в ВМТ.  Получается, энергия газов в такой ситуации не выполняет полезной работы. Более того, сопротивление газов по отношению к движущемуся поршню оказывает запредельные нагрузки на сам поршень и КШМ. Такое неправильно выставленное зажигание буквально разрушает двигатель. Чтобы избежать подобных отклонений зажигание необходимо регулировать.

Самостоятельная регулировка УОЗ

Правильно выставленный угол опережения зажигания предполагает воспламенение топливно-воздушной смеси и ее сгорание до момента, когда поршень окажется в верхней мертвой точке. Такой момент определяется по положению коленчатого вала двигателя и обозначается в градусах. Получается, моментом зажигания является угол между ВМТ и коленвалом. Если сдвигать угол к ВМТ, тогда получается позднее зажигание, а если сдвинуть угол в противоположном направлении, тогда такой угол станет ранним.

Давайте рассмотрим на примере «классики» ВАЗ, как выставить УОЗ на карбюраторном двигателе. Настройку необходимо осуществлять при помощи следующего минимального набора инструментов:

  • гаечный ключ;
  • ключ маховика для проворачивания коленвала;
  • свеча зажигания;

Порядок действий следующий:

  1. Двигатель необходимо заглушить, а сам автомобиль нельзя ставить на передачу (используется стояночный тормоз) Ключ также необходимо вынуть из замка зажигания.
  2. Далее потребуется обнаружить метки, которые находятся рядом с шестерней ГРМ (длинная 0 градусов, средней длины метка 5 градусов, короткая 10 градусов). После этого также понадобиться выявить метку на маховике.
  3. Затем нужно отсоединить высоковольтный провод со свечи зажигания 1-го цилиндра (ближний к радиатору). В этот провод вставляется заготовленная ранее свеча, после чего она крепится на массу (для удобства можно воспользоваться держателем топливного шланга на клапанной крышке).
  4. После этого необходимо снять крышку трамблера, подойти с левой стороны машины и надеть ключ коленвала на гайку маховика. Далее коленвал нужно крутить строго на себя, так как попытка вращения в противоположную сторону приведет к откручиванию маховика.
  5. В процессе вращения коленвала нужно следить за бегунком трамблера и подгонять положение так, чтобы бегунок находился в области контакта 1-го цилиндра.
  6. Что касается меток на шестерне ГРМ и клапанной крышке, для моторов ВАЗ 2103-2106, выставляется 0 или 1 градус, для мотора ВАЗ 2101 ставится 1-3 градуса.
  7. После выставления меток ГРМ и проверив нахождение бегунка трамблера в области контакта 1 цилиндра, ключ с маховика коленвала убирается, крышка трамблера возвращается на место.
  8. Далее зажигание можно включить, но двигатель не запускается. Затем гайку крепления трамблера можно отпустить, после чего трамблер проворачивается против часовой стрелки.
  9. Следующим шагом становится проворачивание трамблера по часовой стрелке до того момента, пока не появится искра. Данную процедуру лучше повторить несколько раз.
  10. После этого трамблер необходимо зафиксировать в том положении, когда проскакивает искра. Затем провод можно вернуть на вкрученную свечу 1-го цилиндра.

Завершающим этапом становится проверка правильности выставленного угла опережения зажигания. Проверить это значение можно при езде. Перед началом пробного заезда двигатель необходимо прогреть до рабочей температуры.

Далее автомобиль потребуется разогнать на ровной дороге до 40-50 км/час, после чего включается 4-я скорость и осуществляется резкое нажатие на педаль газа. Появление «звона пальцев» (детонация) и быстрое его исчезновение (около 2 секунд) при разгоне до 60-65 км/час укажет на то, что угол опережения зажигания выставлен правильно.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое датчик распредвала ДПРВ. Из этой статьи вы узнаете о назначении данного устройства и неисправностях, которые возникают в результате его выхода из строя.

Постоянный детонационный стук будет означать, что зажигание раннее. В этом случае процедуру настройки необходимо повторить, проворачивая трамблер в «минус» на одно деление. Отсутствие детонации позволяет осуществлять проворот в «плюс». Другими словами, трамблер сдвигают на несколько миллиметров по часовой стрелке или против часовой стрелки, что будет зависеть от того, какое зажигание нужно выставить в конкретной ситуации.

Стоит добавить, что подстройку угла опережения зажигания на карбюраторных моторах также можно автоматизировать при помощи вакуумного регулятора. Указанное решение служит для коррекции угла опережения зажигания с учетом нагрузок на ДВС в том или ином режиме.

Угол опережения зажигания на моторах с электронным впрыском

Работа современного бензинового и дизельного двигателя с электронным впрыском контролируется при помощи прошивок, которые зашиты в ЭБУ. Вся система основана на взаимодействии контроллера, электронных датчиков и исполнительных устройств. По этой причине зажигание на таких автомобилях не выставляют.

Для нормальной работы систем топливоподачи и зажигания ЭБУ получает сигнал от датчиков, после чего полученная информация проходит обработку и сопоставляется со специальными топливными картами, которые находятся в прошивке блока управления. Основные сигналы поступают от датчиков коленвала и распредвала. С учетом положения коленвала и распредвала ЭБУ рассчитывает момент топливного впрыска инжекторной форсункой, а также момент поджига топливно-воздушной смеси (только для бензиновых ДВС) в цилиндре с поправкой на обороты и нагрузку на двигатель.

Электронное управление зажиганием означает то, что изменить угол зажигания (угол опережения топливного впрыска для дизеля) и топливные карты на таких системах можно только при помощи компьютера, к которому осуществляется подключение ЭБУ. Делается это в случае необходимости программного чип-тюнинга  ДВС, а также после внесения различных изменений в устройство двигателя.

На штатных автомобилях сбои в работе электронного зажигания могут возникнуть по причине неисправностей электроники, которые диагностируют в реальном времени путем анализа сигналов от датчиков. После выявления неисправного датчика или проблем с проводкой осуществляется устранение причины или замена электронного устройства на заведомо исправное.

Дополнительно следует обратить внимание на то, чтобы все метки на маховике и шкивах ГРМ точно совпадали. В дизеле также необходимо отдельно проверить состояние привода ТНВД. Неправильно выставленные метки приведут к тому, что на ЭБУ будут подаваться ошибочные сигналы, в результате чего появятся сбои зажигания и нарушится синхронность работы устройств и механизмов.

Угол опережения зажигания на двигателях с ГБО

Установка газобаллонного оборудования означает, что ряд характеристик будет отличаться при работе мотора на газу. Хотя в современных автомобилях регулировка параметров осуществляется посредством ЭБУ, в случае с газом систему необходимо дорабатывать.

Дело в том, что на инжекторных двигателях угол опережения зажигания блок управления выставляет с учетом детонации бензина. Что касается газа, то детонация данному виду топлива не свойственна. По этой причине для правильного выставления угла опережения зажигания на двигателях, которые работают на газе, дополнительно устанавливается вариатор угла опережения зажигания для ГБО. Устройство способно изменять УОЗ автоматически зависимо от режима работы двигателя.

Читайте также

Как определить раннее или позднее зажигание

От правильной настройки и бесперебойной работы системы зажигания напрямую зависит стабильность работы двигателя, его мощность, топливная экономичность и т. д. В норме на четырёхтактных двигателях топливно-воздушная смесь должна воспламеняться в конце такта сжатия, то есть перед самым подъемом поршня в верхнюю мертвую точку. Такой момент зажигания обусловлен тем, что смеси требуется определенное время для сгорания, после чего энергия расширяющихся газов толкает поршень вниз и начинается рабочий ход.

Под поздним или ранним зажиганием следует понимать задержку или опережение срабатывания системы зажигания по отношению к тому, в каком положении находится поршень в цилиндре. Другими словами, искра свечи зажигания образуется и поджигает топливно-воздушную смесь не в оптимальный момент приближения поршня к ВМТ, а раньше или позже этого момента. Такое явление получило название раннего или позднего зажигания. По этой причине владельцы транспортных средств, в которых реализована возможность самостоятельной регулировки УОЗ (угол опережения зажигания), часто сталкиваются с необходимостью настройки зажигания.

Содержание статьи

Как понять, что зажигание позднее или раннее

Воспламенение рабочей смеси топлива и воздуха в цилиндрах с опережением или запаздыванием приводит к определенным сбоям в работе мотора. В списке основных признаков, по которым можно определить неправильно установленное зажигание, следует выделить:

  • затрудненный запуск двигателя;
  • ощутимое увеличение расхода топлива;
  • двигатель теряет приемистость, падает мощность;
  • отмечается неустойчивая работа в режиме холостого хода;
  • пропадает отзывчивость на нажатие педали газа;
  • возникает перегрев двигателя и детонация;

Неправильный угол зажигания может проявляться в виде характерных хлопков, которые отдают в систему выпуска, в карбюратор и т.д. Вполне очевидно, что дальнейшая эксплуатация ДВС со сбитым углом опережения зажигания может привести к более серьезным поломкам двигателя, особенно в случае появления устойчивой детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое детонация двигателя. Из этой статьи вы узнаете о причинах, по которым возникает детонация, а также об основных признаках и способах устранения аномального детонационного сгорания топлива в цилиндрах двигателя.

Последствия неправильно выставленного угла зажигания

Как позднее, так и ранее зажигание негативно влияет на работу и ресурс двигателя. Следует добавить, что от правильного момента зажигания зависит не только мощность и расход горючего.  Если искра на свече зажигания образуется раньше положенного времени, тогда давление расширяющихся газов начинает противодействовать поднимающемуся в ВМТ поршню (раннее зажигание). Воспламенение рабочей смеси после того, как поршень начал двигаться из ВМТ вниз, приводит к тому, что высвобождающаяся энергия топлива «догоняет» поршень и попадает в выпуск, а не совершает полезную работу (позднее зажигание).

В случае с ранним зажиганием поднимающемуся поршню требуется приложить большое усилие на сжатие образовавшихся газов в результате преждевременного сгорания смеси. Нагрузка на ЦПГ и КШМ в таких условиях значительно возрастает.

Признаки раннего зажигания проявляются в виде следующих симптомов:

  • появление металлического звонкого призвука во время работы двигателя, который локализуется в области блока цилиндров;
  • плавают обороты холостого хода, двигатель работает нестабильно;
  • после нажатия на «газ» возникает пауза, двигатель не «тянет» и перерасходует топливо;

Позднее зажигание также наносит ощутимый вред двигателю. Сгорание смеси в данном случае происходит в условиях понижения давления и увеличения объема в цилиндре ДВС. Нарушается сам процесс горения топливно-воздушной смеси, которая догорает во время рабочего хода поршня. В результате признаками позднего зажигания являются:

  • двигатель теряет мощность, для разгона нужно сильно давить на газ;
  • отмечается значительное повышение расхода топлива;
  • мотор сильно коксуется отложениями и нагаром;
  • неправильное сгорание смеси ведет к перегреву двигателя;

Выставление угла опережения зажигания своими руками

Правильно выставленный момент зажигания предполагает регулировку УОЗ. Корректировать угол зажигания необходимо на холостом ходу. При этом следует учитывать, что оптимальными оборотами холостого хода считаются обороты в пределах 850-900 об/мин. Угол наклона момента зажигания также находится в определенных рамках от -1 (отрицательный) до +1 (положительный) градус. Указанный градус является градусом по отношению к ВМТ.

Чаще всего для установки момента зажигания используется стробоскоп. Данное решение позволяет добиться точности при установке.  В случае отсутствия прибора также можно воспользоваться контрольной лампочкой.

Указанную лампу подключают к плюсовой клемме на распределителе зажигания, а также соединяют с массой. Далее мы рассмотрим основные доступные способы настройки зажигания на следующем примере отечественной «классики»:

Настройка зажигания по стробоскопу

  • двигатель нужно прогреть до выхода на рабочую температуру;
  • стробоскоп подключается к бортовой сети;
  • откручивается фиксирующая гайка крышки распределителя-прерывателя зажигания;
  • сигнальный датчик срабатывания надевается на высоковольтный провод первого цилиндра;
  • при наличии шланга вакуум-корректора потребуется снять и заглушить указанный шланг;
  • свечение стробоскопа направляется на шкив коленвала;
  • двигатель запускается и работает на холостых;
  • осуществляется проворот корпуса трамблера;
  • положение корпуса прерывателя-распределителя фиксируется таким образом, чтобы метка шкива совпала с соответствующей меткой на ГРМ;
  • после совмещения меток производится затяжка фиксирующей гайки;

Выставление УОЗ по контрольной лампочке

Если используется способ установки зажигания по лампочке, тогда необходимо провернуть коленчатый вал двигателя так, чтобы метка на шкиве коленвала совпала с меткой на крышке ГРМ. При этом бегунок на распределителе зажигания должен указывать на свечной провод первого цилиндра.

Далее гайка-фиксатор трамблера ослабляется, после чего один провод от лампочки коммутируется с проводом, который идет к катушке зажигания от трамблера. Второй провод от лампы устанавливается на массу. Затем нужно включить зажигание и вращать корпус трамблера по часовой стрелке до момента, пока контрольная лампа не перестанет гореть. После этого следует аккуратно повернуть корпус трамблера обратно, то есть против часовой стрелки. Определив положение, при котором происходит загорание лампочки, необходимо зафиксировать корпус трамблера в этом положении. Фиксация производится при помощи затяжки гайки распределителя.

Другие способы настройки и проверка зажигания на автомобиле

Также можно выставить зажигание по искре или самостоятельно подобрать такой угол, когда двигатель будет работать наиболее стабильно и ровно.  Самым простым и наименее точным способом является установка на основании работы мотора. Для настройки двигатель заводят, после чего ослабляется гайка фиксации корпуса трамблера. Далее понадобится провернуть корпус распределителя по часовой стрелке и против, найдя положение, при котором двигатель работает ровно и обороты ХХ самые высокие. После этого следует провернуть корпус прерывателя на пару градусов по часовой стрелке и затянуть гайку трамблера.

При настройке зажигания по искре следует совместить метки на шкиве коленвала и ГРМ, а метка на бегунке должна указать на провод первого цилиндра. Затем ослабляется гайка корпуса распределителя, после чего из крышки трамблера следует вынуть центральный высоковольтный провод.

Затем контакт провода следует расположить вблизи «массы» (расстояние около 5 мм.) и включить зажигание. После этого корпус прерывателя следует повернуть на 20 градусов по часовой стрелке. Теперь корпус нужно вращать обратно до момента, когда между «массой» и контактом провода появится искра. В этом положении корпус трамблера нужно зафиксировать крепежной гайкой прерывателя.

По окончании необходимо проверить правильность УОЗ в движении. На прогретом моторе машину следует разогнать до 40-45 км/ч, после чего включается четвертая передача и полностью нажимается педаль газа. Далее необходимо оценить степень детонации. Нормой считается, когда сразу после включения 4-й передачи детонация кратковременно присутствует (2-3 сек.), но исчезает с разгоном автомобиля. Если детонация после разгона продолжается, тогда высока вероятность раннего зажигания. Если детонации нет в момент включения 4-й передачи, тогда зажигание позднее. В таких случаях регулировку УОЗ следует повторять для получения оптимального результата.

Читайте также

угол опережения зажигания

Угол опережения зажигания имеется на любом бензиновом двигателе, и для чего он нужен и как он устанавливается, или изменяется в зависимости от оборотов и будет рассмотрено в этой статье. Как известно из википедии, опережение зажигания  — это воспламенение топливной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания немного раньше, чем поршень подойдёт к верхней мёртвой точке. И распределитель зажигания устанавливается на заводе (или после разборки и ремонта мотора) так, чтобы вспышка в первом цилиндре происходила немного раньше, чем поршень этого цилиндра достигнет верхней мёртвой точки (подробнее как выставить распределитель чтобы отрегулировать зажигание описано вот тут).

Но кроме установки распределителя зажигания так, чтобы он распределял искру в цилиндрах с некоторым опережением до прихода поршней к ВМТ, так же в процессе работы мотора необходимо изменять угол опережения зажигания в зависимости от оборотов коленвала и от положения дроссельных заслонок (от нагрузки двигателя). Необходимость установки в распределителе зажигания (трамблёре) специального устройства, которое на современных двигателях автоматически регулирует момент воспламенения рабочей смеси в камерах сгорания двигателя, диктуется следующими обстоятельствам.

Сгорание рабочей смеси в цилиндрах и в камерах сгорания происходит мгновенно (примерно в течении 1/500 — 1/1000 доли секунды) и с увеличением оборотов коленчатого вала, скорость сгорания смеси остаётся почти неизменной, а вот средняя скорость движения шатунов с поршнями сильно возрастает. И за время сгорания горючей смеси, поршень (поршни) успевает значительно отойти от верхней мёртвой точки (ВМТ) и в следствии этого сгорание смеси произойдёт в большем объёме, давление газов на поршень изменится, и в итоге двигатель не будет развивать полную мощность.

Значит необходимо, с увеличением оборотов коленвала, воспламенять горючую смесь с некоторым опережением (до того, как поршень подошёл в ВМТ) и с таким расчётом, чтобы рабочая смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ (при наименьшем объёме), то есть сделать зажигание более ранним.

Причём, чем выше обороты коленвала при работе двигателя, тем бóльшим должно быть опережение зажигания. И это далеко не всё — при одних и тех же оборотах коленвала, угол опережения зажигания должен уменьшатся с открытием дроссельных заслонок в карбюраторе или в системе впрыска, а при закрытии заслонок угол опережения должен увеличиваться.

Это объясняется тем, что при открытии дроссельных заслонок увеличивается количество рабочей смеси, которая поступает в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к смеси остаточных отработанных газов, в следствии чего повышается скорость сгорания горючей смеси.

А при закрытии заслонок, наоборот количество топливной смеси уменьшается, а количество остаточных газов в цилиндрах мотора увеличивается, и от этого скорость сгорания топлива уменьшается.

Благодаря чему изменяется угол опережения зажигания.

Центробежный регулятор зажигания 1 — кулачок, 2 — грузик, 3 — пластина, 4 — валик привода, 5 — штифт, 6 — возвратная пружина, 7 — ось грузика

Контактная система. Угол опережения зажигания на двигателях c контактным прерывателем автоматически изменяется, в зависимости от оборотов коленвала, при помощи специального устройства, которое называется центробежным регулятором и которое показано на рисунке слева и ниже (на рисунке ниже показан вакуумный регулятор опережения зажигания).

Центробежный регулятор состоит из двух грузиков 2, которые надеваются на оську 7 и которые укреплены на пластине 3 приводного валика 4 и которые стягиваются двумя пружинками 6. Так же на грузиках впрессованы штифты 5, которые входят в прямоугольные вырезы пластины кулачка 1 прерывателя.

При работе мотора и повышении оборотов коленвала грузики под действием центробежной силы начинают расходится в стороны, и чем больше обороты коленвала, тем больше расходятся грузики (на рисунке «а» слева показан полукруглой стрелкой угол опережения зажигания на малых оборотах, а на рисунке «б»показан поворот пластины и кулачка на больший угол при больших оборотах коленвала).

Когда грузики расходятся, они поворачивают пластину 3 с кулачком (по направлению его вращения) на некоторый угол, чем и обеспечивается более раннее размыкание контактов прерывателя. То есть увеличивается опережение зажигания (угол опережения зажигания).

При уменьшении оборотов коленчатого вала, действие центробежной силы уменьшается и грузики от действия пружин 6 сходятся, возвращая (поворачивая) пластину с кулачком в обратную сторону.

Вакуумные регуляторы опережения зажигания.
в — при малой нагрузке, г — при большой нагрузке.
8 — вакуумная трубка, 9 — пружина диафрагмы, 10 — диафрагма, 11 — корпус, 12 — тяга, 13 — подвижный диск прерывателя, 14 — кулачок, 15 — контакты прерывателя

От степени открытия дроссельных заслонок и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания тоже автоматически изменяется, но уже при помощи дополнительного устройства, называемого вакуумным регулятором (см. рисунок слева). Полость вакуумного регулятора с одной стороны диафрагмы 10 сообщается с атмосферой, а с другой стороны при помощи трубки 8 с диффузором карбюратора (или с диффузором воздушной заслонки на инжекторах).

При закрытии дроссельной заслонки, разряжение в корпусе 11 вакуумного регулятора увеличивается, при этом диафрагма, преодолевая сопротивление пружины 9, прогибается наружу и через тягу 12 начинает поворачивать подвижный диск 13 навстречу вращению кулачка прерывателя, в сторону увеличения угла опережения зажигания.

А при открытии дроссельной заслонки, разряжение наоборот уменьшается, при этом пружина выгибает диафрагму в противоположную сторону, при этом с помощью тяги поворачивая диск прерывателя 13 по ходу вращения кулачка, в сторону уменьшения угла опережения зажигания.

Кроме автоматического регулирования опережения зажигания, распределители на современных машинах имеют и ручную регулировку, с помощью октан-корректора.

Бесконтактная система. Аналогично работает центробежный регулятор и на бесконтактной электронной системе зажигания.

Распределитель зажигания бесконтактной системы переднеприводных вазов.
1 — крышка распределителя (трамблёра), 2 — центральная клемма, 3 — угольный контакт, 4 — боковая клемма, 5 — ротор, 6 — защитный экран, 7 — держатель переднего подшипника валика, 8 — опорная пластина, 9 — экран, 10 — ведомая пластина центробежного регулятора, 11 — грузик, 12 — ведущая пластина, 13 — корпус датчика, 14 — валик привода, 15 — муфта привода, 16 — корпус вакуумного регулятора, 17 — штуцер привода разряжения, 18 — диафрагма, 19 — тяга вакуумного регулятора, 20 — датчик Холла, 21 — клеммная колодка.

Только пластина, поворачивающаяся от действия центробежной силы и грузиков, связана не с кулачком, а с экраном 9 (см. рисунок слева). От действия центробежной силы и расхождения грузиков, пластина поворачивает экран на некоторый угол (который зависит от оборотов коленвала) и шторки экрана начинают входить в прорезь датчика Холла немного раньше, или позже, в зависимости от оборотов коленвала и распредвала (на переднеприводных ВАЗах конец распредвала крутит валик привода 14).

И соответственно датчик Холла начинает выдавать импульс на искру немного раньше или позже, в зависимости от оборотов коленвала и распредвала двигателя (валик привода 15 здесь вращается от вращения распределительного вала).

Так же следует учесть, что угол опережения зажигания следует немного изменять при переходе (при использовании) на топливо с другим октановым числом, чтобы исключить детонацию. И на какой угол нужно изменить опережение зажигания чтобы предотвратить детонацию, я написал вот в этой статье.

В современных автомобилях и мотоциклах с системой впрыска топлива (так называемые в народе инжекторные двигатели), за корректировку угла опережения зажигания (в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя) занимается электронный блок управления (бортовой компьютер) на основе специальной программы и считывая показаний с нескольких датчиков (например датчик коленвала, датчик распредвала, датчик расхода воздуха — подробнее о датчиках впрыскового двигателя и как их проверить можно почитать вот тут) и поэтому установка механических устройств, как на карбюраторных машинах (центробежных регуляторов, вакуумного регулятора, октан-корректора не требуется.

А на самых свежих двигателях современных мотоциклов и автомобилей каждая свеча имеет собственную катушку зажигания, установленную в свечном колпачке и бортовой компьютер вполне может изменять угол опережения зажигания для каждого цилиндра по отдельности. Хотя и на некоторых машинах с общей катушкой зажигания и распределителем (трамблёром), или с четырёхвыводной катушкой,  такое тоже возможно благодаря электронике (датчикам) и заложенной в бортовой компьютер специальной программы.

Надеюсь данная статья позволит начинающим водителям подробнее узнать, что такое угол опережения зажигания, почему он так важен и зачем нужно его изменять, в зависимости от режимов работы двигателя, успехов всем.

Процесс регулировки угла опережения зажигания в автомобиле

(рис. 1, Зависимость давления в цилиндре двигателя от угла опережения зажигания: 1 — раннее зажигание; 2 — нормальное зажигание; 3 — позднее зажигание; А — момент воспламенения смеси)

Момент зажигания рабочей смеси (см.рис.1 точка “А”) характеризуется углом опережения зажигания, который определяется по углу ф поворота коленчатого вала от момента возникновения электрической искры до положения, при котором поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). Момент зажигания оказывает большое влияние на мощность и тепловой режим двигателя, удельный расход топлива и токсичность отработавших газов.

Оптимальному углу опережения зажигания на рис.1 соответствует кривая 2 и угол опережения зажигания 27° до верхней мертвой точке. Если угол опережения зажигания больше оптимального, то зажигание раннее, а если меньше — позднее.

При позднем зажигании процесс сгорания смеси происходит по кривой 3, что приводит к перегреву двигателя, так как температура отработавших газов повышается и продолжительность процесса сгорания возрастает. При раннем зажигании давление в цилиндрах двигателя достигает максимума до верхней мертвой точке и оказывает противодействие на поршень. Раннее зажигание способствует появлению и усилению детонации (см. рис. 1, зубцы на кривой 1).

Закономерность изменения оптимального угла опережения зажигания различна для двигателей разных типов, зависит от многих факторов и определяется экспериментально.

Для сгораний рабочей смеси требуется определенное время (в пределах 2 мс). С повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя продолжительность сгорания смеси (по углу поворота коленчатого вала) будет больше, что требует увеличения угла опережения зажигания. Зависимость угла опережения зажигания от частоты вращения не прямо пропорциональна, так как скорость сгорания смеси не остается неизменной. С возрастанием частоты вращения коленчатого вала давление, температура и турбулентность смеси повышаются, что способствует повышению скорости сгорания смеси. Наибольшая скорость сгорания смеси наблюдается при коэффициенте избытка воздуха, равном 0,85-0,90.

Угол опережения зажигания Θ изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя центробежным регулятором. Максимальное значение угла опережения зажигания равно 30-40° по углу поворота коленчатого вала.

(Рис. 2. Центробежный регулятор: 1 — кулачок; 2 — грузик; 3 — ведущий валик; 4 — пластина кулачка; 5 — штифт; 6 — ось грузика; 7 — пружина)

На рис. 2 показано устройство центробежного регулятора опережения зажигания. Работает регулятор следующим образом. На ведущем валике 3 регулятора закреплена пластина 4 с осями 6 грузиков. Грузики 2 связаны между собой пружинами 7. На каждом грузике имеется штифт 5, входящий в прорези пластины 4, закрепленной на втулке кулачка 1. Привод кулачка осуществляется от валика 3 через грузики 2. С увеличением частоты вращения коленчатого вала грузики под действием центробежной силы расходятся. При этом штифты 5, перемещаясь в пазах пластины 4, поворачивают ее и связанный с ней кулачок в направлении вращения ведущего валика, Останавливая необходимый угол опережения зажигания. Жесткость пружин различна, что обеспечивает требуемую закономерность изменения угла опеежения зажигания при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя (степени открытия дроссельной заслонки) осуществляется вакуумным регулятором опережения зажигания. Максимальный угол опережения составляет 20-24° по углу пововорота коленчатого вала.

Вакуумный регулятор показан на рис. 3. Полость Б регулятора, в которой размещена пружина 6, соединяется трубкой 5 со смесительной камерой карбюратора, расположенной над дроссельной заслонкой. Полость регулятора А сообщается с атмосферой.

К мембране 7 прикреплена тяга 9. Она связана шарниром с подвижной пластиной 11, на которой установлен прерыватель. При уменьшении нагрузки двигателя дроссельная заслонка прикрывается и разрежение в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и в полости Б увеличивается. Под действием разряжения мембрана 7, преодолевая усилие пружины б, перемещается и тяга 9 поворачивает подвижную пластину 11 вместе с прерывателем против направления вращения кулачка. Угол опережения зажигания увеличивается.


Рис. 3. Вакуумный регулятор:
1 — крышка корпуса; 2 — регулировочная прокладка; 3 — уплотнительная прокладка; 4 — штуцер крепления трубки; 5 — трубка; 6 — пружина; 7 — мембрана; 8 — корпус регулятора; 9 — тяга; 10 — ось тяги; 11 — подвижная пластина прерывателя; I и II — положение мембраны регулятора при нагрузке на двигатель соответственно большей и меньшей; А и Б — полости

С увеличением нагрузки двигателя дроссельная заслонка открывается, разрежение в полости Б регулятора уменьшается, и пружина 6 перемещает влево мембрану 7 и связанную с ней тягу 9. Тяга поворачивает подвижную пластину и прерыватель в направлении вращения кулачка, уменьшая таким образом угол опережения зажигания.

Отверстие для подсоединения трубки регулятора расположено таким образом, что на режиме холостого хода двигателя заслонка карбюратора перекрывает отверстие. Разрежение в полости Б регулятора при этом будет небольшим и регулятор не работает.

Допуск на величину угла опережения зажигания обычно принимают в пределах ±2° угла поворота коленчатого вала.

С увеличением угла опережения появляется или усиливается детонация. При применении топлива с меньшим октановым числом угол опережения необходимо уменьшать.

При изменении применяемого сорта топлива необходимо менять угол опережения зажигания. Октановое число топлива характеризует его антидетонационные качества. Чем меньше октановое число, тем топливо более склонно к детонации.

Угол опережения зажигания в зависимости от октанового числа топлива изменяется рычагом октан-корректора (рис. 4а), который поворачивает корпус прерывателя-распределителя в ту или другую сторону. Предварительно следует ослабить болт и регулировочные гайки октан-корректора. Одно деление шкалы 5 октан-корректора соответствует изменению угла опережения зажигания на 2° по углу поворота коленчатого вала. После регулировки нужно затянуть крепящие болт и регулировочные гайки.


Рис. 4. а) Октан-корректор:
1 — рычаг установки зажигания; 2 — болт крепления рычага; 3 — болты крепления октан-корректора; 4 — корпус распределителя; 5 — шкала октан-корректора; 6 — регулировочные гайки; 7 и 8 – соответственно подвижный и неподвижный контакты; I и II — соответственно большой и малый зазор между контактами
Рис. 4. б). Изменение угла опережения зажигания при совместной работе центробежного и вакуумного регуляторов:
1 — характеристика центробежного регулятора; 2 — характеристики вакуумного регулятора при различных значениях нагрузки N двигателя

Таким образом, три рассмотренные устройства для регулировки угла опережения зажигания действуют независимо одно от другого на различные элементы прерывателя-распределителя: центробежный регулятор поворачивает кулачок прерывателя, вакуумный регулятор-прерыватель, а октан-корректор — корпус прерывателя-распределителя.

Реальный угол опережения зажигания складывается из угла начальной установки Θ0 и углов, устанавливаемых октан-коррек-тором, центробежным (Θ1) и вакуумным (Θ2) регуляторами (рис. 4б).

Изменение зазора в контактах прерывателя и износ подушечки рычажка прерывателя приводят к уменьшению или увеличению угла опережения зажигания. Поэтому перед установкой момента зажигания на двигателе, а также при проверке и регулировке центробежного и вакуумного регуляторов необходимо предварительно проверить зазор между контактами прерывателя (щупом) и износ подушечки его рычажка.

Зазор между контактами 7 и 8 прерывателя имеет большое значение для обеспечения надежной работы системы зажигания, так как от величины зазора зависит угол α 3 замкнутого состояния контактов (см. рис. 4а) или время, в течение которого нарастает сила тока цепи первичной обмотки катушки зажигания.

В процессе эксплуатации необходимо проверять зазор между контактами прерывателя на специальных стендах или с помощью переносных приборов — угол замкнутого состояния контактов.

Углы α 3 замкнутого состояния контактов и зазор между контактами (если нет указаний завода-изготовителя) в зависимости от числа цилиндров двигателя приведены ниже:

  • Число цилиндров …….. 4 6 8
  • Угол замкнутого состояния контактов,° …….. 43±3 39±3 30±3
  • Зазор между контактами, мм …….. 0,4±0,05 0,4±0,05 0,З5±0,05

Технические характеристики некоторых типов прерывателей-распределителей даны в таблицах на рис. см. ниже:



Момент опережения впрыска

Зажигание топливно-воздушной смеси в дизельном двигателе реализовано посредством самовоспламенения солярки от контакта с предварительно сжатым и нагретым в результате такого сжатия воздухом в цилиндрах.

Выставление зажигания на дизельном двигателе подразумевает изменение угла опережения впрыска топлива, которое подается в четко заданный момент в конце такта сжатия. Если угол выставлен отлично от оптимальных параметров, тогда топливный впрыск окажется несвоевременным. Результатом станет неполноценное сгорание смеси в цилиндрах, что вызывает разрушительный дисбаланс в работе двигателя.

Следует помнить, что даже незначительные отклонения при выставлении угла впрыска топлива могут привести к серьезной поломке дизельного двигателя.

Необходимость установки зажигания на дизеле своими руками зачастую возникает в таких случаях:

  • зажигание дизеля требуется откорректировать параллельно замене зубчатого ремня ГРМ;
  • после демонтажа ТНВД нет возможности установить шкив топливного насоса согласно специальным меткам;

Одной из рекомендаций перед началом любых работ, связанных с разбором топливной аппаратуры дизеля, выступает острая необходимость четко отметить или освежить все метки. Для этого достаточно нанести небольшие штрихи при помощи краски или качественного маркера. Это облегчит последующую обратную сборку и установку шкива ТНВД, что автоматически исключит или сведет к минимуму потенциальные сбои зажигания.

В электронных системах управления моментом впрыска определяется по следующим параметрам:

Запрос на угол опережения для основного впрыска определяется в зависимости от оборотов двигателя и от

количества впрыскиваемого топлива (являющегося отображением нагрузки).

Во время запуска, значение угла опережения впрыска должно быть сокращено, чтобы установить начало процесса

горения вблизи верхней мертвой точки, т.е. в положении, где температура является наиболее высокой при

отсутствии горения. Для этого программа определяет угол опережения впрыска в зависимости от оборотов

двигателя и от температуры охлаждающей жидкости. С момента запуска двигателя, система должна снова

использовать программы и значения корректировки, описанные ниже:

  • Первая корректировка осуществляется в зависимости от температур воздуха и охлаждающей жидкости двигателя. Данная корректировка позволяет адаптировать угол опережения впрыска к рабочей температуре двигателя. Когда двигатель разогрет, угол опережения впрыска может быть отодвинут, чтобы снизить температуру горения и, соответственно, вредные выбросы (главным образом, NOx). Когда двигатель холодный, величина опережения впрыска должна быть достаточно большой, чтобы компенсировать увеличенную задержку воспламенения.
  • Вторая корректировка определяется в зависимости от атмосферного давления.
  • Третья корректировка осуществляется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и от времени,прошедшего после запуска. Данная корректировка позволяет увеличивать опережение впрыска в фазе разогрева двигателя, т.е. в течение 30 секунд после запуска. Она имеет целью сократить перебои в процессе горения и нестабильность, весьма вероятную после холодного запуска.
  • Четвертая корректировка определяется в зависимости от отклонения давления топливной рампы. Данная корректировка используется для сокращения величины угла опережения впрыска, если давление в топливной рампе выше запрашиваемого значения давления. В этом случае, процесс горения может становиться очень шумным. Можно скомпенсировать данное явление, слегка сократив величину угла опережения.
  • Пятая корректировка определяется в зависимости от коэффициента рециркуляции отработавших газов. Данная корректировка используется, чтобы корректировать величину угла опережения впрыска в зависимости от коэффициента рециркуляции отработавших газов. Когда коэффициент рециркуляции отработавших газов увеличивается, величина угла опережения впрыска также должна быть увеличена, чтобы компенсировать спад температуры в цилиндре.

Электронный блок регулировки УОЗ для карбюраторных двигателей

В настоящее время электонный блок не производится и не продается.

 

Электронный блок предназначен для регулировки угла опережения зажигания на карбюраторных автомобилях. Совместная установка блока и бесконтактной системы зажигания позволяет:

снизить расход топлива до 15%, увеличить крутящий момент до  20%, улучшить запуск в холодное время, подстраивать зажигание под топливо, снизить токсичность выхлопа. Установка блока позволяет использовать низкооктановое топливо без вреда для двигателя.

Состав системы:

  1. Электронный блок.
  2. Коммутатор.
  3. Распределитель зажигания с датчиком Холла.
  4. Датчик абсолютного давления.
  5. Датчик детонации.

Производим установку, наладку и индивидуальную подстройку под каждый двигатель.

Установка производится на автомобили ВАЗ, ГАЗ, УАЗ, ЗАЗ, Москвич.

 Коммутатор и распределитель зажигания, в комплект поставки не входят.

 

Краткое описание принципов работы и возможностей электронного блока управления углом опережения зажигания

Наверное, всем, известно, что в настоящее время на дорогах не только Украины и стран СНГ, но и других стран, в эксплуатации находятся миллионы легковых и грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями. Отличие карбюраторных двигателей внутреннего сгорания от более современных двигателей с инжекторным впрыском топлива, заключается не только в способе подачи топлива в цилиндры двигателя, но и в способе регулирования угла опережения зажигания.

В карбюраторных двигателях, угол опережения зажигания регулируется примитивно, механически с помощью центробежного регулятора, который за счет жесткости пружин и массы грузиков, в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя устанавливает угол опережения зажигания.

В двигателе с инжекторным впрыском топлива блок микроконтроллера, учитывает сигналы от датчиков состояния двигателя и окружающей среды и на основании этих сигналов микроконтроллер рассчитывает оптимальный угол опережения зажигания. В результате, даже с хорошо отрегулированным карбюратором, показатели мощности, экономичности и экологичности двигателя с карбюратором не идут  ни в какое сравнение с инжекторным двигателем.

Это приводит к тому, что карбюраторный двигатель перерасходует топливо, не развивает оптимальной мощности,  не создает нормального крутящего момента и вдобавок перегревается и выбрасывает в окружающую среду большое количество отработанных и до конца не сгоревших газов.

В настоящее время большинство автомобилей переводится на газовое топливо (нефтяной и природный газы). В этом случае угол опережения зажигания, вырабатываемый центробежным регулятором, и близко не соответствует оптимальным углам. В результате наличия больших недостатков в работе карбюраторных двигателей их производство повсеместно было прекращено и возможно в ближайшем будущем будет запрещена и эксплуатация таких двигателей из-за  их не соответствия нормам по выбросу отработанных газов и вредных веществ.

Учитывая все выше перечисленное, а так же резкое увеличение стоимости топлива, и был разработан электронный блок управления углом опережения зажигания. В отличие от серийных систем зажигания карбюраторных двигателей, которые не вырабатывают оптимальных углов опережения зажигания, применение  блока, за счет автоматической выработки углов опережения зажигания наиболее соответствующих данному конкретному режиму работы двигателя и применяемому топливу, создает для двигателя оптимальные условия работы на всех режимах. При этом штатный центробежный регулятор угла опережения зажигания механически блокируется. В результате  блок  позволяет на карбюраторном двигателе:

* повысить КПД двигателя;

* облегчить запуск двигателя в холодное время года;

* снизить расход топлива до 20% в сравнении с аналогичным двигателем, но с обычной системой зажигания;

* повысить тяговый момент ДВС на всех режимах работы;

* использовать,  вопреки рекомендациям завода изготовителя, без значительных снижений эксплуатационных характеристик, низкооктановое топливо;

* увеличить срок службы двигателя на 30%;

* уменьшить шумность работы ДВС;

* компенсировать разброс в качестве топлива октановое число на  ± 10 единиц;

*снизить, как минимум вдвое выбросы в окружающую среду вредных веществ и выхлопных газов;

* получать информацию о работе двигателя на шестиразрядном светодиодном семисегментном индикаторе красного или зеленого цвета;

* блок имеет энергонезависимую память.

Блок кроме основных своих функций, выполняет следующие функции:

*выбор режима «Город» – «Трасса»;

*ручную подстройку табличных базовых кривых УОЗ под конкретный двигатель;

*выбор режима работы двигателя под применяемое топливо;

*индикацию количества топлива в баке и удельный расход топлива;

*индикацию оборотов двигателя;

*индикацию напряжения бортовой сети;

*индикацию температуры двигателя;

*индикацию пробега за поездку;

*индикацию скорости в км/час;

*управление клапаном ЭПХХ в режимах «Трасса» и «Город»;

*при запуске и прогреве двигателя в холодное время автоматически устанавливает оптимальный УОЗ.

Блок прошел стендовые испытания в отделе поршневых машин ИПМаш АН Украины  г. Харьков, а так же двухгодичные эксплуатационные испытания. Испытания показали высокую надежность блока. За время испытаний не было ни одного отказа в работе блока. В настоящее время технические разработки и  решения,  полученные в процессе работы над блоком,  используются в Госпрограмме по применению биотоплива, где  в качестве прототипа для разработки блока управления углом опережения зажигания  двигателей работающих на биотопливе используются разработки, заложенные в блоке. Собственно блок  и разрабатывался с целью перевода карбюраторных ДВС для работы на биотопливе, так как с другими системами зажигания такая работа, без повреждения двигателя, не возможна.

Учитывая то, что сейчас в Верховной Раде зарегистрирован законопроект об обязательном использовании биоэтанола и биодизеля при производстве бензина и дизтоплива и то, что планируется переход на нормы топлива ЕВРО4 и ЕВРО5, разработка и освоение производства блока оказались как никогда своевременными. Дело в том, что высокооктановое топливо, которое соответствует нормам ЕВРО4 и ЕВРО5, требует увеличенных УОЗ, которые простой механический распределитель обеспечить не может. Кроме этого, в связи с увеличением параметров УОЗ, возрастают и пределы их регулирования, а это в свою очередь вызывает потребность в быстроте действия этой системы, что механический регулятор УОЗ обеспечить не может.

Блок  устанавливается на карбюраторные двигатели и может работать совместно с датчиками детонации, абсолютного давления, датчиком скорости и штатными датчиком температуры и уровня топлива в баке, а так же заменяет блок ЭПХХ и работает по своим параметрам включения-выключения клапана холостого хода карбюратора. На низких оборотах коленвала, для облегчения запуска холодного двигателя, блок формирует несколько импульсов зажигания на один импульс от прерывателя (многоискровое зажигание). Блок позволяет двигателю работать на четырех программных режимах:  «Трасса-Город». «Высокооктановое», «Низкооктановое» и «Газ» топливе. Блок  отрабатывает, в зависимости от условий работы двигателя и применяемого топлива, 63 базовых кривых углов опережения зажигания.

Блок рассчитывает угол опережения зажигания, принимая в расчет импульсы от прерывателя, скорость вращения коленвала, сигнал от датчика разряжения в карбюраторе, сигналы датчика детонации, температуры двигателя, вида топлива выбранного в данный момент и корректирующее указание водителя.

Блок  позволяет работать как с контактным прерывателем, так и с бесконтактным прерывателем (на основе датчика Холла), а так же с магнитоэлектрическим датчиком. При работе с контактным прерывателем и магнитоэлектрическим датчиком необходимо устанавливать коммутатор, так как блок напрямую управлять катушкой зажигания не может.

В дополнение, блок может обрабатывать сигналы с датчика скорости и датчика уровня топлива. По этим сигналам, блок рассчитывает скорость автомобиля, пробег, уровень остатка топлива в баке и удельный расход топлива.

Желательно при использовании блока  применять датчик детонации, так как через него блок осуществляет обратную связь с двигателем. Блок отслеживает детонацию в каждом цилиндре отдельно и при возникновении детонации корректирует УОЗ отдельно для каждого цилиндра до прекращения в нем детонации. После окончания детонации блок плавно выводит УОЗ на штатную кривую. Схему подключения электронного блока регулировки угла опережения зажигания можно посмотреть в   статье  “Вторая жизнь карбюраторного двигателя” 

Блок  может работать и без датчиков детонации, абсолютного давления (при наличии вакуумного корректора зажигания на распределителе) и датчика скорости, но при этом  эксплуатационные качества будут несколько ниже, так как некоторые функции не будут выполняться.

Блок, при установке соответствующей программы, может работать с двигателями, имеющими любое количество цилиндров от 1 до 12. По умолчанию блок идет с программой на 4 цилиндра.

Все технические решения, полученные при разработке блока, запатентованы.

Массовое производство блока освоено в Украине по кооперации с предприятиями Польши и Южной Кореи.

Гарантия на блок 12 месяцев с момента покупки, но не более 15 месяцев с даты выпуска.

Об опыте эксплуатации   электронного блока угла опережения зажигания (УОЗ) для карбюраторных двигателей  можно прочитать в этой статье.

ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ЗАЖИГАНИЕМ – ЭТО МОЩНОСТЬ, ЭКОНОМИЧНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ КАРБЮРАТОРНОГО АВТОМОБИЛЯ!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время опережения и замедление зажигания

1) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

2) Для получения информации о результатах программы и другой информации посетите сайт www.uti.edu/disclosures.

3) Приблизительно 8000 из 8400 выпускников UTI в 2019 году были готовы к трудоустройству. На момент составления отчета около 6700 человек были трудоустроены в течение одного года после даты выпуска, в общей сложности 84%. В эту ставку не включены выпускники, недоступные для работы по причине продолжения образования, военной службы, здоровья, заключения, смерти или статуса иностранного студента.В ставку включены выпускники, прошедшие специализированные программы повышения квалификации и занятые на должностях. которые были получены до или во время обучения по ИМП, где основные должностные обязанности после окончания учебы соответствуют образовательным и учебным целям программы. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

5) Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь, для специалистов по автомобилям, дизельным двигателям, ремонту после столкновений, мотоциклетным и морским техникам.Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от в качестве технического специалиста, например: специалист по запчастям, специалист по обслуживанию, изготовитель, лакокрасочный отдел и владелец / оператор магазина. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

6) Достижения выпускников ИТИ могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату.ИМП образовательное учреждение и не может гарантировать работу или заработную плату.

7) Для завершения некоторых программ может потребоваться более одного года.

10) Финансовая помощь, стипендии и гранты доступны тем, кто соответствует требованиям. Награды различаются в зависимости от конкретных условий, критериев и состояния.

11) См. Подробную информацию о программе для получения информации о требованиях и условиях, которые могут применяться.

12) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозы занятости (2016-2026), www.bls.gov, просмотрено 24 октября 2017 г. Прогнозируемое количество годовых Вакансии по классификации должностей: Автомеханики и механики – 75 900; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и по дизельным двигателям – 28 300 человек; Ремонтники кузовов и связанных с ними автомобилей, 17 200. Вакансии включают вакансии в связи с ростом и чистые замены.

14) Программы поощрения и право сотрудников на участие в программе остаются на усмотрение работодателя и доступны в определенных местах. Могут применяться особые условия.Поговорите с потенциальными работодателями, чтобы узнать больше о программах, доступных в вашем районе.

15) Оплачиваемые производителем программы повышения квалификации проводятся UTI от имени производителей, которые определяют критерии и условия приемки. Эти программы не являются частью аккредитации UTI. Программы доступны в некоторых регионах.

16) Не все программы аккредитованы ASE Education Foundation.

20) Льготы VA могут быть доступны не на всех территориях кампуса.

21) GI Bill® является зарегистрированным товарным знаком U.S. Департамент по делам ветеранов (VA). Более подробная информация о льготах на образование, предлагаемых VA, доступна на официальном веб-сайте правительства США.

22) Грант «Приветствие за службу» доступен всем ветеранам, имеющим право на участие, на всех кампусах. Программа «Желтая лента» одобрена в наших кампусах в Эйвондейле, Далласе / Форт-Уэрте, Лонг-Бич, Орландо, Ранчо Кукамонга и Сакраменто.

24) Технический институт NASCAR готовит выпускников к работе в качестве технических специалистов по обслуживанию автомобилей начального уровня.Выпускники, которые сдают факультативные программы NASCAR, также могут иметь возможности трудоустройства в отраслях, связанных с гонками. Из тех выпускников 2019 года, которые взяли факультативы, примерно 20% нашли возможности, связанные с гонками. Общий уровень занятости в NASCAR Tech в 2019 году составил 84%.

25) Расчетная годовая средняя заработная плата техников и механиков в области автомобильного сервиса в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2020 года. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.Достижения выпускников UTI могут быть разными. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату. Заработная плата начального уровня может быть ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве автомобильных техников. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, инспектор по смогу и менеджер по запасным частям.Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве техников автомобильного сервиса и механиков в Содружестве. Массачусетса (49-3023) составляет от 30 308 до 53 146 долларов (данные Массачусетса по труду и развитию рабочей силы, данные за май 2019 г., просмотренные 2 июня 2021 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о зарплате в Северной Каролине: Министерство труда США оценивает почасовую заработную плату в размере 50% для квалифицированных автомобильных техников в Северной Каролине, опубликованную в мае 2021 года, и составляет 20 долларов.59. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-е и 10-й процентиль почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 14,55 и 11,27 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г. 2 июня 2021 г.)

26) Расчетная годовая средняя заработная плата сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков в Бюро трудовой статистики США по занятости и заработной плате, май 2020 г.UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату. ИМП достижения выпускников могут отличаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату. Начальный уровень зарплаты могут быть ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников-сварщиков. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например сертифицированный инспектор и контроль качества.Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих сварщиками, резчиками, паяльщиками и брейзерами в штате Массачусетс (51-4121) составляет от 34 399 до 48 009 долларов (данные по Массачусетсу, данные за май 2019 г., просмотренные 2 июня 2021 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о зарплате в Северной Каролине: Департамент США Согласно опубликованной в мае 2021 года оценке почасовой оплаты труда квалифицированных сварщиков в Северной Каролине в размере 50% почасовой оплаты труда, она составляет 20 долларов.28. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине – 16,97 и 14,24 доллара соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г. Сварщики, резаки, паяльщики и брейзеры, просмотрено 2 июня 2021 г.)

27) Не включает время, необходимое для прохождения квалификационной программы предварительных требований. 18 недель плюс дополнительные 12 или 24 недели обучения, зависящего от производителя, в зависимости от производителя.

28) Расчетная годовая средняя заработная плата специалистов по ремонту автомобилей и связанных с ними ремонтных работ в Бюро трудовой статистики США по вопросам занятости и заработной платы, май 2020 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Выпускников ИТИ достижения могут отличаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату. Заработная плата начального уровня может быть ниже.Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по ремонту после столкновений. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например оценщик, оценщик и инспектор. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, занятых в качестве ремонтников автомобилей и связанных с ними ремонтных работ (49-3021) в Содружестве Массачусетс составляет от 30 765 до 34 075 долларов (данные по Массачусетсу и развитию рабочей силы, май 2019 г., просмотр 2 июня 2021 г., https: // lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о зарплате в Северной Каролине: Департамент США Оценка рабочей силы из средних 50% почасовой заработной платы квалифицированных специалистов по борьбе с авариями в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 23,40 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляет 17,94 доллара и 13,99 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г.)Специалисты по ремонту кузовов и связанных с ними автомобилей, просмотрены 2 июня 2021 г.)

29) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2020 г. UTI – образовательный учреждение и не может гарантировать трудоустройство или зарплата. Достижения выпускников UTI могут быть разными. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработная плата.Заработная плата начального уровня может быть ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве дизельных техников. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от дизельных. техник по грузовикам, например техник по обслуживанию, техник по локомотиву и техник по морскому дизелю. Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков автобусов и грузовиков. и специалистов по дизельным двигателям (49-3031) в Содружестве Массачусетса составляет от 34 323 до 70 713 долларов США (Массачусетс, рабочая сила и развитие рабочей силы, данные за май 2019 г., просмотренные 2 июня 2021 г., https: // lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированных дизельных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 23,20 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня. данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 19,41 и 16,18 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г.)Автобусы и грузовики и специалистов по дизельным двигателям, дата просмотра 2 июня 2021 г.)

30) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков мотоциклов в Профессиональной занятости и заработной плате Бюро статистики труда США, май 2020 г. MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или зарплату . Достижения выпускников ММИ может различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату.Заработная плата начального уровня может быть ниже. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников мотоциклов. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, оборудование. обслуживание и запчасти. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: Средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков мотоциклов (49-3052) в Содружестве Массачусетса, составляет 30 157 долларов (штат Массачусетс). Рабочая сила и развитие трудовых ресурсов, данные за май 2019 г., просмотр 2 июня 2021 г., https: // lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о зарплате в Северной Каролине: Министерство труда США оценивает почасовую оплату средние 50% для квалифицированных мотоциклистов в Северной Каролине, опубликованные в мае 2021 года, составляют 15,94 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 12,31 и 10,56 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г.)Motorcycle Mechanics, просмотрено 2 июня 2021 г.)

31) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков моторных лодок и техников по обслуживанию в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2020 г. MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или трудоустройство. зарплата. Достижения выпускников ММИ могут быть разными. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату.Заработная плата начального уровня может быть ниже. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве морских техников. Некоторые выпускники MMI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, такие как обслуживание оборудования, инспектор и помощник по запасным частям. Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков моторных лодок и техников по обслуживанию (49-3051) в Содружество Массачусетса стоит от 30 740 до 41 331 долларов США (Массачусетский труд и развитие рабочей силы, данные за май 2019 г., просмотренные 2 июня 2021 г., https: // lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о зарплате в Северной Каролине: Согласно оценке Министерства труда США почасовой заработной платы в размере 50% квалифицированного морского техника в Северной Каролине, опубликованной в мае 2021 года, она составляет 18,61 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-е и 10-й процентиль почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляет 15,18 и 12,87 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г.)Механики моторных лодок и техники по обслуживанию, просмотр в июне 2, 2021.)

33) Курсы различаются в зависимости от кампуса. Для получения подробной информации свяжитесь с представителем программы в кампусе, в котором вы заинтересованы.

34) Расчетная годовая средняя заработная плата операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2020 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Достижения выпускников UTI могут быть разными.Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату. Заработная плата начального уровня может быть ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве технических специалистов по обработке с ЧПУ. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, оператор ЧПУ, ученик машиниста и инспектор обработанных деталей.Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве операторов станков с компьютерным управлением, металлообработки и Пластик (51-4011) в Содружестве Массачусетса стоит 37 638 долларов (данные Массачусетса по труду и развитию рабочей силы, данные за май 2019 г., просмотренные 2 июня 2021 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Северная Каролина Информация о заработной плате: Министерство труда США оценивает почасовую оплату в среднем 50% для квалифицированных станков с ЧПУ в Северной Каролине, опубликованную в мае 2021 года, и составляет 20 долларов.24. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Тем не мение, 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,56 и 13,97 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда, занятости и заработной платы США, май 2020 г., Операторы компьютерных инструментов с числовым программным управлением, просмотрено 2 июня 2021 г.)

37) Курсы Power & Performance не предлагаются в Техническом институте NASCAR. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.Информацию о результатах программы и другую информацию можно найти на сайте www.uti.edu/disclosures.

38) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая занятость в каждой из следующих профессий составит: Техники и механики автомобильного сервиса – 728 800; Сварщики, резаки, паяльщики и паяльщики – 452 500 человек; Автобусы и грузовики и специалисты по дизельным двигателям – 290 800 человек; Ремонтники кузовов автомобилей и сопутствующие товары – 159 900; и операторы инструментов с ЧПУ, 141 700.См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 г. и прогноз на 2029 г. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра – 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

39) Переподготовка доступна для выпускников только в том случае, если курс еще доступен и есть места. Студенты несут ответственность за любые другие расходы, такие как оплата лабораторных работ, связанных с курсом.

41) Для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков U.По прогнозам Бюро статистики труда, в период с 2019 по 2029 год в среднем будет открываться 61 700 вакансий в год. В число вакансий входят вакансии, связанные с чистыми изменениями занятости и чистыми замещениями. См. Таблицу 1.10 Разделение и вакансии по специальностям, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г. учреждение и не может гарантировать работу или заработную плату.

42) Для сварщиков, резчиков, паяльщиков и брейзеров Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 43 400 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год.Вакансии включают вакансии, связанные с чистым изменением занятости и чистым замещением. См. Таблицу 1.10 Профессиональные увольнения и вакансии, прогноз на 2019–29 гг., Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 г. UTI – образовательное учреждение и не может гарантировать работу или зарплату.

43) Для механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям Бюро статистики труда США прогнозирует ежегодно в среднем 24 500 вакансий в период с 2019 по 2029 годы. Вакансии включают вакансии, связанные с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами.См. Таблицу 1.10 Разделение и вакансии по специальностям, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г. учреждение и не может гарантировать работу или заработную плату.

44) Для ремонтников кузовов автомобилей и связанных с ними ремонтов Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 13 600 вакансий в год в период с 2019 по 2029 годы. Вакансии включают вакансии, связанные с чистыми изменениями в занятости и чистыми замещениями. См. Таблицу 1.10. Разделения и вакансии по профессиям, прогноз на 2019–29 гг., U.S. Bureau of Labor Statistics, www.bls.gov, дата просмотра – 3 июня 2021 г. UTI – образовательное учреждение и не может гарантировать работу или зарплату.

45) Для операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 11 800 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год. Открытые вакансии включают вакансии, связанные с чистыми изменениями занятости и чистыми замещениями. Видеть Таблица 1.10 Профильные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019–29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г. UTI – образовательное учреждение. и не может гарантировать работу или зарплату.

46) Студенты должны иметь средний балл не ниже 3.5 и посещаемость 95%.

47) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая численность занятых в стране для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков составит 728 800. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 и прогнозируемые 2029, Бюро статистики труда США, www.bls. gov, просмотрено 3 июня 2021 г.ИМП является учебным заведением и не может гарантировать работу или заработную плату.

48) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая численность занятых в стране механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям к 2029 году составит 290 800 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 и прогнозируемые 2029, Бюро статистики труда США, www. .bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать работу или заработную плату.

49) У.S. Бюро статистики труда прогнозирует, что к 2029 году общая численность занятых в сфере автомобильного кузова и связанных с ним ремонтов составит 159 900 человек. См. Таблицу 1.2. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра – 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

50) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая занятость сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков в стране составит 452 500 человек.См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 г. и прогноз на 2029 г. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра – 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

51) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая численность занятых в стране операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением к 2029 году составит 141 700 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 год и прогнозируемый показатель 2029 года, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра – 3 июня 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать работу или заработную плату.

52) Бюро статистики труда США прогнозирует, что среднегодовое количество вакансий по стране в каждой из следующих профессий в период с 2019 по 2029 год составит: Техники и механики автомобильного сервиса, 61 700; Механика автобусов и грузовиков и дизельный двигатель Специалисты – 24 500 человек; и сварщики, резаки, паяльщики и паяльщики – 43 400 человек. Вакансии включают вакансии, связанные с чистым изменением занятости и чистым замещением.См. Таблицу 1.10 Разделения и вакансии по профессиям, прогноз на 2019–29 годы, Бюро США. статистики труда, www.bls.gov, дата просмотра – 3 июня 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

Универсальный технический институт штата Иллинойс, Inc. одобрен Отделом частного бизнеса и профессиональных школ Совета по высшему образованию штата Иллинойс.

Что такое угол опережения зажигания?

Время зажигания (или время зажигания) контролирует, когда свеча зажигания зажигается во время такта сжатия.Время зажигания измеряется в градусах вращения коленчатого вала до верхней мертвой точки (ВМТ).

В идеальном мире

  1. Свеча зажигания загорается.
  2. Пламя проходит через камеру сгорания, воспламеняя топливно-воздушную смесь.
  3. Горящие газы расширяются, создавая давление в цилиндре.
  4. Давление увеличивается до максимума, когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ).
  5. Давление максимально давит на поршень, создавая максимальную мощность.

Однако условия внутри двигателя постоянно меняются. Различные конструкции головки блока цилиндров и поршня изменяют скорость распространения пламени. Итак, искра должна гореть в разное время, чтобы создать максимальное давление в нужное время. Решение состоит в том, чтобы ускорить или замедлить время.

Зажигание Advance

Опережение времени означает, что свеча срабатывает раньше в такте сжатия (дальше от ВМТ). Требуется продвижение, потому что топливно-воздушная смесь не сгорает мгновенно.Требуется время, чтобы пламя воспламенило всю смесь.

Однако, если синхронизация слишком велика, это вызовет детонацию двигателя. Частота вращения двигателя (об / мин) и нагрузка определяют, сколько требуется общего продвижения.

Замедление зажигания

Задержка синхронизации означает, что свеча срабатывает позже на такте сжатия (ближе к ВМТ). Задержка времени может помочь уменьшить Детонацию.

Однако, если искра произойдет слишком поздно, вы потеряете мощность. Это связано с тем, что давление в цилиндре не достигнет своего максимального значения, пока поршень уже не опустится вниз на Power Stroke.Повреждение двигателя и перегрев также могут быть проблемой.

Как это контролируется?

В большинстве современных двигателей угол опережения зажигания контролируется компьютером двигателя. В двигателях с распределителем синхронизацией можно управлять разными способами. Для получения дополнительной информации перейдите по ссылкам ниже.

ID ответа 5121 | Опубликовано 28.11.2018 13:03 | Обновлено 12.11.2019 14:46

Как увеличить время зажигания для увеличения производительности

Если моторный отсек не обтянут пластиком, велики шансы, что вы сможете изменить угол опережения зажигания, чтобы повысить производительность двигателя.Это бесплатно и довольно просто. Вот как …

Увеличение угла опережения зажигания – это бесплатный и простой мод, который можно сделать за считанные минуты. Прежде, чем мы перейдем к , как сделать мод, давайте быстро обсудим , что на самом деле означает опережение вашего тайминга …

Что это?

Увеличение угла опережения зажигания на означает, что свеча зажигания зажигает топливовоздушную смесь в цилиндре раньше (измеряется в градусах до верхней мертвой точки), чем это происходит на заводе.Это дает двигателю более высокую производительность, потому что он заставляет поршень в цилиндре опускаться сильнее (потому что искра зажигается раньше) после того, как он достигает верхней мертвой точки (ВМТ).

Верхняя мертвая точка (ВМТ) – это точка, в которой поршень находится в самой верхней части цилиндра.

Задержка момента зажигания означает, что у искры меньше времени для возбуждения до верхней мертвой точки (ВМТ), и поэтому сила, с которой поршень возвращается в исходное положение после достижения ВМТ, уменьшается.Это означает, что вы потеряете производительность, и этого никто не хочет (кроме копов).

Как изменить угол опережения зажигания?

Mazda MX-5 – одна из самых простых машин для увеличения угла опережения зажигания, поэтому мы будем использовать ее в качестве руководства.Инструменты, которые вам понадобятся, – это пара гаечных ключей, немного провода, отвертка и, что немаловажно, индуктивный индикатор времени.

Общее правило для заключается в том, что вы можете увеличить угол опережения зажигания для большинства автомобилей с крышкой распределителя зажигания, включая старые Honda и VW.

Первый шаг в увеличении угла опережения зажигания – это погрузиться под капот и найти диагностический блок.Для этих шагов я буду использовать изображения из очень полезного руководства, загруженного на MX-5 Nutz.

После того, как диагностический блок был обнаружен, откройте его и соедините контакты TEN и заземления (GND) с помощью куска провода (это переводит компьютер в режим диагностики, трюк, который, по сути, заставляет автомобиль учиться).

Следующий шаг – найти винт регулировки холостого хода (как указано выше) и снизить скорость холостого хода до 850 об / мин. После этого шага вам необходимо подключить индуктивную лампу таймера – один разъем идет к проводу № 1 HT, а другой – к источнику питания.Если ваша батарея находится в багажнике, как в MX-5, то крепление к задней части генератора переменного тока является хорошей заменой для питания. Наконец, подключите заземляющий провод к металлическому кронштейну на двигателе.

Затем вам нужно найти датчик угла поворота кулачка (CAS), который удерживается на месте с помощью болта (в данном случае 12 мм).Ослабьте болт не более чем на один оборот, чтобы обеспечить его свободное движение при включении светового индикатора.

Теперь, когда вы включаете автомобиль, найдите шкив кривошипа (он же гармонический балансир), который находится рядом с кронштейном с нужными вам метками синхронизации. На изображении MX-5 ниже самая длинная линия временной метки соответствует заводской настройке.

Шкив коленчатого вала находится рядом с кронштейном с метками синхронизации, которые вам понадобятся в ближайшее время…

Посветите индикатором синхронизации на кронштейн с метками синхронизации и очень осторожно поверните датчик угла поворота кулачка (CAS), пока не достигнете желаемого угла (в данном случае две метки влево, что означает, что вы достигли 14 градусов).

Все, что вам теперь нужно сделать, это снова затянуть болт датчика угла поворота распредвала и убедиться, что угол по-прежнему составляет 14 градусов. Тогда все готово!

Не забудьте провести исследование перед изменением угла опережения зажигания вашего автомобиля, включая определение местоположения датчика угла распредвала, шкива коленчатого вала, меток времени и блока диагностики.Убедитесь, что вы также знаете, в какой степени вы можете изменить угол опережения зажигания. Слишком сильно измените зажигание, и ваш двигатель может получить стук, который нарушит сгорание и может поджечь ваш двигатель!

Взгляните на это подробное руководство по MX-5 Nutz для получения дополнительной информации.

Момент зажигания – обзор

Функции цифрового управления двигателем

Вспомните из главы 4, что одной из основных целей электронной системы управления двигателем является регулирование смеси (т.е.е., воздух-топливо), угла опережения зажигания и системы рециркуляции отработавших газов. Практически все основные производители автомобилей, продаваемых в США (как иностранные, так и отечественные), используют трехкомпонентный каталитический нейтрализатор для соблюдения ограничений по выбросам выхлопных газов. Для таких автомобилей, работающих только на бензине, соотношение воздух / топливо поддерживается как можно ближе к стехиометрическому значению около 14,7 в течение максимально возможного времени. Время зажигания и система рециркуляции отработавших газов регулируются отдельно для оптимизации производительности и экономии топлива.

Фиг.6.1 иллюстрирует основные компоненты электронной системы управления двигателем. На этом рисунке система управления двигателем представляет собой микроконтроллер, обычно реализованный со специально разработанным микропроцессором или микроконтроллером и работающий под программным управлением. В главе 3 обсуждается современная среда программирования для автомобильных электронных систем (AUTOSAR). В этой главе представлены алгоритмы управления трансмиссией. Эти алгоритмы типичны для тех, которые включены в программные модули.Свечи зажигания для этого примера с четырьмя цилиндрами обозначены S.P.

Рис. 6.1. Компоненты двигателя с электронным управлением.

Часто контроллер включает аппаратное обеспечение для операций умножения / деления и ПЗУ (см. Главу 3). Аппаратное обеспечение умножения значительно ускоряет процедуры умножения, которые обычно являются громоздкими и медленными при реализации подпрограммой в программном обеспечении. Соответствующее ПЗУ содержит программу для каждого режима, параметры калибровки и справочные таблицы.Микроконтроллер под программным управлением генерирует выходные электрические сигналы для управления топливными форсунками, чтобы поддерживать желаемую смесь и зажигание для оптимизации производительности. Для заданной выходной мощности двигателя (управляемой водителем с помощью педали акселератора) правильная смесь получается путем регулирования количества топлива, подаваемого в каждый цилиндр во время такта впуска, в соответствии с соответствующей массой всасываемого воздуха, как объяснено в главе 4.

Что касается функции управления подачей топлива, то цифровая система управления двигателем получает измерение массового расхода воздуха, как правило, с использованием датчика массового расхода воздуха (MAF).Как показано в главе 5, датчик массового расхода воздуха генерирует выходное напряжение на клеммах v o , определяемое по формуле

(6.4) vot = fmM.a

, где Ma – мгновенный массовый расход воздуха во впускную систему двигателя (кг / с).

Как объяснено в главе 5, функция f m для типового серийного датчика массового расхода воздуха задается формулой

voM.a = vo20 + KMAFM.a

Однако цифровая система управления подачей топлива может инвертировать нелинейную функцию для получения значения M.a массового расхода воздуха:

(6.5) M.a = fm − 1vo

Как объяснялось в главе 4, на входе в двигатель имеется система рециркуляции отработавших газов и воздух. Как будет показано ниже, цифровая система управления двигателем способна определять массовый расход MEGR EGR, поскольку она управляет потоком EGR. В некоторых случаях скорость рециркуляции отработавших газов определяется по датчику дифференциального давления (DPS). Таким образом, поправка на M.EGR на выходе датчика массового расхода воздуха является несложным вычислением.

Идеальное управление двигателем должно определять массу воздуха, всасываемого в м -й цилиндр в течение n -го цикла двигателя M a ( n , m ).Этот идеальный контроллер будет мгновенно впрыскивать топливо с равномерным распределением в конце процесса впуска для этого цилиндра для достижения однородной стехиометрической смеси по всему цилиндру для подготовки к воспламенению от сжатия и выработке энергии. Этот идеальный впрыск топлива достигается в некоторых современных двигателях за счет прямого впрыска, как будет объяснено далее в этой главе.

Субоптимальный впрыск топлива, очень близкий к идеальному, достигается за счет хорошо спроектированного многоточечного впрыска топлива, при котором топливо впрыскивается во время такта впуска с помощью инжектора, который распыляет топливо во впускной канал рядом с впускным клапаном.Как будет показано далее в этой главе, регулирование подачи топлива с обратной связью обеспечивает достаточное регулирование смеси для соответствия самым строгим нормам по выбросам. Позже в этой главе также будет показано, что управление подачей топлива работает в нескольких возможных режимах. Однако, прежде чем перейти к этому обсуждению, полезно объяснить некоторые основные вопросы при разработке окончательной конфигурации системы и алгоритмов управления подачей топлива.

На практике датчик массового расхода воздуха размещается где-то в верхней части впускной системы двигателя, в трубках, которые направляют поток воздуха к отдельным цилиндрам.Обычно эта система впуска (называемая «впускной коллектор») предназначена для достижения максимально равномерного распределения между всеми цилиндрами в максимально широком рабочем диапазоне. Для настоящего обсуждения полезно предположить, что равномерное распределение воздуха достигается для каждого цикла двигателя.

В любой момент времени t , общая масса воздуха, закачанного в двигатель во время предыдущего цикла двигателя продолжительностью T e (соответствует вращению коленчатого вала на 4 π радиан), равна

(6 .6) MaTt = ∫θet − 4πθetM.aθedθe

, где θ e ( t ) – мгновенное угловое положение коленчатого вала в момент времени t , а T e – период цикла двигателя. при мгновенных оборотах

Te = 120 об / мин

Для упрощения и без серьезной потери общности удобно предположить, что двигатель работает при постоянной нагрузке и оборотах. Согласно нашим предположениям, количество воздуха, всасываемого в любой данный цилиндр ( м ) в течение n -го цикла двигателя M a ( n , м ), определяется как

(6.7) Manm = MaTMcm = 1,2,…, Mc

, где M c – количество цилиндров.

Обратите внимание, что если частота вращения и нагрузка изменяются, но с достаточно медленной скоростью, то, по крайней мере, в течение периода одного цикла, вышеуказанная модель является достаточно точной, чтобы вычислить желаемую подачу топлива для стехиометрической смеси.

Масса топлива, которая должна подаваться в цилиндр m в течение n -го цикла двигателя F ( n , m ), определяется как

(6.8) Fnm = ManmRa / f

, где R a / f – желаемое отношение массы воздуха к массе топлива. Как поясняется ниже, правильный R a / f зависит от рабочего режима управления. Желательно, чтобы R a / f для бензинового топлива находились на стехиометрии (т. Е. R a / f = 14,7) на протяжении всего периода работы двигателя, как возможно для оптимального регулирования выбросов выхлопных газов.

Как объяснялось в главе 5, подача топлива в современных двигателях обеспечивается топливными форсунками. Следует напомнить, что топливная форсунка – это электромагнитный клапан, который открывается электрическим управляющим сигналом в нужное время в цикле двигателя на период времени τ f ( n , m ) (для цилиндра м во время цикла n ), который вычисляется в цифровой системе управления двигателем. В главе 5 также объяснялось, что топливо под регулируемым давлением поступает на входную сторону клапана топливной форсунки через топливную рампу.

Расход топлива M.f является функцией давления в топливной рампе и открытой площади клапана, а также смещения стержня соленоидом. Последние два параметра фиксируются конструкцией топливной форсунки. Количество топлива, подаваемого топливной форсункой F ( n , m ) для m -го цилиндра в течение n -го цикла двигателя, равно

(6,9) Fnm = ∫tn, mtn , m + τFnmM.fdt

где t n , m – время начала бинарного сигнала управления подачей топлива, t n , m + τ F ( n , m ) – конец периода впрыска топлива, а M.f – расход топлива для топливной форсунки.

В современной конструкции двигателя обычная практика заключается в размещении топливной форсунки рядом с впускным клапаном так, чтобы брызги топлива во время периода открытия топливной форсунки направлялись в цилиндр через отверстие впускного клапана. Управляющее напряжение двоичного впрыска топлива синхронизируется таким образом, чтобы топливо подавалось в течение оптимальной части такта впуска.

Динамика открытия и закрытия топливных форсунок достаточно короткая, за исключением очень маленького F ( n , m ), у которого подача топлива составляет примерно

(6.10) Fnm≅M.fτFnm

Хотя уравнение. (6.9) дает правильный расчет подачи топлива, с целью упрощения объяснения управления топливом, модель, приведенная в формуле. (6.10) достаточно точен для обсуждения операции управления подачей топлива.

Следует отметить, что для постоянной нагрузки и числа оборотов обычно τ F должно быть постоянным; однако для переменной нагрузки и ускорения / замедления двигателя τ F может изменяться как с n, так и с m.Следовательно, обозначение τ F сохраняет оба индекса.

Время – это все – как динамически синхронизировать двигатель

Суть определения угла опережения зажигания, будь то статическое или динамическое, заключается в том, чтобы искра зажигания паров топлива произошла в нужное время. Однако «правильный» – это изменяющаяся цель.

Представьте себе поршень двигателя, который мчится вверх по отверстию во время такта сжатия. Топливо впрыскивается в канал ствола и сжимается при подъеме поршня.В верхней части хода или около нее загорается свеча зажигания, и топливо воспламеняется, толкая поршень вниз. Это простой процесс, но в нем необходимо учитывать, сколько времени требуется для воспламенения всего топлива в зависимости от того, когда поршень достигнет верхней мертвой точки – точки, в которой поршень и головка цилиндра будут наименьшими, а взорвавшееся топливо будет иметь самый мощный и самый полный прожиг.

С учетом вышеперечисленных факторов зажигание должно быть синхронизировано так, чтобы искра начинала горение топлива где-то за до верхней мертвой точки , или BTDC на языке двигателя.Это измеряется в градусах вращения. Большинство двигателей устанавливают угол опережения зажигания где-то между нулем и 20 градусами до верхней мертвой точки. Это называется базовой синхронизацией. При настройке система зажигания и двигатель синхронизируются по времени, так что топливо в цилиндре находится на пике сгорания, когда поршень сжимает пары топлива в наименьшее пространство.

Большинство автомобилей будут работать нормально, если время на несколько градусов отличается от идеального. Но необходимы дальнейшие доработки, чтобы достичь момента, когда двигатель работает с максимальной производительностью и имеет наименьшее количество выхлопных газов.

Перед тем, как углубиться в определение угла опережения зажигания, проверьте двигатель, чтобы убедиться, что все системы работают правильно. Если другие системы, связанные с двигателем и зажиганием, не работают должным образом, вероятно, потребуется сброс времени после устранения других проблем. Лучше всего установить время на автомобиле в отличном состоянии, если это возможно.

Обязательно проверьте:

  • Свечи зажигания (состояние и возраст)
  • Провода или катушки свечи зажигания (состояние и возраст)
  • Распределительная система (правильное функционирование и состояние)
  • Топливные форсунки или карбюратор
  • Топливный насос и линии
  • Состояние и заряд аккумулятора
  • Общее состояние двигателя

Когда список проверен и автомобиль выключен, пора начать отсчет времени для системы зажигания… почти. Прежде чем запачкать руки, нужно собрать некоторую информацию. Мы подойдем к этому в следующем разделе.

Исследование влияния момента зажигания на характеристики бензинового двигателя и выбросы | European Transport Research Review

Первая корректировка рабочих характеристик производилась при изменении положения дроссельной заслонки. Путем изменения положения дроссельной заслонки давление во впускном коллекторе было изменено до 100 кПа в положении полностью открытой дроссельной заслонки. Скорость поддерживалась на уровне 3400 об / мин, а коэффициент эквивалентности был равен единице.

Результаты показывают, что среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP) имеет тенденцию увеличиваться с увеличением угла опережения зажигания до 31 ° перед верхней мертвой точкой (BTDC), а затем снижается. Наилучшие характеристики будут достигнуты при максимальном воспламенении 31 ° до ВМТ. Если опережение зажигания недостаточно опережение, исходная часть максимального давления будет проявляться в ходе расширения, и в этом случае мы потеряем полезную эффективность и снизим производительность.

Максимальное значение BMEP соответствует моменту зажигания. 31 ° BTDC. Минимальное опережение для максимального тормозного момента (MBT) определяется как наименьшее опережение, при котором достигается 99% максимальной мощности.

Следует отметить, что MBT будет меняться как в зависимости от положения дроссельной заслонки, так и в зависимости от частоты вращения двигателя при увеличении дроссельной заслонки; плотности заряда в цилиндре в менее плотных смесях потребуется не очень большое опережение опережения зажигания. В этом случае происходит возгорание, которое дает подходящие характеристики (рис. 2).

Рис. 2

Связь между IMEP и BMEP и опережением зажигания – Широко открытая дроссельная заслонка; Коэффициент эквивалентности одного

На приведенном выше рисунке показано, что указанное среднее эффективное давление (IMEP) имеет тенденцию к увеличению с опережением угла опережения зажигания между 21 и 41 ° до ВМТ.Ожидается, что IMEP должен увеличиваться с увеличением угла синхронизации до точки, а затем снижаться. Наилучшие характеристики будут достигнуты, когда большая часть сгорания происходит около верхней мертвой точки. Если угол опережения зажигания установлен недостаточно быстро, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания. В этом случае мы теряем возможность расширять эту часть газа во всем диапазоне, снижая производительность. Если угол опережения зажигания слишком опережающий, слишком много газа будет гореть, пока поршень все еще поднимается.Работа, которая должна быть проделана для сжатия этого газа, уменьшит производимую чистую работу. Эти конкурирующие эффекты приводят к максимуму IMEP как функции опережения угла опережения зажигания.

Как видно на рис. 3, пиковое давление увеличивается с увеличением угла опережения зажигания перед верхней мертвой точкой. Максимальное давление было бы достигнуто, если бы весь газ был сожжен к моменту достижения поршнем ВМТ. Но давление снижается с менее точным опережением зажигания, потому что: газ не сгорает полностью, пока поршень не будет опускаться на такте расширения.

Рис. 3

Взаимосвязь между температурой выхлопных газов и пиковым давлением в цилиндре в зависимости от времени зажигания при открытой дроссельной заслонке; коэффициент эквивалентности одного

На приведенном выше рисунке также показано, что температура выхлопных газов снижается при приближении к ВМТ и ВМТ. IMEP представляет собой работу, проделанную с поршнем. Температура выхлопных газов представляет собой энтальпию выхлопных газов для идеальных газов. Энтальпия является функцией только температуры, а энергия, выделяемая при сгорании топлива, должна идти на работу по расширению.Температуры выхлопных газов также снижаются, если требуется сохранить энергию (рис. 4).

Рис. 4

Взаимосвязь между BMEP и опережением зажигания. Частота вращения двигателя 3400 об / мин, давление во впускном коллекторе 100 кПа

Результаты показывают, что BMEP увеличивается с опережением угла опережения зажигания. Это ожидало, что BMEP уменьшится с приближением времени воспламенения до верхней мертвой точки. Если зажигание недостаточно развито, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания.В этом случае мы теряем возможность расходовать эту порцию газа и снижаем производительность. Если зажигание слишком опережающее, большая часть газа будет гореть, пока поршень все еще поднимается; работа, которая должна быть проделана для сжатия этого газа, уменьшит произведенную чистую работу. Кроме того, результаты показывают, что максимальное BMEP находится в пределах от -21 ° до 41 °, а дата имеет максимальное BMEP при опережения зажигания при 31 ° BTDC.

Рисунок 5 показывает, что удельный расход топлива при торможении (BSFC) имеет тенденцию улучшаться с увеличением угла опережения зажигания до достижения верхней мертвой точки.Следует отметить, что при увеличении BMEP BSFC изменяется в обратном направлении.

Рис. 5

Взаимосвязь между BSFC и моментом зажигания при 3400 об / мин и коэффициентом эквивалентности, равным единице

На рисунке 6 показаны O 2 и концентрация HC как функция угла синхронизации. Угол опережения опережения приводит к более высокому пиковому давлению в цилиндре. Это более высокое давление выталкивает больше топливно-воздушной смеси в щели (наиболее важно в пространство между днищем поршня и стенками цилиндра), где пламя гасится, а смесь остается несгоревшей.Кроме того, температура в конце цикла, когда смесь выходит из этих щелей, ниже при более опережающем моменте зажигания. Более поздняя температура означает, что углеводороды и кислород не вступают в реакцию. Это увеличивает концентрацию кислорода в выхлопе и несгоревших углеводородов.

Рис. 6

Зависимость между концентрацией O 2 и HC от момента зажигания при 3400 об / мин и давлением во впускном коллекторе 100 кПа

Рис. Время зажигания, давление во впускном коллекторе 100 кПа и коэффициент эквивалентности, равный единице

На приведенном выше рисунке концентрация окиси углерода, кислорода и углекислого газа изменяется очень мало в зависимости от момента зажигания в исследованном диапазоне (рис.7).

Здесь соотношение эквивалентности поддерживалось постоянным и равным единице, поэтому кислорода было достаточно для реакции большей части углерода с CO 2 . Концентрация CO увеличивалась, а концентрация CO 2 уменьшалась, когда не хватало кислорода. Некоторое количество окиси углерода действительно появляется в выхлопных газах из-за замороженной равновесной концентрации CO, O 2 и CO 2 .

Рис. 8

Взаимосвязь между концентрациями NO в зависимости от момента зажигания.Число оборотов двигателя при 3400 об / мин и давление во впускном коллекторе 100 кПа

На рисунке показана зависимость концентрации NO в выхлопных газах от момента зажигания. Образование NO зависит от температуры. При увеличении угла опережения зажигания пиковое давление в цилиндре увеличивается. Закон идеального газа гласит, что увеличение пикового давления должно соответствовать увеличению максимальной температуры, а более высокая температура вызывает повышение концентрации NO (рис. 8).

Рис. 9

Зависимость мощности и крутящего момента от момента зажигания

Результаты показывают, что мощность имеет тенденцию к увеличению с опережением искры между 17 и 35 ° CA BTDC.Ожидается, что мощность должна увеличиваться с опережением искры до точки, а затем снижаться. Наилучшие характеристики будут достигнуты, когда большая часть сгорания происходит около верхней мертвой точки. Если искра недостаточно развита, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания. В этом случае мы теряем способность расширять эту часть газа во всем диапазоне, снижая производительность. Если зажигание слишком опережающее, слишком много газа будет гореть, пока поршень все еще поднимается.В результате работа, которая должна быть выполнена для сжатия этого газа, уменьшит производимую чистую работу. Эти конкурирующие эффекты приводят к максимальной мощности в зависимости от опережения зажигания.

Также он показывает, что крутящий момент увеличивается с увеличением опережения зажигания. Это происходит из-за увеличения давления в такте сжатия, и, следовательно, создается больше чистой работы. Необходимо отметить, что при дальнейшем увеличении опережения зажигания крутящий момент не будет увеличиваться в значительной степени из-за пикового давления в цилиндре во время периода сжатия и уменьшения давления в ходе такта расширения.По этой причине определение оптимальной угла опережения зажигания является одной из наиболее важных характеристик для двигателя SI (рис. 9).

На рисунке 10 представлены результаты расчетов теплового КПД в сравнении с экспериментальными данными. Тепловой КПД делится на полученную энергию. Можно видеть, что чистая работа увеличивается с увеличением опережения зажигания до точки, а затем немного уменьшается. Это происходит из-за увеличения трения при высоких значениях опережения зажигания и, следовательно, уменьшения чистой работы.Согласно рис. 6, наибольший объем сети приходится на 31 ° CA BTDC.

Рис. 10

Зависимость КПД от момента зажигания

Экспериментальное и модельное исследование

Производительность двигателя с искровым зажиганием исследуется при различных значениях опережения зажигания. Двухзонная модель сгоревшего / несгоревшего топлива со скоростью горения топлива, описываемой функцией Вибе, используется для моделирования сгорания в цилиндре, а затем проводятся эксперименты для проверки расчетных данных.Путем изменения момента зажигания получаются и сравниваются результаты некоторых характеристик, таких как мощность, крутящий момент, тепловой КПД, давление и тепловыделение. Результаты показывают, что оптимальная мощность и крутящий момент достигаются при 31 ° CA перед верхней мертвой точкой, и производительность снижается, если этот момент зажигания изменяется. Также показано, что максимальный тепловой КПД достигается, когда пиковое давление возникает между 5 и 15 ° CA после верхней мертвой точки.

1. Введение

С момента появления первого четырехтактного двигателя Отто разработка двигателя с искровым зажиганием (SI) достигла высокого уровня успеха.В первые годы основной целью разработчиков двигателей было повышение мощности и надежности двигателя. Однако в последние годы регулировка угла опережения зажигания привлекла повышенное внимание к разработке усовершенствованных двигателей с интегрированным двигателем для обеспечения максимальной производительности [1, 2].

Кроме того, оптимизация конструкции двигателя и рабочих параметров требует обширных испытаний двигателя. Поэтому коды моделирования двигателей обычно предпочтительны для оценки первоначальных проектов. Компьютерные модели процессов двигателя являются полезными инструментами для анализа и оптимизации работы двигателя и позволяют исследовать многие альтернативы конструкции двигателя недорогим методом.Для любой данной конструкции двигателя и условий эксплуатации можно спрогнозировать зависимости давления в цилиндре от времени и температуры от времени. Кроме того, такие параметры, как угол опережения зажигания, степень рециркуляции выхлопных газов и коэффициент эквивалентности, могут быть оптимизированы для достижения наилучших характеристик. Поскольку термодинамические состояния сгоревшей и несгоревшей зоны можно рассчитать, можно оценить пределы детонации и выбросы.

Более того, моделирование характеристик двигателей внутреннего сгорания было постоянной попыткой на протяжении многих лет, и было разработано множество моделей для прогнозирования рабочих характеристик двигателей.Некоторые модели используют допущения для упрощения процессов течения и горения [3–5]. Другие используют многомерные коды реактивного потока для детального моделирования потока двигателя и процессов сгорания, которые являются очень сложными [6-8]. Точный прогноз рабочих параметров и выбросов выхлопных газов зависит от динамики потока во впускном коллекторе, теплопередачи и момента зажигания. Все эти процессы можно смоделировать с помощью многомерных потоковых кодов в сочетании с подробными химическими кинетическими механизмами при некоторой поддержке экспериментальных данных.Комбинация KIVA-CHEMKIN является примером детального моделирования потоков и процессов сгорания в двигателях внутреннего сгорания [9]. Однако многомерное моделирование всех этих процессов от впускного коллектора до выпускного коллектора требует значительного времени вычислений и очень мощных компьютеров [10–12].

Таким образом, разумным выбором будет двухзонная модель сгорания, которая включает в себя влияние изменений конструкции двигателя и его работы на детали процесса сгорания посредством феноменологической модели, геометрические детали которой довольно хорошо аппроксимируются посредством детального моделирования. различных задействованных механизмов [13–15].Это будет иметь преимущества относительной простоты и очень разумной стоимости компьютерного времени.

Характеристики двигателей с искровым зажиганием зависят от многих факторов. Один из самых важных – это угол опережения зажигания. Чан и Чжу работали над моделированием термодинамики цилиндров при высоких значениях запаздывания зажигания, в частности, над влиянием запаздывания искры на распределение давления в цилиндре. Также были рассчитаны температура газа в цилиндрах и захваченная масса при различных условиях синхронизации зажигания [1].Сойлу и Ван Герпен разработали двухзонную термодинамическую модель для исследования влияния момента зажигания, состава топлива и степени эквивалентности на скорость горения и давление в цилиндре двигателя, работающего на природном газе. Анализ скорости горения проводился для определения периода возникновения пламени и периода распространения пламени при различных условиях работы двигателя [2].

Целью настоящей работы является изучение влияния момента зажигания на производительность двигателя с автономным двигателем.Для достижения этой цели при скорости 3400 об / мин время зажигания было изменено в диапазоне от 10 ° CA ATDC до 41 ° CA BTDC, а рабочие характеристики, такие как мощность, крутящий момент, тепловой КПД, давление и тепловыделение. получены и сравнены.

2. Испытательный двигатель

Средства для мониторинга и контроля параметров двигателя, таких как частота вращения двигателя, нагрузка двигателя, температура воды и смазочного масла, а также потоки топлива и воздуха, установлены на полностью автоматизированном испытательном стенде, четырехцилиндровом, с водяным охлаждением. , безнаддувный, экспериментальный стандартный двигатель SI, расположенный в лаборатории компании Iran Khodro.Первый набор данных о производительности был взят при изменении угла газораспределения, давление во впускном коллекторе составляло 100 кПа, и эквивалентность принималась равной единице. Технические характеристики тестового двигателя приведены в таблице 1.


Тип двигателя TU3A

Количество ходов Количество ходов цилиндры 4
Диаметр цилиндра (мм) 75
Ход (мм) 77
Степень сжатия 10.5: 1
Максимальная мощность (кВт) 50
Максимальный крутящий момент (Нм) 160
Максимальная скорость (об / мин) 6500
55 Рабочий объем (куб.см.
Топливо 97-октановое число

Двигатель установлен на полностью автоматизированном испытательном стенде и соединен с вихретоковым динамометром Schenck W130, способным поглощать нагрузку и двигаться.Имеется один электрический датчик скорости и один датчик нагрузки, сигналы которых поступают на индикаторы на панели управления и на контроллер. С помощью регуляторов на панели управления оператор может настроить динамометр для контроля скорости или нагрузки. Также есть возможность установить угол опережения зажигания с помощью переключателя на панели управления.

Циркуляция охлаждающей жидкости и смазочного масла обеспечивается насосами с электрическим приводом, а температура регулируется водяными теплообменниками. Нагреватели используются для поддержания температуры масла и охлаждающей жидкости во время прогрева и легких нагрузок.На рисунке 1 представлена ​​фотография испытанного двигателя.


3. Описание модели

Модель нульмерного термодинамического цикла с двухзонной моделью горения / несгоревшего горения, в основном основанная на работе Фергюсона и Крикпатрика [16], была разработана для прогнозирования давления в цилиндре, работа выполнена , тепловыделение, энтальпия выхлопных газов и т. д. Нульмерная модель основана на первом законе термодинамики, в котором устанавливается эмпирическая зависимость между скоростью горения топлива и положением угла поворота коленчатого вала.На рис. 2 показаны обожженная и несгоревшая зоны, которые, как предполагается, разделены бесконечно тонким фронтом пламени. Зона горения состоит из равновесных продуктов горения, и предполагается, что обе зоны имеют одинаковое давление при любой степени СА.


Область в камере сгорания рассматривается как контрольный объем. Основные уравнения включают уравнения сохранения массы и энергии, а также уравнения состояния. Эти уравнения с углом поворота коленчатого вала в качестве независимой переменной образуют строительный блок этой термодинамической модели.

4. Математическая формулировка существующей модели
4.1. Массовый и энергетический баланс

Для контрольного объема, содержащего топливно-воздушную смесь, скорость изменения общей массы открытой системы равна сумме масс, втекающих в систему и выходящих из нее [1]: ̇𝑚 = 𝑗̇𝑚𝑗 . (1) Применяя первый закон термодинамики к открытой термодинамической системе, уравнение энергии iṡ̇̇𝐸 = 𝑄 − 𝑊 + 𝑗̇𝑚𝑗ℎ𝑗. (2) Задавая уравнения сохранения массы и энергии как функции угла поворота коленчатого вала, (1) и (2) принимают вид = 𝑑𝜃𝑗𝑑𝑚𝑗, 𝑑𝑑𝜃 (3) (𝑚𝑢) = 𝑑𝜃𝑑𝑄𝑑𝜃 − 𝑝𝑑𝑉 + 𝑑𝜃𝑗ℎ𝑗𝑑̇𝑚.𝑑𝜃 (4) Последний не учитывает изменения кинетической энергии и потенциальной энергии в контрольном объеме.

4.2. Термические свойства

В двухзонной модели сожженной / несгоревшей смеси каждая зона несгоревшей смеси и сгоревшая смесь рассматриваются как отдельные открытые системы. Следовательно, удельная внутренняя энергия и объем определяются как = 𝑚 = 𝑥𝑢𝑏 + (1 − 𝑥) 𝑢𝑢, 𝑉 (5) 𝑣 = 𝑚 = 𝑥𝑣𝑏 + (1 − 𝑥) 𝑣𝑢. (6) Предполагая, что давления сгоревшего и несгоревшего газов равны, и 𝑣𝑢 являются функциями, 𝑇𝑢 и 𝑝.Следовательно, 𝑑𝑣𝑏 = 𝑑𝜃𝑑𝑣𝑏𝑑𝑇𝑏𝑑𝑇𝑏 + 𝑑𝜃𝜕𝑣𝑏𝜕𝑝𝑑𝑝, 𝑑𝜃𝑑𝑣𝑢 = 𝑑𝜃𝜕𝑣𝑢𝜕𝑇𝑢𝑑𝑇𝑢 + 𝑑𝜃𝜕𝑣𝑢𝜕𝑝𝑑𝑝. (7) Термодинамические свойства сложного химического равновесного состава, существующего в любой реакции топливо-воздух, получены с использованием метода, предложенного Оликарой и Борманом [17], который является основанным на константе равновесия методом для решения химических равновесных составов, удельной теплоемкости, внутренней энергии, энтальпий. , энтропии и другие частные производные, полезные в термодинамическом анализе.

Подставляя логарифмические производные, полученные методом Оликары и Бормана, (7) можно переписать как = 𝑣𝑑𝜃𝑏𝑇𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏𝑑𝑇𝑏 + 𝑣𝑑𝜃𝑢𝑝𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑝𝑑𝑝, 𝑑𝜃𝑑𝜈𝑢 = 𝜈𝑑𝜃𝑢𝑇𝑢𝑑ln𝜈𝑢𝑑ln𝑇𝑢𝑑𝑇𝑢 + 𝜈𝑑𝜃𝑏𝑝𝜕ln𝜈𝑢𝜕ln𝑝𝑑𝑝.𝑑𝜃 (8) Аналогичным образом, внутренние энергии как сгоревшего, так и несгоревшего газа с одинаковыми условиями давления равны 𝑑𝑢𝑏 = 𝑑𝜃𝜕𝑢𝑏𝜕𝑇𝑏𝑑𝑇𝑏 + 𝑑𝜃𝜕𝑢𝑏𝜕𝑝𝑑𝑝, 𝑑𝜃𝑑𝑢𝑢 = 𝑑𝜃𝜕𝑢𝑢𝜕𝑇𝑢𝑑𝑇𝑢 + 𝑑𝜃𝜕𝑢𝑢𝜕𝑝𝑑𝑝.𝑑𝜃 (9) Изменение массы из-за угла поворота коленчатого вала приведено в следующем уравнении. Согласно уравнению сохранения массы и потере массы, вызванной утечкой газа через кольца, отношение масс из-за угла поворота кривошипа составляет = 𝑑𝜃 − 𝐶𝑚𝜔, (10) где 𝜔 – частота вращения двигателя, а постоянная 𝑐 связана с конструкцией кольца двигателя.Уравнение (9) можно переписать, включив в него логарифмические члены (4), как = 𝑐𝑑𝜃𝑝𝑏 − 𝑝𝑣𝑏𝑇𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏𝑑𝑇𝑏𝑑𝜃 − 𝑣𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏 + 𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑝𝑑𝑝, 𝑑𝜃𝑑𝑢𝑢 = 𝑐𝑑𝜃𝑝𝑢 − 𝑝𝑣𝑢𝑇𝑢𝜕ln𝑣𝑢𝜕 ln𝑇𝑢𝑑𝑇𝑢𝑑𝜃 − 𝑣𝑢𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑇𝑢 + 𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑝𝑑𝑝.𝑑𝜃 (11)

4.3. Корреляция скорости сжигания топлива

Скорость горения топлива в двигателе SI обычно моделируется функцией Вибе [18]. Сгоревшая массовая доля определяется выражением (𝜃) = 1 − exp − 𝑎𝜃 − 𝜃ig𝜃𝑏𝑛. (12) Сообщалось, что значения = 5 и 𝑛 = 3 соответствуют экспериментальным данным.

4.4. Передача тепла от газов к стенке цилиндра

Передача тепла в термодинамическую систему выражается через тепловые потери: 𝑑𝑄 = −̇𝑄𝑑𝜃1𝜔 = −̇𝑄𝑏 − ̇𝑄𝑢𝜔, ̇𝑄 (13) 𝑏 = ℎ𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑏𝑖 𝑇𝑏 − 𝑇𝑤𝑖̇𝑄, (14) 𝑢 = ℎ𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑢𝑖𝑇𝑢 − 𝑇𝑤𝑖, (15) где 𝐴𝑏𝑖 и 𝐴𝑢𝑖 представляют собой площади сгоревших и несгоревших газов, контактирующих с каждым компонентом камеры сгорания при температуре, а нижние индексы ℎ, 𝑝 и 𝑙 относятся к головке цилиндров, днищу поршня и гильзе соответственно. Мгновенный коэффициент теплопередачи (), взятый из Woschni [7], равен = 0.82𝑏 − 0,2𝑝⋅10−3⋅𝑈0,8𝑇 − 0,53, (16) где 𝑈 = 6,18 см (для процесса обмена газа), (17) 𝑈 = 2,28 см + 0,00324𝑇Δ𝑝𝑝IVC𝑉𝑉IVC (для других процессов), (18) 𝑇 = 𝑥𝑇𝑏 + (1 − 𝑥) 𝑇𝑢𝐴, (19) 𝑏𝑖 = 𝐴𝑖𝑥1 / 2𝐴, (20) 𝑢𝑖 = 𝐴𝑖1 − 𝑥1 / 2, (21) и Δ𝑝 – мгновенная разность давлений между работающим двигателем и двигателем при одинаковом угле поворота коленчатого вала. Последняя оценивается с помощью изоэнтропического соотношения 𝑝𝑉𝛾 = 𝑝IVC𝑉𝛾IVC. Площади поверхности, контактирующие с горячими газами, можно выразить следующим образом: = 𝜋𝑏22𝐴 (полусферическая головка цилиндра), 𝑝 = 𝜋𝑏24𝐴 (fl в короне поршня), 𝑙 = 4𝑉 (𝜃) 𝑏 (поверхность гильзы, подверженная воздействию газов).(22)

Объем цилиндра при любом угле поворота коленчатого вала равен (𝜃) = 𝑉𝑐1 + 𝑟 − 1211 − cos𝜃 + 𝜀1−1 − 𝜀2sin2𝜃1 / 2. (23) Уравнения (20) и (21) предполагают, что доля площади цилиндра, подверженная воздействию сгоревшего газа, пропорциональна квадратному корню из массовой доли сгоревшего газа, что отражает тот факт, что сгоревший газ занимает большую объемную долю, чем несгоревший газ [16].

4.5. Потеря энергии при продувке

Потеря энтальпии из-за продувки выражается как 1 = 1 − 𝑥2ℎ𝑢 + 𝑥2ℎ𝑏, (24) где ℎ𝑢 и ℎ𝑏 – энтальпия несгоревших газов, а количество сожженных газов равно единице, что косвенно указывает на то, что большая утечка происходит из-за несгоревшего газа по сравнению с сгоревшим газом на ранней стадии сгорания.

4.6. Основные уравнения

Дифференциация удельного объема (6) по углу поворота коленчатого вала и включение уравнения (8) дает 1𝑚𝑑𝑉 − 𝑑𝜃𝑉𝐶𝑏, 𝜈𝑚𝜔 = 𝑥𝑏𝑇𝑏𝜕ln𝜈𝑏𝜕ln𝑇𝑏𝑑𝑇𝑏𝜈𝑑𝜃 + (1 − 𝑥) 𝑢𝑇𝑢𝜕ln𝜈𝑢𝜕ln𝑇𝑢𝑑𝑇𝑢 + 𝑥𝜈𝑑𝜃𝑏𝑝𝜕ln𝜈𝑏 + ln𝑝 (1 − 𝑥) ln𝜈𝑢𝜕ln𝑝𝑑𝑝, + 𝜈𝑑𝜃𝑏 − 𝜈𝑢𝑑𝑥, 𝑑𝜃 (25) где коэффициент продувки равен 𝐶𝑏 = ̇𝑚1 / 𝑚, а 𝑚 – утечка из-за продувки.

Выражая теплопотери сгоревшего и несгоревшего газов как функцию скорости изменения удельной энтропии, получаем − = 𝑚𝜔𝑥𝑇𝑏𝑑𝑠𝑏, −̇𝑄𝑑𝜃𝑢 = 𝑚𝜔 (1 − 𝑥) 𝑇𝑢𝑑𝑠𝑢, 𝑑𝜃 (26) где = 𝑐𝑑𝜃𝑝𝑏𝑇𝑏𝑑𝑇𝑏 − 𝑣𝑑𝜃𝑏𝑇𝑏𝜕ln𝜈𝑏𝜕ln𝑇𝑏𝑑𝑝, 𝑑𝜃𝑑𝑠𝑢 = 𝑐𝑑𝜃𝑝𝑢𝑇𝑢𝑑𝑇𝑢 − 𝑣𝑑𝜃𝑢𝑇𝑢𝜕ln𝜈𝑢𝜕ln𝑇𝑢𝑑𝑝.𝑑𝜃 (27) Объединяя уравнения (14) – (15), (20) – (21), (26) и (27), члены 𝑑𝑠𝑏 / 𝑑𝜃 и 𝑑𝑠𝑢 / исключаются. Следовательно, 𝑐𝑝𝑏𝑑𝑇𝑏𝑑𝜃 − 𝑣𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏𝑑𝑝 = ∑𝑑𝜃 − ℎ𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑏𝑖𝑇𝑏 − 𝑇𝑤𝑖, 𝑐𝑚𝜔𝑥𝑝𝑢𝑑𝑇𝑢𝑑𝜃 − 𝑣𝑢𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑇𝑢𝑑𝑝 = ∑𝑑𝜃 − ℎ𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑢𝑖𝑇𝑢 − 𝑇𝑤𝑖. 𝑚𝜔 (1 − 𝑥) (28)

В дополнение к (24) и (28), дифференцируя уравнения (12) – (23) и объединяя их с (3), (5) – (6), (8) , (11) и (13) в уравнение энергии (4), после существенного упрощения получается следующая система уравнений: 𝑑𝑝 = 𝑑𝜃𝐴 + 𝐵 + 𝐶, 𝐷 + 𝐸𝑑𝑇𝑏 = ∑𝑑𝜃 − ℎ𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑏𝑖 𝑇𝑏 − 𝑇𝑤𝑖𝑚𝜔𝑥𝑐𝑝𝑏 + 𝑣𝑏𝑐𝑝𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏𝑑𝑝 + ℎ𝑑𝜃𝑢 − ℎ𝑏𝑥𝑐𝑝𝑏𝑑𝑥 + 𝑑𝜃𝑥 − 𝑥2𝐶𝑏𝜔, 𝑑𝑇𝑢 = ∑𝑑𝜃 − ℎ𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑢𝑖𝑇𝑢 − 𝑇𝑤𝑖𝑚𝜔𝑐𝑝𝑢 + 𝑣 (1− 𝑥) 𝑢𝑐𝑝𝑢𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑇𝑢𝑑𝑝, 𝑑𝜃 (29) где 1𝐴 = 𝑚𝑑𝑉 + 𝑑𝜃𝑉𝐶𝑏𝜔, ℎ𝐵 = 𝜈𝜔𝑚𝑏𝑐𝑝𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏∑𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑏𝑖𝑇𝑏 − 𝑇𝑤𝑖𝑇𝑏 + 𝜈𝑢𝑐𝑝𝑢𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑇𝑢∑𝑖 = ℎ, 𝑝, 𝑙𝐴𝑏𝑖𝑇𝑢 − 𝑇𝑤𝑖 𝑇𝑢, 𝑣𝐶 = −𝑏 − 𝑣𝑢𝑑𝑥𝑑𝜃 − 𝑣𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏ℎ𝑢 − ℎ𝑏𝑐𝑝𝑏𝑇𝑏𝑑𝑥 − 𝑑𝜃𝑥 − 𝑥2𝐶𝑏𝜔𝑣𝐷 = 𝑥2𝑏𝑐𝑝𝑏𝑇𝑏𝜕ln𝑣𝑏𝜕ln𝑇𝑏2 + 𝑣𝑏𝑝𝜕ln𝑣𝑏, 𝜈𝜕 ln𝑝𝐸 = (1 – 𝑥) 2𝑢𝑐𝑝𝑢𝑇𝑢𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑇𝑢2 + 𝑣𝑢𝑝𝜕ln𝑣𝑢𝜕ln𝑝 (30) являются функциями от, 𝑝, 𝑇𝑏 и, и их численное интегрирование можно получить с помощью метода Рунге-Кутты пятого порядка.

Уравнения модели, представленной в этом разделе, решаются численно с использованием маршевой техники с размером временного шага, равным 1 градусу угла поворота коленчатого вала. Перед началом расчетов приводятся расчетные характеристики рассматриваемого двигателя, а также рабочие данные в начале цикла. Соответствующая программа написана на языке программирования MATLAB и выполняется на персональном компьютере Pentium-IV.

5. Результаты и обсуждение

В этом разделе проводится сравнение измеренных значений, полученных в результате экспериментального исследования, и значений, рассчитанных моделью, чтобы модель могла быть протестирована с точки зрения производительности.На рисунке 3 показана временная диаграмма силового зажигания, а на рисунке 4 показана временная диаграмма крутящего момента зажигания двигателя при частоте вращения 3400 об / мин при различных условиях синхронизации зажигания. Выбрано 3400 об / мин, потому что именно на этой скорости достигается максимальный крутящий момент для этого двигателя.



Результаты показывают, что мощность имеет тенденцию к увеличению с опережением искры между 17 и 35 ° CA BTDC. Ожидается, что мощность должна увеличиваться с опережением искры до точки, а затем снижаться.Наилучшие характеристики будут достигнуты, когда большая часть сгорания происходит около верхней мертвой точки. Если искра недостаточно развита, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания. В этом случае мы теряем способность расширять эту часть газа во всем диапазоне, снижая производительность. Если зажигание слишком опережающее, слишком много газа будет гореть, пока поршень все еще поднимается. В результате работа, которая должна быть выполнена для сжатия этого газа, уменьшит производимую чистую работу.Эти конкурирующие эффекты вызывают максимум мощности в зависимости от опережения зажигания.

Как видно на Рисунке 4, крутящий момент увеличивается с увеличением опережения зажигания. Это происходит из-за увеличения давления в такте сжатия, и, следовательно, создается больше чистой работы. Необходимо отметить, что при дальнейшем увеличении опережения зажигания крутящий момент не будет увеличиваться в значительной степени из-за пикового давления в цилиндре во время периода сжатия и уменьшения давления в ходе такта расширения. По этой причине определение оптимальной угла опережения зажигания является одной из наиболее важных характеристик для двигателя SI.

Можно заметить разницу между результатами моделирования и эксперимента. Эти ошибки могут быть связаны с процессами трения между компонентами двигателя, которые не учитываются при моделировании. Существует три типа трения, которые вызывают потерю мощности в двигателях внутреннего сгорания: (1) механическое трение между внутренними движущимися частями, такими как поршень и кольцо, (2) насосная работа, которая представляет собой чистую работу, выполняемую во время всасывания. и такт выпуска, и (3) вспомогательная работа.Это означает, что эти компоненты получают свою мощность от двигателя, и поэтому чистая работа уменьшается.

Прогнозируемая мощность хорошо согласуется с экспериментальными данными с ошибкой 2,97 процента, в то время как ошибка прогнозирования крутящего момента составляет 3,22 процента при 31 ° CA BTDC момента зажигания. Обе ошибки обычно приемлемы для инженерного приложения.

На рисунке 5 представлены результаты расчетов теплового КПД в сравнении с экспериментальными данными. Тепловой КПД делится на полученную энергию.Можно видеть, что чистая работа увеличивается с увеличением опережения зажигания до точки, а затем немного уменьшается. Это происходит из-за увеличения трения при высоких значениях опережения зажигания и, следовательно, уменьшения чистой работы. Согласно рисунку 6, наибольший объем сети приходится на 31 ° CA BTDC.



Таблица 2 показывает прогнозируемое пиковое давление в цилиндре при различных условиях опережения зажигания. Результаты показывают, что пиковое давление увеличивается с увеличением угла опережения зажигания.Но увеличение давления не обязательно означает, что термический КПД повышается, потому что, если искра возникает слишком рано до верхней мертвой точки, часть давления действует до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки, и, следовательно, термический КПД снижается. На рисунке 6 также показана чистая работа при различных условиях опережения зажигания. Как показано на рисунке 6, чистая работа до и после 31 градуса уменьшается, а максимальная чистая работа составляет 31 градус.

9055

Время зажигания (степень CA) Пиковое давление (кПа)

−10 1855 9055 9055 9055 1855 9055 9055 9055 1855 9055 9055 9055 1855 9055 Диаграмма 11 3239
21 4213
31 5470
41 6567


в то время как на рисунке 8 показана диаграмма 𝑝 − 𝜃 двигателя при частоте вращения 3400 об / мин при различных условиях опережения зажигания.Результаты показывают, что пиковое давление увеличивается с увеличением опережения зажигания. Известно, что чем больше площадь диаграммы -, тем больше работы производится. При опережающем зажигании сгорание начинается с конца такта сжатия и заканчивается тактом расширения в начале верхней мертвой точки. Сгорание превращает топливно-воздушную смесь в продукты сгорания и увеличивает температуру в цилиндрах до высоких значений. Это явление увеличивает давление в цилиндре до максимального значения в цикле двигателя.Тем не менее, нельзя сделать вывод о максимальном тепловом КПД и чистой работе, исходя из максимального давления и температуры. Следовательно, для определения наиболее эффективного момента зажигания следует учитывать наименьшие потери тепла во время такта расширения, а также потери на трение. В этом случае, согласно рисункам 5 и 6, оптимальная установка угла опережения зажигания составляет 31 ° CA до ВМТ из-за наилучшей чистой работы и теплового КПД.



На рисунке 9 представлена ​​диаграмма тепловыделения в зависимости от угла поворота коленчатого вала при различных условиях опережения зажигания.Характерными чертами кривой тепловыделения являются начальный небольшой наклон, начинающийся с искрового зажигания, за которым следует область быстрого роста, а затем более постепенный спад. В процессе сгорания потери тепла уменьшают максимальную фактическую температуру и давление по сравнению с условием пренебрежения теплопередачей. Следовательно, ход расширения начинается при более низком давлении, и, следовательно, уменьшается работа сети. При продолжении теплопередачи во время такта расширения температура и давление становятся меньше, чем рассчитанные изоэнтропическим расширением; следовательно, термический КПД снижается.


6. Заключение

В данной работе проанализированы характеристики коммерческого двигателя с системой СИ при различных условиях опережения зажигания. Это сделано для того, чтобы постулировать момент зажигания для максимизации производительности двигателя с точки зрения мощности, крутящего момента, теплового КПД и так далее. Были сделаны следующие выводы: (1) Если угол опережения зажигания не стал достаточно опережающим, большая часть сгорания происходит, когда поршень движется вниз, и в этом случае мощность и тепловой КПД уменьшаются.(2) Если опережение зажигания слишком опережение, большая часть воздушно-топливной смеси сгорает до того, как поршень поднимется. Кроме того, увеличивается период потери тепла, затем уменьшается чистая работа и тепловой КПД. (3) Однако при увеличении опережения зажигания в цилиндре повышаются температура и давление, но мощность и тепловой КПД снижаются. из-за более высоких потерь на трение и других потерь в двигателе. (4) Характеристики двигателя SI сильно зависят от момента зажигания, и его оптимальное значение следует определять для каждого двигателя SI.Для этого двигателя максимальный тепловой КПД и чистая работа достигаются при 31 ° CA BTDC.

Номенклатура
мертвое положение 9055: 905: 905 9055 9055 9055 9055 Внутренняя энергия 905 S /2 л Время сгорания
𝐴: Зона, подверженная слышимости передачи
ATDC: После верхней мертвой точки
𝑏: Отверстие цилиндра
CA: Угол поворота
см: Средняя скорость поршня
𝑐𝑝: Удельная теплоемкость при постоянном давлении
Полная энергия
ℎ: Удельная энтальпия
𝑙: Длина шатуна
𝑚: Масса
8 Количество Давление
𝑄: Теплопередача
𝑟: Крышка сжатия io
𝑠: Удельная энтропия
𝑆: Длина хода
𝑇: Температура
: Внутренняя энергия энергия
𝑣: Удельный объем
𝑉: Объем
𝑊: Выполненная работа
𝑥::
𝛾: Коэффициент удельной теплоемкости
𝜃: Угол поворота коленчатого вала
𝜃𝑏: Время воспламенения
𝜔: Угловая скорость.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.