Лабораторная работа № 4 Тема: Системы зажигания. Назначение системы зажигания и предъявляемые к ней требования


Требования, предъявляемые к системам зажигания

 

Для надежной работы ДВС на всех режимах работы двигателя система зажигания должна удовлетворять следующим требованиям:

Ø энергия идлительность искры в свече зажигания должны бытьдостаточными для надежного воспламенения рабочей смеси;

Ø момент зажигания должен выбираться таким образом, чтобы обеспечить оптимальное соотношение мощностных, экономических и экологических характеристик двигателя;

Ø высокая надежность системы зажигания.

Работа системы зажигания характеризуется следующими пара­метрами.

Вторичное напряжение U2m - напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания.

Пробивное напряжение Unp- напряжение пробоя искрового промежутка свечи. Пробивное напряжение для однородных полей прямо пропорционально давлению смеси р и зазору между элект­родами 5 и обратно пропорционально температуре смеси Т:

 

U = f

Кроме того, на напряжение Unp оказывают влияние состав смеси, длительность и форма приложенного напряжения, по­лярность пробивного напряжения, материал электродов и условия работы двигателя. Это напряжение имеет максимальное значение при пуске и разгоне двигателя и минимальное — при работе в уста­новившемся режиме при максимальной мощности. В течение первых 2 тыс. км пробега пробивное напряжение повышается на 20-25% за счет округления кромок электродов свечи. В дальнейшем напряжение растет за счет износа электродов и увеличения зазора, что требует проверки и регулировки зазора в свечах каждые 10-15 тыс. км пробега.

Коэффициент запаса по вторичному напряжению К3= U2m/Uпр. Для современных систем зажигания принимают К3 > 1,5,

Энергия Wpи длительность τрискрового разряда.

Зазор между электродами свечей8 (рис. 3.3). Зазор между электродами проверяется с помощью круглого щупа, т.к. плоский щуп не учитывает неодинаковость износа электродов.

 

Рис. 3.3. Проверка зазоров между электродами свечи: а

А - правильно; Б - неправильно

 

Угол опережения зажигания Θ. Угол опережения подбирается в за­висимости от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки двигателя, температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха, атмосферного давления, состава отработавших газов, скорости изменения положения дроссельной заслонки (разгон, торможение). С возрас­танием частоты вращения коленчатого вала угол опережения должен увеличиваться, а с возрастанием нагрузки — уменьшаться.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Батарейные системы зажигания. Назначение систем зажигания. Основные элементы. Угол опережения зажигания, страница 4

                                       8.4. Угол опережения зажигания

Воспламенение топливовоздушной смеси от электрической искры на свече зажигания происходит благодаря локальному тепловыделению и сильной ионизации газа в цилиндре ДВС на стадии «сжатия». Температура нагрева небольшого объема горючей смеси около электродов свечи зажигания и требуемая для воспламенения энергия искры зависят от состава смеси, степени ее  турбулентности и  своевременного  искрообразования. Турбулентность смеси зависит от режимов работа двигателя,  организации процессов топливоподачи и  поступления рабочего заряда в цилиндры [3,4, 17, 19].

Угол опережения зажигания θ определяется  углом поворота коленчатого вала ДВС от момента возникновения искры на электродах свечи  до момента достижения поршнем верхней мертвой точки  (на  такте «сжатия»).

Оптимальным  углом (рис. 8.6 точка 2, кривая P2 – нормальное  зажигание) является угол θ, при котором  происходит  наилучший процесс горения  топливовоздушной смеси с получением  наибольшей мощности ДВС при отсутствии негативных  последствий [22].

Если угол опережения зажигания больше оптимального (рис. 8.6, точка 1, кривая P1 - раннее зажигание), то в камере сгорания  достигается максимальное давление до достижения поршнем ВМТ, которое оказывает противодействие на поршень. Раннее зажигание может явиться причиной возникновения детонации. Сгорание топливовоздушной смеси на конечной стадии может сопровождаться возникновением ударных волн. Такое сгорание называется детонационным. Скорость детонационного сгорания превышает скорость распространения фронта пламени при нормальном протекании процесса сгорания. Внешним проявлением детонации является «металлический» звук, возникающий при отражении ударных волн от стенок цилиндра. Детонационное сгорание горючей смеси сопровождается повышенными тепловыми и механическими нагрузками на детали шатунно-поршневой группы. Детонация устраняется уменьшением угла θопережения момента зажигания.

Если угол опережения зажигания меньше оптимального (рис. 8.6, точка 3, кривая P3), то зажигание является поздним, в этом случае двигатель перегревается, так как бòльшая часть тепловой энергии горения  идет на нагрев цилиндра ДВС, а не на преобразование тепловой энергии в механическую [14, 19, 22, 28].

Угол опережения зажигания может регулироваться механическими центробежным и вакуумным автоматами, а также электронными системами. При этом для эффективного процесса сгорания топливовоздушной смеси механические автоматы реализуют сравнительно простые зависимости угла опережения зажигания от внешних факторов: частоты вращения коленчатого вала (центробежный механический регулятор) и нагрузки двигателя (вакуумный регулятор).

Рис. 8.6.  Угол опережения момента зажигания

Системы зажигания с электронным управлением момента зажигания регулируют угол опережения момента зажигания θ  по бóльшему числу внешних и внутренних факторов, обеспечивая при этом оптимальность  угла при различных режимах и условиях работы ДВС [19, 22,29].

Электронные системы зажигания  могут быть аналоговыми и цифровыми. Наиболее современными являются цифровые системы, основанные на интегральной и микропроцессорной базе (подробно рассмотрены в разделах темы №9).

8.5. Требования к системам зажигания

Требования,предъявляемые к  системам зажигания  бензиновых   ДВС:

1) для бесперебойного искрообразования на свечу зажигания необходимо подать электрический сигнал высокого   напряжения  - 20 … 30 кВ;

2) энергия и длительность искрового разряда должна обеспечивать надежное воспламенение топливовоздушной смеси как при пуске, так и на всех режимах работы ДВС. Для образования очага пламени в режиме нагрузки достаточно энергии  разряда порядка 5 МДж. При пуске ДВС и  работе в режиме холостого  хода требуется энергия искры 30 - 100 МДж. Искровой разряд имеет емкостную и индуктивную составляющую. Продолжительность емкостной фазы разряда составляет 1-2 мкс. Индуктивная фаза разряда длится 1-1,5 мс;

vunivere.ru

Лабораторная работа № 4 Тема: Системы зажигания.

Основные этапы работы.

1. Техника безопасности при выполнении лабораторных работ.

2. Изучить назначение, классификацию систем зажигания и предъявляемые к ним требования.

3. Изучить назначение, принцип действия, конструкцию, типы и

маркировку элементов системы зажигания: катушки зажигания, прерывателя-распределителя зажигания, свечей и высоковольтных проводов, правила их эксплуатации и технического обслуживания.

О т ч е т:

1. Изобразить схемы систем зажигания и описать принцип действия.

2. Описать способ проверки технического состояния, испытания и

регулировки одного из приборов системы зажигания.

Контрольные вопросы

1. Назначение систем зажигания и предъявляемые к ним требования.

2. Из каких этапов состоит рабочий процесс системы зажигания?

3. Объяснить характер изменения тока в первичной цепи для

классической и бесконтактной систем зажигания.

4. Какие факторы определяют первичный ток системы зажигания?

5. Каково назначение и как устроена катушка зажигания, ее маркировка?

6. Какими параметрами характеризуется катушка зажигания?

7. Каковы достоинства и недостатки катушек с разомкнутым и замкнутым

магнитопроводом?

8. Каков принцип работы катушки зажигания? Что влияет на значение

вторичного напряжения катушки зажигания?

9. Как провести проверку пригодности катушки зажигания перед

установкой на двигатель?

10. Как устроена свеча зажигания?

11. Как маркируются свечи зажигания? Что показывает калильное число

свечи зажигания?

12. Каковы принцип и режимы работы свечи?

13. Какие факторы обуславливают выбор типа свечей зажигания для

конкретного двигателя?

14. Как по внешнему виду свечи зажигания оценить условия сгорания

рабочей смеси в двигателе, в котором была установлена данная свеча?

15. Как регулируются зазоры между электродами свечи? От чего зависит

величина зазора?

16. Как провести очистку свечи зажигания от нагара?

Описать устройство и принцип работы системы зажигания с накоплением энергии в индуктивности (при замкнутых и разомкнутых контактах S2).

Рисунок 1 – Схема системы зажигания с накоплением энергии в индуктивности

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сравнить устройство и принципы работы контактной и контактно-транзисторной систем зажигания (перечислить общие недостатки).

Рисунок 2 – Схема контактной системы зажигания

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рисунок 3 – Схема контактно-транзисторной системы зажигания

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изобразите схему бесконтактной системы зажигания. Опишите её устройство и принцип работы.

Рисунок 4 – Схема бесконтактной системы зажигания

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опишите устройство и принципы работы бесконтактных датчиков углового положения коленчатого вала. Сравните их характеристики.

Рисунок 5 – Датчики углового положения коленчатого вала

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опишите устройство катушки зажигания с разомкнутым магнитопроводом.

Рисунок 5 – Конструкция катушки зажигания с разомкнутым магнитопроводом

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Устройство и принцип работы неэкранированных свечей зажигания.

Рисунок 6 – Устройство свечи зажигания

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

studfiles.net