Cтраница 1
Оптимальный угол опережения зажигания меняется в зависимости от состава смеси. [2]
Оптимальный угол опережения зажигания зависит от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. В первом случае увеличивается скорость движения поршня, и чтобы рабочая смесь успела сгореть, необходимо увеличивать опережение зажигания. Рост нагрузки обусловлен увеличением открытия дроссельной заслонки и характеризуется увеличением наполнения цилиндров. В результате продолжительность сгорания смеси уменьшается и, следовательно, необходимо уменьшать угол опережения зажигания. [3]
Подбирают оптимальный угол опережения зажигания, обеспечивающий наибольшие показания весов тормоза на данном скоростном режиме. На установленном режиме замеряют угол опережения зажигания, частоту вращения коленчатого вала, крутящий момент двигателя и часовой расход топлива. [4]
Пневмогидравлическая схема стенда К-409 М. [5] |
Определяется и регулируется оптимальный угол опережения зажигания с помощью средств технического диагностирования двигателя и систем электрооборудования. [6]
Определяется и регулируется оптимальный угол опережения зажигания с помощью средств технического диагностирования двигателя и системы электрооборудования. [7]
Подобно тому, как у карбюраторных двигателей существует оптимальный угол опережения зажигания, у двигателей с воспламенением от сжатия существует оптимальный угол опережения впрыска топлива. [8]
При изменении числа оборотов и нагрузки двигателя меняется и оптимальный угол опережения зажигания. [9]
Для осуществления наивыгоднейшего рабочего процесса в двигателях с искровым зажиганием должен быть установлен оптимальный угол опережения зажигания, который подбирается для каждого вида двигателя на заводе-изготовителе экспериментальным путем. Обычно в более быстроходных двигателях угол опережения зажигания больше, а в двигателях с большей степенью сжатия угол опережения зажигания бывает меньше, чем в двигателях с низкой степенью сжатия ( фиг. [10]
В случае использования плоской камеры процесс сгорания, напротив, самый медленный, и при этом оптимальный угол опережения зажигания должен быть самый большой. Камера сгорания типа Nebula также обеспечивает быстрое сгорание. [12]
При вращении регулировочных гаек в ту или иную сторону поворачивается корпус прерывателя-распределителя. Оптимальный угол опережения зажигания получается в результате корректировки начального установочного угла / ( рис. 4.17, д), вносимой центробежным ( кривая 2) и вакуумным ( кривые 3) регуляторами опережения зажигания. Кривая 2 характеризует изменение момента зажигания. При полной нагрузке двигателя дроссельная заслонка полностью открыта и вакуумный автомат не работает. Кривые 3 отражают работу обоих автоматов. [13]
Водитель должен хорошо знать, что на увеличение расхода топлива существенно могут оказывать влияние системы зажигания и охлаждения. При исправной системе зажигания обеспечиваются оптимальный угол опережения зажиганий и хорошее качество искры между электродами свечей. Помните, как раннее, так и позднее зажигание снижает мощность двигателя и значительно увеличивает расход топлива. [14]
Во время работы двигателя с одной и той же нагрузкой увеличивают угол опережения зажигания ( исходя из уже известного угла опережения зажигания при работе двигателя с полной нагрузкой с данным числом оборотов) и измеряют при этом расход топлива. Точки кривых, соответствующие наименьшему удельному расходу топлива, характеризуют оптимальный угол опережения зажигания для каждой данной нагрузки ( фиг. Пологий характер протекания кривых удельного расхода топлива показывает, что в противоположность установке угла опережения зажигания в зависимости от числа сборотов установка угла опережения зажигания в зависимее от нагрузки может производиться менее точно, причем величина оптимального угла опережения зажигания лишь в незначительной степени зависит от числа сборотов. Дополнительное изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки составляет примерно 10 - 20 по углу поворота коленчатого вала. [15]
Страницы: 1 2
Cтраница 2
Его величина зависит от частоты вращения, нагрузки, сорта применяемого топлива и других факторов. Так, например, чем больше частота вращения коленчатого вала, тем меньше времени приходится на сгорание рабочей смеси и тем больше оптимальный угол опережения зажигания. [16]
В процессе эксплуатации пробивное напряжение увеличивается за счет округления кромок электродов свечи и увеличения зазора между ними. Система зажигания должна развивать рабочее напряжение, превышающее пробивное не менее чем в 1 5 раза. Для повышения мощности, экономичности и уменьшения токсичности двигателя система зажигания должна автоматически устанавливать оптимальный угол опережения зажигания ( изменять установочный угол) в зависимости от различных скоростных и нагрузочных режимов работы. [17]
Экспериментально установлено, что для получения возможно большей мощности двигателя необходимо, чтобы при достижении максимального давления в цилпндре угол поворота коленчатого вала соответствовал 10 - 18 после в. Так как распространение фронта пламени происходит с конечной скоростью, то для получения максимальной мощности топливо-воздушную смесь приходится воспламенять с известным опережением. Оптимальный угол опережения зажигания, обеспечивающий наиболее экономичную работу двигателя с получением максимальной мощности, зависит от скорости распространения фронта пламени, степени сжатия двигателя и числа оборотов его. С увеличением скорости распространения фронта пламени и степени сжатия оптимальный угол опережения зажигания уменьшается, а с повышением числа оборотов двигателя растет. [18]
Экспериментально установлено, что для получения возможно большей мощности двигателя необходимо, чтобы при достижении максимального давления в цилпндре угол поворота коленчатого вала соответствовал 10 - 18 после в. Так как распространение фронта пламени происходит с конечной скоростью, то для получения максимальной мощности топливо-воздушную смесь приходится воспламенять с известным опережением. Оптимальный угол опережения зажигания, обеспечивающий наиболее экономичную работу двигателя с получением максимальной мощности, зависит от скорости распространения фронта пламени, степени сжатия двигателя и числа оборотов его. С увеличением скорости распространения фронта пламени и степени сжатия оптимальный угол опережения зажигания уменьшается, а с повышением числа оборотов двигателя растет. [19]
Заключительная третья фаза 0ш процесса сгорания представляет собой догорание смеси в пристеночных слоях. Эта фаза заканчивается в ходе расширения продуктов сгорания. Эффективность рабочего процесса в цилиндре двигателя во многом зависит от своевременности тепловыделения. Для достижения максимальной мощности и экономичности двигателя точки начала и конца фазы бц должны быть расположены примерно симметрично относительно в. Положение всех зон сгорания относительно в. Оптимальный угол опережения зажигания зависит от свойств топлива, конструктивных особенностей двигателя и режима его работы. [21]
Заключительная третья фаза 9ш процесса сгорания представляет собой догорание смеси в пристеночных слоях. Эта фаза заканчивается в ходеч расширения продуктов сгорания. Эффективность рабочего процесса в цилиндре двигателя во многом зависит от своевременности тепловыделения. Для достижения максимальной мощности и экономичности двигателя точки начала и конца фазы 6ц должны быть расположены примерно симметрично относительно в. Положение всех зон сгорания относительно в. Угол в градусах поворота коленчатого вала от момента проскакивания искры в свече до в.м.т. называют углом опережения зажигания. Оптимальный угол опережения зажигания зависит от свойств топлива, конструктивных особенностей двигателя и режима его работы. [23]
Сущность метода заключается в определении изменения показателей мощности и удельного расхода топлива, а также влияния на состав отработавших газов при работе двигателя на испытуемом образце топлива по сравнению с эталонным топливом. Метод разработан во ВНИИ НП. Испытание проводится на стенде, созданном на базе модернизированной установки НАМИ-1М с одноцилиндровым отсеком двигателя ЗИЛ-130. Стенд состоит из двигателя, электробалансирной машины, устройства электронного регулирования и автоматического поддержания постоянной частоты вращения коленчатого вала, контрольно-измерительной аппаратуры с автоматическим поддержанием температурного режима двигателя и температуры воздуха на впуске, устройств регулирования и измерения расхода воздуха и топлива, регулирования угла опережения зажигания, отбора и анализа проб отработавших газов. Перед проведением испытаний установку обкатывают и проверяют в соответствии с методикой. При испытании поддерживается следующий температурный режим: температура охлаждающей воды, выходящей из двигателя - 80 3, масла в картере - 74 2, воздуха на впуске - 37 3 С. Испытание проводится при постоянном положении дроссельных заслонок карбюратора. Измерение расхода топлива и воздуха осуществляется специальными устройствами. На установившихся 3 4 режимах частоты вращения коленчатого вала, например 1200, 1500, 1800 и 2000 мин -, подбирают оптимальный угол опережения зажигания, обеспечивающий наибольшую мощность двигателя при работе на границе детонации. [24]
Страницы: 1 2
Тюнинг – установить турбину или компрессор, поменять на больший размер, повысить избыточное давление (boost), Увеличить углы опережения зажигания УОЗ, сделать богатую смесь (из-за детонации) или использовать более высокооктановое топливо. Да, конечно это даст ощутимый прирост мощности. Но, эффективно ли это? А что если вы ограничены. А может, есть более интересные решения? Если Вам интересно, то читайте дальше.
Тюнинг, на самом деле намного сложнее и интереснее чем тот вариант, который я описал выше. Меня часто спрашивают, где этому можно научится, какую литературу почитать. Вот несколько рекомендаций:
— Если кто хочет реально этим заняться, то этому надо учится. Вот могу посоветовать (кто хочет быстро) школу, которая хоть немного поможет и укажет правильное направление. tunerschool.com, 16 недель и $14,675.
— Можно изучить один из лучших учебников по ДВС www.amazon.com/Internal-C…-1&keywords=by+J.+Heywood, автор J. Heywood. 960 страниц, все подробно описано.
— если Вам уже извесны все законы физики, Вы знаете теорию ДВС, в таком случае есть несколько школ, которые обучают принципам именно настройки. Есть базовые курсы, а есть специализированные на определенных ЭБУ, системаx и т.д.
— www.efi101.com/index.html— www.emacademy.co.uk/Default.aspx, эта школа серьезнее, да и по ближе.
Вот от чего зависит мощность двигателя
Да, я понимаю, это сложно сразу понять (да еще и на непонятном для многих языке). Не переживайте, я постараюсь простым языком объяснит пару моментом из этого уравнения.
Меня часто спрашивают (очень часто) какая смесь АФР наилучшая. Это все зависит от многих факторов (они есть в выше указанном уравнении). Для достижения максимальной мощности, необходимо чтобы все молекулы кислорода, поступающие в камеру сгорания, встретились с молекулами топлива и вступили в реакцию. Стехиометрическая смесь — это смесь, состав которой обеспечивает полное сгорание топлива без остатка избыточного кислорода.
Но так как камера сгорания не идеальна, необходимо немного больше топлива, больше молекул, чтобы они реально вступили в реакцию со всеми молекулами воздуха. Вот как это выглядит на графике
Многие привыкли к указанию смеси АФР (AFR air Fuel Ratio), но в учебниках по ДВС этим мало пользуются. Я опишу лучше все варианты
AFR (AF) = Mass air/Mass Fuel (масса воздуха/массу топлива)
FAR (FA)= Mass Fuel/Mass Air (масса топлива/ Масса Воздуха) = 1/AF
EQ (Equivalence Ratio) = FA act/ FA stoich = AF stoich/ AF act
Lambda (лямбда) = AF act/AF stoich = 1/EQ
Где Stoich — Стехиометрическая смесь, а act – актуальная
EQ (Equivalence Ratio) – все что больше 1 – это богатая смесь (Rich), все что меньше 1 — бедная (lean)
Из графика видно, что самый большой момент (и как следствие мощность) достигается при EQ между 1.1 и 1.15. Или если это перевести в привычную систему для многих АФР – 14.7/1.1=13.35, 14.7/1.15=12.78. Все что делается богаче, так это только для охлаждения камеры в целях безопасности (детонация).
С этим разобрались. Идем дальше. Предлагаю рассмотреть один из 4 коэффициентов эффективности в выше приведенном уравнении мощности (Combustion Efficiency) – коэффициент окисления, сгорания
Источник выше рекомендованная книга — Internal Combustion Engine Fundamentals
Теперь взгляните на выше указанное уравнение, и вам станет понятно, что обогащение смеси сильно снижает коэффициент сгорания и как следствие понижет мощность двигателя
С подачей топлива немного разобрались? Теперь более подробно предлагаю рассмотреть вопрос зажигания. Я постоянно слышу, читаю на форума, как люди хвастаются, что у них большой угол опережения зажигания УОЗ, да и многие, не опытные тюнеры строят на этом стратегию настройки двигателя – БОЛЬШЕ УОЗ, ЗНАЧИТ, БУДЕТ И БОЛЬШЕ МОЩНОСТЬ. Нет, это не так, это очередное заблуждение.Предлагаю посмотреть на картинку. После воспламенения смеси, необходимо определенное время, пока фронт пламени достигнет всех дальних участков камеры сгорания . Поэтому необходимо зажечь смесь немного раньше, на такте сжатия, пока поршень идет к верхней мертвой точке ВМТ. Так вот, оптимальное зажигание или МВТ maximum brake torque, обычно это когда пик давления в КС наступает при 15-20 градусов ATDC (НЕ BTDC) ПОСЛЕ ВЕРХНЕЙ МЕРТВОЙ ТОЧКИ.
Для простоты, пока опустим момент возможной детонации. Если зажигание будет раньше, то отрицательная сила (детонацию, не берем, пока, в расчет) сильно увеличивается т.к. поршень должен преодолеть возрастающее давление, возникшее на его пути к ВМТ (верхней мертвой точке), и конечно момент сильно пострадает ( мощность соответственно). Так же ясно видно, что происходит значительное увеличение давления в КС, соответственно и температуры, что вызовет детонацию
Дизайнеры, инженеры, конструкторы во всем мире пытаются бороться с этими негативными силами, различными способами. Их цель сократить время распространения пламени (как вы можете увидеть на картинке) и использовать момент зажигание смеси, как можно позже, для увеличения эффективности
Современные моторы с непосредственным впрыском топлива на дизелях и на бензиновых моторах имеют такую геометрию камер сгорания, в которых скорость горения намного выше, ну и как следствие – меньше углы, больше мощность.Но вот многие, утверждают, что это все ерунда, надо дунуть и сделать угла побольше и будет Вам мощность. Давайте для примера возьмем мотор 2.0 литра, турбо скажем с форда, и посмотрим будет ли эффект от 30 градусов УОЗ при бусте 1.2 Бара на 6000 оборотах. Для упрощения, представим, что детонация не проблема (ее нет)
Каждый тюнер в состоянии рассчитать с нуля карту зажигания (базовую, с чего начинать). У данного мотора диаметр поршня, если мне не изменяет память 87,5 мм. Скорость горения бензиновой смеси 16,5 метром в секунду (м/с) при АФР 12,8-13, при обогащении скажем до 11.8 она уменьшается до 15 м/с. Кстати, поэтому смесь 12,5-13.35 и есть самая мощная т.к. самая высокая скорость горения, значит меньше углы, меньше углы – меньше отрицательной энергии – меньше отрицательной энергии – больше мощность – ВСЕ ПРОСТО. При не сложных расчетах получается, что при 6000 оборотах нам действительно необходимо сделать угол зажигания – 32.3 градуса. Но, избыточное давление увеличивает скорость горения, поэтому для оптимального угла зажигания, необходимо ввести поправку, а для этой степени сжатия (вида камеры сгорания) и избыточного давления 1.2 бара, он составит 0.387. Значит оптимальный угол (плюс, минус) будет где-то 12.5 градусов.
Таким способом рассчитывается басовая карта зажигания (для определенного вида топлива, в данном примере для 98 бензина). Как найти именно МВТ maximum brake torque. Для этого лучше всего использовать загрузочный стенд, который удерживает необходимую нам точку оборотов и мы в онлайн режиме видим реальную мощность, и также в онлайн режиме изменяя УОЗ, как только увеличение момента прекращается, так пару градусов назад и на следующею точку, пока все не пройдем.
Многие думают, используют метод — настройка до проявления детонации и 2 градуса назад, но это не правильно. Часто бывает так, что детонация намного позже оптимального УОЗ. Вот посмотрите картинку
Мне очень жаль, но я на своем форде такого не добился, у меня он на 6000 составляет около 19-20 градусов. Причина очень простая, я настраивал не на бензине, а на Е85. Этанол горит намного холоднее и как следствие, скорость горения значительно меньше, поэтому и есть такая разница. Это теория.
Теперь от теории к реальной практике. Я часто, настраиваю машины спортсменам выступающим на различных соревнованиях, от Чемпионата Европы и до любительских гонок. Моторы обычно с высокой степенью сжатия, рассчитанные на разрешенный гоночный 102 бензин. Но для тренировок, я им делаю карты с возможностью ездить на Е85 (15% бензин, 85% этанол). Гоночный бензин у нас стоит 6 евро 1 литр, а Е85 — 0.7 евро. Е 85 имеет октановое число близкое к гоночному (разрешенному бензину) 102 ОЧ. Но вот вдумайтесь только, почему гоночное топливо так дорого стоит?
Инженеры, разработчики гоночного топлива так же учили физику и конечно понимают, что топливо должно иметь высокую скорость горения, что бы при настройке не использовать большие значения УОЗ. Обычно, чем выше ОЧ, тем меньше топливо выделяет при сгорании тепла и как следствие – меньше энергии. Но его надо больше лить. Если посчитать, то на килограмм воздуха – Е85 выделяет на несколько процентов больше тепла, чем гоночный бензин, а значит, на нем и мощность как бы должна быть из-за этого выше. Но это не так. Один и тот же мотор при индивидуальной настройке на гоночном топливе, при более чем 10-15 градусах меньших углах выдает большую мощность. Что подтверждает законы физики.
Если кто переживает о температуре выпускных газов ЕГТ, то я об этом уже писал — www.drive2.ru/users/barik-cz/blog/513612/Проблем не бдет при грамотной настройке и на то есть 2 причины:
1. – ЕГТ минимальное (при прочих условиях) при МВТ maximum brake torque.
2. – угол уменьшился, но и скорость горения также увеличилось, поэтому смесь не будетдогорать на такте выпуска (в большем количестве)
Удачи всем, надеюсь, скучно не было.
Ученье свет, а не ученье чуть свет и в мастерскую, перебирать мотор
Существенное влияние на мощность, экономичность и токсичность двигателя оказывает момент зажигания (появление искрового разряда в свече). Для каждого режима работы двигателя имеется оптимальный момент зажигания, обеспечивающий наилучшие показатели работы двигателя.
Угол опережения зажигания, при котором двигатель внутреннего сгорания развивает максимальную мощность на данном скоростном и нагрузочном режимах, называют оптимальным.
При раннем зажигании (угол опережения больше оптимального) максимальное давление в цилиндре создается до прихода поршня в верхнюю мертвую точку. В результате поршень принимает сильные встречные удары, что приводит к потере мощности с характерными металлическими стуками и форсированным износом деталей двигателя.
При позднем зажигании после перехода поршня через верхнюю мертвую точку (угол опережения зажигания меньше оптимального) топливо–воздушная смесь горит в такте расширения и в процессе выпуска. Давление газов не достигает своей максимальной величины, мощность и экономичность двигателя снижаются. Происходит также повышение токсичности выхлопных газов и температуры, так как двигатель перегревается из–за увеличения отдачи тепла в охлаждающую жидкость.
С повышением частоты вращения коленчатый вал проходит больший угловой путь за время горения топливо–воздушной смеси, и угол опережения зажигания необходимо увеличивать. При непрерывно изменяющейся частоте вращения коленчатого вала, угол опережения зажигания автоматически корректирует центробежный регулятор.
С уменьшением нагрузки двигателя (прикрытием дроссельной заслонки), при постоянной частоте вращения наполнение цилиндров свежей топливо–воздушной смесью уменьшается, а процентное содержание остаточных газов в рабочей смеси увеличивается, она горит медленнее и требует увеличения угла опережения зажигания. Автоматическое изменение угла опережения зажигания при изменении нагрузки осуществляет вакуумный регулятор опережения зажигания.
При переходе на топливо, имеющее меньшее октановое число, угол опережения уменьшают в ручную, с помощью октан–корректора.
На рис. 4.5 показано изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от угла опережения зажигания.
Оптимальное протекание процесса сгорания происходит в том случае, когда угол опережения зажигания является наиболее выгодным (кривая 2). Максимум мощности двигатель развивает в том случае, если наибольшее давление в цилиндре создается после верхней мертвой точки через 10 15° угла поворота коленчатого вала двигателя, т. е. когда процесс сгорания заканчивается несколько позднее верхней мертвой точки. Оптимальный угол опережения зажигания определяется временем, которое отводится на сгорание топливо–воздушной смеси и скоростью ее сгорания. В свою очередь, время, отводимое на сгорание, зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, а скорость сгорания определяется составом рабочей смеси и степенью сжатия.
Рис. 4.5. Изменение давления в цилиндре двигателя
в зависимости от момента зажигания:
1 раннее зажигание; 2нормальное зажигание; 3позднее зажигание; амомент зажигания; бдетонация; Pzмаксимум давления в цилиндре
По современным представлениям, угол опережения зажигания должен выбираться с учетом частоты вращения коленчатого вала, нагрузки двигателя, температуры охлаждающей жидкости и всасываемого (забортного) воздуха, атмосферного давления, состава выхлопных газов, скорости изменения положения дроссельной заслонки (разгон, торможение).
На рис. 4.6 и 4.7 приведены зависимости оптимального угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя.
Кроме обеспечения оптимального угла опережения зажигания, система зажигания также должна обеспечивать очередность подачи импульсов высокого напряжения на свечи соответствующих цилиндров двигателя в соответствии с порядком его работы.
Рис. 4.6. Зависимость угла опережения зажигания от частоты вращения коленчатого вала двигателя
Рис. 4.7. Зависимость угла опережения зажигания от нагрузки при различной частоте вращения коленчатого вала ДВС
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453