Что такое угол опережения зажигания при работе двигателя

Для того чтобы самостоятельно эффективно диагностировать и устранять неисправности в работе двигателя своего автомобиля необходимо знать и понимать несколько базовых моментов его работы. Один из таких «китов» на котором держится весь авторемонт – угол опережения зажигания.

1. Что такое угол опережения зажигания?

Расстояние от момента поджига (момента зажигания) топливной смеси до момента прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ), на такте сжатия, называется углом опережения зажигания.

Он измеряется в градусах. Так как поршень перемещается в цилиндре за счет кругового движения кривошипного механизма коленчатого вала (шатунная шейка с нижней головкой шатуна описывают окружность). Полный круг и ход поршня вниз-вверх (от ВМТ до ВМТ) это 360º. Если топливная смесь воспламенилась за 10º до прихода поршня в ВМТ, то эти 10º и будут углом опережения зажигания.

2.

Для чего необходим угол опережения зажигания?

Для получения необходимой мощности двигателя топливную смесь необходимо поджечь до прихода поршня в ВМТ, тем самым обеспечивая ее полное и своевременное сгорание, и последующее оптимальное давление образовавшихся после сжигания газов на поршень, движущийся вниз на рабочем такте.

3. Как и зачем регулировать угол опережения зажигания?

В зависимости от режима работы двигателя автомобиля угол опережения зажигания должен меняться в большую или меньшую сторону. Например, на режиме холостого хода обороты коленчатого вала небольшие, топливная смесь имеет определенную пропорцию воздуха и бензина, а на мощностном режиме (разгон) она более богатая, при этом обороты коленчатого вала возрастают, снижая эффективность вентиляции цилиндров. В такой ситуации необходим более ранний угол опережения зажигания, который позволит поджечь смесь раньше и она успеет сгореть до прихода поршня в ВМТ.

На карбюраторном двигателе регулировкой угла опережения зажигания занимаются вакуумный и центробежный регуляторы опережения зажигания расположенные в распределителе зажигания (трамблере). Они позволяют автоматически увеличить угол опережения зажигания в зависимости от величины оборотов двигателя. На инжекторном двигателе угол опережения зажигания устанавливается блоком управления (ЭБУ) системы управления двигателя. Он является определенным параметром «зашитым» в его программное обеспечение и рассчитывается исходя из показаний датчиков.

Начальный угол опережения зажигания на карбюраторных двигателях устанавливается по меткам и регулируется вращением трамблера. На инжекторном двигателе установкой угла «заведует» все тот же блок управления ЭСУД.

Подробнее о регулировке угла опережения зажигания: «Регулировка угла опережения зажигания на двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099», «Регулировка угла опережения зажигания на двигателях автомобилей ВАЗ 2105, 2107».

4. Неисправности в работе двигателя автомобиля вызванные неверным углом опережения зажигания

В основе всех неисправностей, связанных с углом опережения зажигания лежат всего две причины: либо угол опережения зажигания слишком ранний (раннее зажигание), либо слишком поздний (позднее зажигание). Признаки неверного угла опережения зажигания: двигатель не запускается, запускается и глохнет, «троит», «стреляет» в карбюратор или глушитель, дымит, не тянет, возникает детонация и пр. Подробнее: «Признаки раннего зажигания», «Признаки позднего зажигания».

Примечания и дополнения

— Для управления моментом искрообразования и преобразованием электрического тока низкого напряжения в электрический ток высокого напряжения карбюраторные и инжекторные двигателя оборудованы системами зажигания: контактными, бесконтактными и пр. Подробнее: «Контактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106», «Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».

Еще статьи по системам зажигания автомобилей

— Фазы газораспределения двигателя внутреннего сгорания

— Система зажигания инжекторного двигателя 2111

— Свечи зажигания для контактной и бесконтактной систем зажигания, отличия

— Холодные и горячие свечи зажигания

— Признаки (симптомы) раннего зажигания при работе двигателя автомобиля

Подписывайтесь на нас!

Угол опережения зажигания | это.

.. Что такое Угол опережения зажигания?

ТолкованиеПеревод

Угол опережения зажигания

Опереже́ние зажига́ния — воспламенение рабочей смеси в цилиндре двигателя до достижения поршнем ВМТ.

Момент зажигания оказывает большое значение на работу двигателя. При работе четырёхтактного ДВС после такта сжатия и достижения поршнем ВМТ происходит воспламенение рабочей смеси в камере сгорания с помощью свечи зажигания. Происходит возгорание рабочей смеси, расширение рабочих газов и выполняется следующий такт — рабочий ход. В действительности сгорание рабочей смеси происходит не мгновенно. От момента появления искры до момента, когда вся смесь загорится, и давление газов достигнет максимальной величины, проходит некоторое время. Этот отрезок времени очень мал, но так как скорость вращения коленчатого вала весьма велика, то даже за это время поршень успевает пройти некоторый путь от того положения, при котором началось воспламенение смеси. Поэтому, если воспламенить смесь в ВМТ, то горение происходит при увеличивающемся объёме (начало рабочего хода) и закончится, когда поршень пройдёт некоторый путь и максимальная величина давления газов будет меньше, чем в том случае, если бы сгорание всей смеси произошло в ВМТ. Если воспламенение смеси происходит слишком рано, то давление газов достигает значительной величины до того, как поршень подойдёт к ВМТ и будет противодействовать движению поршня. Всё это приводит к уменьшению мощности двигателя, его перегреву. Поэтому, при правильном выборе момента зажигания давление газов достигает максимальной величины, когда поршень находится, примерно, в ВМТ. Опережение зажигания характеризуется углом опережения зажигания. Угол опережения зажигания — угол поворота кривошипа от момента, при котором на свечу зажигания начинает подаваться напряжение для пробоя искрового промежутка до занятия поршнем верхней мёртвой точки.

Наивыгоднейшее опережение зажигания в основном зависит от соотношения между скоростью горения смеси и числом оборотов двигателя. Чем больше число оборотов двигателя, тем больше должно быть опережение зажигания, а чем больше скорость горения смеси, тем меньше. Скорость горения зависит от конструкции двигателя, от состава рабочей смеси и некоторых других факторов. Наибольшее влияние на скорость сгорания оказывает содержание остаточных газов в рабочей смеси. При малом открытии дроссельной заслонки процентное содержание остаточных отработавших газов велико, смесь горит медленно, поэтому опережение зажигания должно быть большим. По мере открытия дроссельной заслонки в цилиндр поступает всё больше свежей горючей смеси, а количество отработавших газов остаётся примерно неизменным, в результате процентное содержание их уменьшается и смесь горит быстрее — опережение зажигания должно уменьшатся. При одновременном изменении положения дросселя (изменение нагрузки) и числа оборотов наивыгоднейшее опережение зажигания зависит от обоих факторов одновременно и в зависимости от условий работы двигателя оба фактора могут влиять на наивыгоднейшее опережение в одном или в разных направлениях.

Для изменения опережения зажигания в зависимости от оборотов коленчатого вала используют центробежные регуляторы, расположенные обычно в прерывателях. При изменении нагрузки двигателя и сохранении его оборотов постоянными центробежный регулятор не меняет опережения зажигания, в то время как в этих условиях (постоянные обороты и переменная нагрузка) угол опережения зажигания должен изменяться. Для этого центробежный регулятор дополняют вакуумным регулятором.

Всё это справедливо при условии, что топливо допускает бездетонационную работу двигателя. Однако в действительности предельная величина опережения зажигания ограничивается явлением детонации в двигателе. Поэтому при переходе с топлива одного качества на другое, отличающееся от первого антидетонационными свойствами, установка зажигания должна быть изменена. Это осуществляется при помощи устройства снабжённого шкалой с делением. Такое устройство называется октан-корректором, позволяющим корректировать установку зажигания в зависимости от качества применяемого топлива.

Wikimedia Foundation.
2010.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

• Угол возвышения
• Угол отсечки

Полезное

Важность опережения зажигания

| How-To — Engine and Drivetrain

How-To Tech

Вероятно, нет ни одного читателя этого журнала, который не хотел бы, чтобы двигатель его или ее Pontiac работал с максимальной отдачей, независимо от количества цилиндров или кубатуры. дюймы. Для достижения этой цели нет ничего более важного, чем правильная кривая воспламенения. Понимание теории опережения искры — вот с чего начинается квест.

Все дело во времени

Показателем, определяющим момент образования дуги на свече зажигания, является положение поршня относительно верхней мертвой точки (ВМТ). Таким образом, если спецификация синхронизации составляет 6 градусов до ВМТ (ВМТ), свеча зажигания будет искрить, когда коленчатый вал повернется на 6 градусов до того, как поршень окажется в ВМТ (ВМТ). Положение поршня всегда измеряется в градусах вращения коленчатого вала, так как он прикреплен к нему через шатун.

Противоположностью BTDC является ATDC или после верхней мертвой точки. Это описывает событие зажигания, которое инициируется после того, как поршень достигает ВМТ и уже движется вниз в отверстии цилиндра. Говоря языком двигателя, когда зажигание начинается в ВМТ, синхронизация опережает, а когда это происходит в ВМТ, запаздывает.

После этого существуют четыре различных спецификации момента зажигания для двигателя Pontiac:

Базовый момент зажигания: Положение распределителя в блоке цилиндров. Это проверяется при работе двигателя на холостом ходу, и в большинстве случаев вакуумный шланг отсоединен от адсорбера.

Механическое или центробежное опережение: Это величина опережения зажигания, которая добавляется к основному времени, обеспечиваемому центробежным действием грузов в распределителе. По мере увеличения оборотов двигателя грузы выдвигаются из исходного положения, и это перемещает кулачок распределителя, чтобы опережать синхронизацию.

Вакуумное опережение — Вакуумный бачок, прикрепленный к распределителю и приводимый в действие источником вакуума на карбюраторе, называется вакуумным опережением. Вакуум в двигателе напрямую сравнивается с нагрузкой на двигатель через открытие дроссельных заслонок в карбюраторе и скорость вращения коленчатого вала. Вакуум двигателя наиболее силен при малой нагрузке и закрытой дроссельной заслонке, а также при движении накатом на высоких оборотах. Вакуумное продвижение соединено с пластиной прерывателя распределителя, на которой установлены либо наконечники, либо приемная катушка (HEI). Когда канистра получает вакуумный сигнал и в зависимости от силы, она поворачивает пластину прерывателя, чтобы увеличить угол опережения зажигания. Вакуумное опережение используется для обеспечения частичной дроссельной заслонки, управляемости с малой нагрузкой и расхода топлива.

Общее время или общее опережение: Это максимальное значение опережения, которое двигатель может испытать при правильном рабочем состоянии. Это сумма базовой, механической и вакуумной систем продвижения. Например:

• Основание: 10 градусов
• Механический: 22 градуса
• Вакуум: 15 градусов
• Общее время: 47 градусов до ВМТ

1. 2. 3. Изменение конструкции головки блока цилиндров или портирование штатной головки изменит турбулентность в цилиндре и требуемое опережение зажигания.» />

Предоставление форы

Цель опережение зажигания должно дать возможность пламени, инициированному дуговым разрядом свечи зажигания, начать с опережением, чтобы оно могло не отставать от поршня, когда он движется вниз в отверстии, и обеспечить максимальное выделение химической энергии из израсходованного бензина. 0003

В двигателе поршень движется быстрее, чем пламя распространяется по каналу, поэтому необходимо дать сгоранию фору. Это необходимо для того, чтобы пламя горело и все топливо израсходовалось как раз в тот момент, когда поршень готов прийти к нижней мертвой точке. Если пламя гаснет, когда поршень все еще движется к дну канала ствола, то он перестает давить на него, и мощность двигателя падает. Если поршень достигает нижней точки своего хода, а пламя все еще горит, то тепловая энергия тратится впустую, поскольку она выходит из выпускного клапана в атмосферу, и мощность уменьшается.

На инженерном языке способность изменять кривую воспламенения независимо называется степенями свободы. Таким образом, двигатель Pontiac имеет три степени свободы (настройки) в системе зажигания.

Распространенной ошибкой является проверка/регулировка базового тайминга и мало или совсем нет внимания к другим точкам настройки. Тот факт, что базовая синхронизация установлена, не означает, что две другие области верны для вашей комбинации двигателей и используемого топлива.

Системный подход

Если вы поговорите с кем-то из крупных карбюраторных компаний, они могут сказать, что большинство звонков в их технические службы связаны не с проблемой только что проданного карбюратора, а с кривой зажигания/настройками. Карбюратор не может выполнять свою работу должным образом, если настройки зажигания выключены, но, поскольку энтузиаст только что купил карбюратор, проблема должна быть в этом, верно? Неправильный! Правильная настройка зажигания для вашего Pontiac — это синергия соотношения воздух/топливо, профиля кулачка, степени сжатия, камеры сгорания головки блока цилиндров, используемого топлива и рабочего состояния. Происходит гораздо больше, чем некоторые думают.

«Правильная настройка зажигания зависит от соотношения воздух/топливо, профиля кулачка, степени сжатия и камеры сгорания головки блока цилиндров, используемого топлива и рабочего состояния»

Оптимальные настройки зажигания зависят от по нагрузке на двигатель. Это двумерный эффект, и он не имеет строгой привязки к частоте вращения коленчатого вала. Именно поэтому Понтиак заложил в трамблер три степени свободы, но многие из нас грешат только одной настройкой — базовым ГРМ.

Метод правильной настройки кривой зажигания основан на предполагаемом использовании Pontiac. Специализированный дрэг-кар легче всего настроить, поскольку нагрузка на двигатель и рабочая скорость очень малы — полная мощность от стартовой линии до финишной. Сложнее всего настроить зажигание на уличном транспортном средстве. Этот двигатель увидит множество различных нагрузок, углов дроссельной заслонки и оборотов двигателя.

Правильно настроенная кривая зажигания на уличном Pontiac вознаградит своего владельца отличными характеристиками, но для достижения этого требуется больше усилий, чем для дрэг-рейсинга. По этой причине, как автор, я предлагаю, чтобы уличный Pontiac наслаждался днем ​​​​на динамометрическом стенде с опережающим светом, весом и пружинным комплектом, а также с регулируемой вакуумной канистрой. Это будут лучшие несколько сотен долларов, которые вы когда-либо вкладывали в свой двигатель. Если нет возможности добраться до динамометрического стенда, то то же самое можно сделать и на улице, но это занимает гораздо больше времени и нет возможности приложить к изменению количественные данные — вам только кажется, что так приятнее.

Не думайте, что распределитель установлен правильно в вашем Pontiac. Возраст, износ, модификации двигателя и современный бензин требуют, чтобы кривая зажигания соответствовала текущим условиям. Просто помните старую поговорку: «Время решает все!»

Trending Pages

• Пикап Toyota Tacoma 2024 года замечен с намеками на новую гибридную трансмиссию0105

• Первый полностью электрический пикап Toyota… не совсем то, что вы ожидаете

• Самый дешевый Ford F-150 Lightning Pro снова подорожал почти до шестидесяти Grand

• 2023 Toyota GR Corolla против Subaru WRX: Toyota построила лучший WRX?

Trending Pages

• Пикап Toyota Tacoma 2024 года замечен с намеками на новую гибридную трансмиссию0105

• Первый полностью электрический пикап Toyota.

  .. не совсем то, что вы ожидаете

• Самый дешевый Ford F-150 Lightning Pro снова подорожал почти до шестидесяти Grand

• 2023 Toyota GR Corolla против Subaru WRX: Toyota построила лучший WRX?

Понимание момента зажигания: создание максимальной мощности означает знание науки

В двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием цель опережения момента зажигания двигателя состоит в том, чтобы преодолеть задержку зажигания. Задержка воспламенения происходит в течение времени, необходимого для полного воспламенения смеси свечой зажигания. Обычно это 15-35 градусов до ВМТ (верхней мертвой точки) рабочего такта в зависимости от частоты вращения двигателя.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Наилучшая мощность достигается, когда угол опережения зажигания установлен так, чтобы искра поджигалась раньше времени, чтобы достичь пикового давления примерно на 2 градуса после ВМТ. Это делается с помощью комбинации начального опережения, плюс центробежное или электронное управление опережением для скорости двигателя, плюс вакуумное или электронное опережение для нагрузки двигателя и эффекта дроссельной заслонки.

Тенденции опережения зажигания

По мере увеличения оборотов требуется большее опережение зажигания

Для топлива с более высоким октановым числом требуется больше времени зажигания из-за меньшей скорости пламени

Для больших камер сгорания требуется больше времени зажигания

Для принудительной индукции требуется меньше времени из-за более высокой скорости пламени

Для контроля выбросов меньше времени используется для снижения содержания смоговых соединений

Для более богатых топливных смесей требуется больше времени из-за меньшей скорости пламени

Для спиртовых топлив, которые работают богаче, чем бензин, обычно требуется больше времени

Для нитротоплива, которое богаче метанола, характерно еще большее время.

Управление опережением зажигания — разомкнутый контур

Для систем разомкнутого контура, обычно используемых в карбюраторах или с механическим впрыском топлива:

Начальное опережение — обычно 10–15 градусов до ВМТ (верхней мертвой точки)

Центробежное опережение, если таковое имеется – обычно до 20 градусов перед ВМТ, плюс обороты двигателя; большее опережение при высокой частоте вращения двигателя

Вакуумное опережение, если таковое имеется, обычно варьируется до 10 градусов; добавлен вакуум двигателя; больше заранее обычно при низких оборотах двигателя.

Электронное ограничение времени зажигания также добавлено для требований контроля смога. Более современные электронные системы зажигания модулируют опережение зажигания для различных условий вождения. Это типично для более ранних двигателей с механическим впрыском топлива и карбюраторных двигателей с обедненной смесью с конца 60-х годов.

В более старых двигателях, таких как 40-х и 50-х годов, сигнал опережения вакуума исходил от впускного коллектора. На холостом ходу и в положениях дроссельной заслонки на низких оборотах из-за закрытой дроссельной заслонки возникал высокий вакуум в коллекторе. При низких уровнях мощности из-за закрытой дроссельной заслонки расход топлива и воздуха уменьшается. Скорость пламени замедляется, поэтому опережение искры было увеличено с помощью вакуумной диафрагмы, чтобы раньше начать зажигание.

В более поздних двигателях сигнал вакуума брался от карбюратора, который имел другую характеристику вакуума, более идеальную для выбросов. Удаление или изменение вакуумного сигнала в другом месте на впуске влияет на управляемость.

Управление опережением зажигания – замкнутый контур

В более современных системах зажигания синхронизация управляется компьютером в соответствии с функцией опережения зажигания с обратной связью. Оно может варьироваться в зависимости от температуры двигателя, положения дроссельной заслонки и нагрузки двигателя. Датчик детонации можно использовать для уменьшения времени, когда возникает детонация в двигателе.

Скорость пламени в различных видах топлива

Скорость пламени в спиртовом топливе выше, чем в бензиновом топливе в обедненных топливных смесях для шоссейных дорог. В одном испытании технологии сгорания скорость пламени метанола сравнивали со скоростью пламени бензина на бедных смесях для каждого соответствующего топлива. Скорость пламени горения метанола была на 42% выше, чем скорость пламени горения бензина. Для метанола требовалось меньшее время зажигания, однако опережение зажигания в гонках обычно больше для метанола, чем для бензина.

Обогащение смеси обычно используется для гоночных спиртовых топлив. Для богатых спиртовых смесей задержка воспламенения увеличивается. В результате обычно требуется больший угол опережения зажигания. Величина увеличенного тайминга для спиртового топлива очень зависит от степени обогащения.

Большее обогащение спиртового топлива обычно требует большего угла опережения зажигания.

Пример: Для продувочного бензина при давлении около 2 атмосфер 28 градусов угла опережения зажигания обычно обеспечивают наилучшую мощность. Для того же продуваемого двигателя на спирту при более богатой смеси обычно 32 градуса ГРМ.

Пример: В ходе одного инженерного испытания метанола было измерено снижение скорости пламени метанола на 22% при увеличении обогащения топлива на 19%. Увеличение времени было необходимо для лучшей мощности.

Для более мощных систем зажигания требуется меньший угол опережения зажигания. Для продувочного спиртового двигателя со старым магнето на 2 первичных ампера обычным явлением был угол опережения зажигания 38 градусов. При более мощном магнето около 4 первичных ампер обычно используется 36-градусная синхронизация. С очень мощным первичным магнето на 44 ампера обычно используется только 22 градуса синхронизации.

Нитротопливо потребляет гораздо больше топлива и, как следствие, требует больше времени.

Пример: Для продувочного спиртового двигателя на низком процентном содержании нитро при низком уровне обогащения типичным был 40-градусный угол опережения зажигания. На высоких процентах нитро при высоком уровне обогащения типичным было время 55 градусов.

Опережение зажигания для фиксированного опережения зажигания (заблокированный распределитель или магнето)

Оптимальное опережение зажигания при фиксированном (заблокированном) опережении зажигания достигается только при одной частоте вращения двигателя. Момент зажигания слишком опережает при более низких оборотах двигателя и недостаточно опережает при более высоких оборотах двигателя. Увеличение или уменьшение значения опережения зажигания приводит к увеличению или уменьшению частоты вращения двигателя для обеспечения оптимального угла опережения зажигания. Рабочий диапазон частоты вращения двигателя влияет на лучшее время. Увеличение опережения синхронизации увеличивает мощность верхних частот и снижает мощность нижних частот. Уменьшение опережения синхронизации увеличивает мощность низких частот, уменьшая мощность высоких частот.

Пример: Тайминг магнето был уменьшен на 6 градусов в нашем дрэг-рейсере, пропитанном алкоголем, а наши низкие 60-футовые трассы были быстрее на 0,05 секунды из-за более низкой мощности. Однако ET на четверть мили замедлился на 0,1 секунды из-за меньшей мощности.

Центробежный угол опережения зажигания

Обычно увеличение опережения зажигания на 1–1,5 градуса на 1000 об/мин является характеристикой потребности двигателя. Билл Дженкинс и Ларри Шрайб также сообщили об этом диапазоне значений в своей популярной книге Pro Stock по созданию двигателей для дрэг-рейсинга 9.0012 Гоночный двигатель Шевроле.

Система опережения зажигания Nitro Racing

Система опережения зажигания — это инструмент для настройки профессиональных двигателей Top Fuel для дрэг-рейсинга. Опережение искры в двигателе, работающем на нитротопливе, мощностью более 10 000 л.с. обычно выглядит следующим образом:

Угол холостого хода обычно составляет 55 градусов для воспламенения цилиндров с богатой смесью холостого хода.

Старт обычно под углом 50-53 градуса для оптимальной мощности при старте.

Внезапное падение времени до типичного значения 36 градусов, прибл. 1 секунда запуска, чтобы мгновенно уменьшить мощность для снижения сцепления с дорогой из-за роста шин.

Верните время обратно к обычным 50-57 градусам на оставшуюся часть пробега, чтобы восстановить питание.

Влияние полярности магнето

Полярность магнето влияет на характеристики зажигания от цилиндра к цилиндру. Для обычного порядка зажигания (1, 8, 4, 3, 6, 5, 7, 2) набор цилиндров 1, 4, 6, 7 является одной полярностью. Набор цилиндров 8, 3, 5, 2 другой полярности. Одна полярность имеет больший сдвиг зажигания, чем другая. Любой набор может быть настроен на горячую полярность. Для одного и того же момента зажигания показания свечей зажигания от цилиндра к цилиндру могут различаться между двумя комплектами без надлежащей регулировки топливной системы. Некоторые команды смещают один из двух магнето, меняя полярность этого магнето, чтобы добиться как положительной, так и отрицательной полярности в каждом цилиндре для большей согласованности.

Боб Сабо — инженер, писатель и издатель сайта racecarbook.com. На его веб-сайте публикуются различные технические руководства по гоночным двигателям, которые могут быть полезны как производителям двигателей, так и клиентам, чтобы облегчить бремя обслуживания клиентов производителем двигателей.