Раннее зажигание на дизеле последствия: Как определить раннее или позднее зажигание инжектор, дизель, карбюратор

Зажигание раннее или позднее, способы регулировки зажигания на автомобиле. Как отрегулировать зажигание. Раннее или позднее зажигание.

Нужно понимать, что любое транспортное средство будет работоспособным лишь в том случае, если все его механизмы работают корректно и эффективно. Система зажигания – это достаточно важный узел автомобиля. Владельцы отечественных авто нередко сталкиваются с проблемой, связанной с опережением ее срабатывания либо задержкой. Данная неполадка может спровоцировать другие проблемы. Поэтому стоит рассмотреть, как исправить раннее либо позднее зажигание и из-за чего вообще появляются подобные аномалии.

Содержание

• 1 Как выставить угол опережения зажигания своими руками
  • • 1.0.1 Настройка стробоскопом
    • 1.0.2 Как выставить зажигание контрольной лампочкой
• 2 Автомобиль с ГБО
• 3 Регулировка зажигания на карбюраторных двигателях
• 4 Момент зажигания запаздывает
• 5 Как определить раннее или позднее зажигание двигателя автомобиля
• 6 Какой должен быть угол опережения зажигания, корректировка угла на холостом ходу
• 7 Что представляет собой система зажигания?
• 8 Раннее или позднее зажигание
  • • 8. 0.1 Признаки не верно выставленного зажигания:
• 9 Дизельный автомобиль
• 10 Бензиновые двигатели с впрыском топлива (инжекторные)
• 11 Последствия езды с неправильными настройками
• 12 Другие способы настройки и проверка зажигания на автомобиле
• 13 Совет профи, как проверить качество настройки угла опережения зажигания

Как выставить угол опережения зажигания своими руками

Выставить правильно зажигание — это значит, что нужно найти нужный угол опережения зажигания (УОЗ). Настройка производится на холостом ходу, хотя это и так понятно, но вдруг кто-то задумал поставить авто на домкрат и настраивать на скорости.

Для настройки зажигания, надо знать, что оптимальные хорошие обороты коленчатого вала двигателя на холостом ходу — это от 850 до 900 об/мин. Угол наклона момента зажигания должен находиться от -1 до +1 градуса. Это градус по отношению к верхней мертвой точке (ВМТ).

Популярный прибор, с помощью которого выставляют зажигание — это стробоскоп. Со стробоскопом настройка получается точнее. Но, если его нет, то настраивают с помощью контрольной лампочки.

Если используется лампочка для настройки, то ее подсоединяют к плюсовой клемме на распределителе зажигания (трамблер), а цоколь лампочки — с «массой». Разберем по отдельности варианты настройки.

Сейчас мы начали разбирать силовые автомобильные агрегаты. Напишите, пожалуйста, в комментариях, какой у автомобиль и с каким двигателем. Позже будут выходить материалы по таким двигателям с полезной информацией, например, если порвется ремень ГРМ, погнутся ли клапана, также технические характеристики, устройство, на каких машинах ставятся такие моторы и т.д. Мы уже рассмотрели двигатели ZC завода Honda, 3UZ-FE, 3S-FE, 1AZ-FE.

Настройка стробоскопом

1. Запустить мотор, нагреть его до рабочей температуры и заглушить.
2. Подключить стробоскоп к сети автомобиля.
3. Выкрутить гайку фиксации крышки распределителя — прерывателя зажигания.
4. Надеть на высоковольтный провод первого цилиндра сигнальный датчик срабатывания.
5. Если на трамблере есть шланчик вакуум-корректора, то его надо отсоединить и заглушить.
6. Свет стробоскопа направить на шкив коленвала ДВС.
7. Теперь завести двигатель и оставить работать на холостых оборотах.
8. Теперь надо повернуть корпус трамблера и зафиксировать так, чтобы метка на шкиве коленвала совпала с меткой газораспределительного механизма (ГРМ).
9. При совпадении меток, затянуть гайку.

Как выставить зажигание контрольной лампочкой

1. Вращать коленвал мотора до тех пор, пока метка на его шкиве не совпадет с меткой ГРМ.
2. При этом, бегунок трамблера зажигания должен быть направлен на первый цилиндр.
3. Теперь надо ослабить гайку трамблера.
4. Один провод соединяется с сердцевиной контрольной лампы (контролка) и с проводом катушки зажигания (бобина).
5. Второй провод соединяет массу и цоколь лампочки. Лампочка должна загореться.
6. После этого, надо включить зажигание поворотом ключа замка зажигания и поворачивать корпус распределителя (трамблера) по часовой стрелке. При вращении трамблера, в каком-то положении лампочка погаснет. В этом положении надо затянуть прижимную гайку распределителя.

Автомобиль с ГБО

Главная причина установки ГБО – экономия на топливе. Практика показывает, что затраты на газ меньше приблизительно в два раза, чем на бензин, для многих это весомый аргумент. Однако полностью на этот вид топлива не перейти, поскольку необходимость в бензине остаётся для прогрева и работы на высоких нагрузках.

Баллон ГБО в запаске

Плюс ко всему, газ гораздо быстрее расходуется и имеет достаточно высокое октановое число, поэтому топливно-воздушная смесь догорает ещё на этапе выпуска, что оказывает отрицательное термическое влияние на тракт выпуска.

Регулировка зажигания и горения смеси на машинах с ГБО – это основная задача, хорошая настройка позволяет сэкономить ещё больше средств на топливе.

Регулировка зажигания на карбюраторных двигателях

Регулировка зажигания поворотом трамблера

Она производится поворотом корпуса распределителя зажигания (трамблёра), вал которого приводится в движение путем передачи крутящего момента от двигателя через промежуточные шестерни. На двигателях семейства ВАЗ 2108 вал трамблёра приводится во вращение путём непосредственного зацепления за распредвал, но это не имеет принципиального значения. Самое главное – точная согласованность системы зажигания с механикой ДВС.

Вращением трамблера регулируется желаемый момент зажигания. Устанавливать позднее или раннее зажигание это дело каждого и зависит от желания экономить топливо или манеры вождения.

Вне зависимости от того, какой трамблёр установлен – контактный или бесконтактный (с датчиком Холла), поворот его корпуса против направления вращения ротора увеличивает угол опережения зажигания. То есть, чтобы сделать зажигание «пораньше», нужно определить, в какую сторону вращается ротор – можно снять крышку с распределителя и провернуть коленвал. Куда крутить трамблёр для раннего зажигания – будет видно наглядно. Но не всегда требуемый угол опережения зажигания определяется заданными заводом характеристиками двигателя. На его величину также влияет октановое число топлива.

Очень наглядно это видно при использовании газобаллонного оборудования на авто с карбюраторными моторами. При первом переключении с бензина на газ машина отказывается разгоняться. Чтобы добиться нормальной работы двигателя, приходится не просто поставить зажигание пораньше, а повернуть трамблёр до предела против хода. И наоборот, при переключении обратно на бензин такое опережение зажигания будет излишним – об этом «скажет» стук поршневых пальцев, вызванных детонацией. Это объясняется большой разницей октановых чисел газа и бензина. Очень простой, но эффективный способ проверки точности установки угла опережения – это испытание работы мотора в движении. При резком нажатии педали газа в набирающем обороты двигателе должен появиться лёгкий кратковременный стук поршневых пальцев.

Момент зажигания запаздывает

Сбитые регулировки трамблера могут привести к тому, что разряд на электродах свечи образуется слишком поздно – когда поршень уже находится в верхней мертвой точке (ВМТ) либо начал движение вниз – рабочий ход. В данном случае наблюдаются следующие характерные признаки:

1. Обороты коленчатого вала на холостом ходу снижаются.
2. Заметно падает мощность силового агрегата, автомобиль разгоняется очень вяло. Причина – потеря энергии вспышки топлива, сгорающего на рабочем ходу поршня.
3. Сильно запаздывающая искра дает выстрелы мотора в глушитель. Газы прорываются через открывающийся выпускной клапан.
4. Двигатель сложнее завести «на холодную».
5. Потребление горючего увеличивается.

Справка. Симптомы позднего искрообразования заметнее проявляются на автомобилях, оснащенных газовыми установками. Здесь очень важен момент вспышки, поскольку пропана подается в цилиндры больше и при запоздании разряда он догорает уже в коллекторе.

Следствием позднего зажигания на дизеле является затрудненный пуск даже на прогретом моторе и «чихание» черным дымом из выхлопной трубы. Поскольку впрыск топлива происходит в самом начале рабочего такта, солярка сгорает не полностью и выбрасывается наружу в виде копоти. Если подача топлива происходит чересчур поздно, силовой агрегат не заведется вовсе.

Как определить раннее или позднее зажигание двигателя автомобиля

Принцип действия любого автомобильного двигателя внутреннего сгорания основан на использовании энергии, получающейся вследствие динамичного расширения воспламенённой топливной смеси.Момент воспламенения топлива в цилиндре (цилиндрах) влияет на мощностные характеристики мотора, а также на то, запустится ли он вообще.Именно своевременность вспышки топливной смеси и является сутью определений «раннее» и «позднее» зажигание. Рассмотрим подробнее, как момент зажигания влияет на работу ДВС, а также, как определить раннее или позднее зажигание по характеру работы двигателя.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как выставить зажигание на дизельном двигателе. Из этой статьи вы узнаете о способах настройки угла опережения впрыска на дизельных моторах.

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.

Какой должен быть угол опережения зажигания, корректировка угла на холостом ходу

Угол опережения зажигания должен быть оптимальным, то есть не слишком ранним и не слишком поздним. Регулировка момента зажигания на холостом ходу происходит следующим образом (двигатель, при этом, обязательно должен быть прогрет):

1. Ослабляем гайку, которая фиксирует корпус трамблера, после чего он начинает медленно вращаться в различные стороны.
2. В позиции, в которой обороты мотора будут наиболее максимальными, необходимо попробовать «погазовать». Если во время резкого нажатия на педаль не будет никаких выстрелов, хлопков и перебоев, а обороты будут стремительно ускоряться, значит требуемое положение найдено.
3. От данной точки проверните корпус распределителя на один-два градуса по часовой стрелке, а затем зажмите его фиксатор.
   Последний пункт необходимо выполнить, чтобы зажигание было не слишком «ранним», в результате чего создается излишнее сопротивление вращению коленвала.

Что представляет собой система зажигания?

Система зажигания является совокупностью взаимосвязанных сложнейших механизмов и конструкций, которые при включении создают электрические искры, воспламеняющие топливную смесь в цилиндре агрегата внутреннего сгорания. На отечественных автомобилях нередко устанавливают классическую систему зажигания, состоящую из трех ключевых элементов. Речь идет о замке, контактной части и противоугонного элемента. Что касается модифицированных моделей, то они оснащены бесконтактными системами зажигания.

Раннее или позднее зажигание

Слишком ранний поджиг смеси в рабочих камерах цилиндров или слишком поздний является причиной плохой работой ДВС. Двигатель может не тянуть в гору, медленно разгоняться, сильно вибрировать и т.д.

Признаки не верно выставленного зажигания:

• мотор заводится с трудом;
• повышенный уровень расхода топлива;
• мотор не может развить мощность;
• в режиме холостого хода (ХХ) ДВС то глохнет, то перегазовывает;
• мотор слабо реагирует на нажатие педали газа;
• ДВС перегревается;
• мотор детонирует.

Легко можно определить, что зажигание надо настраивать, если слышны хлопки из глушителя, автомобиль «чихает». В таком режиме рекомендуется не эксплуатировать машину, а сразу отрегулировать. Тем более, одним из признаков является детонация, которая может разрушить клапана, поршни и цилиндры.

Дизельный автомобиль

Многие симптомы некорректной работы на бензиновых автомобилях переносятся и на дизель. Главное отличие между двумя этими автомобилями заключается в методе воспламенения топлива. Поджиг солярки заключается за счёт тесного контакта топлива со сжатым, горячим воздухом.

Регулировка на дизельном двигателе

Настойка зажигания на дизельных машинах состоит в поиске необходимого угла опережения для впрыска дизельного топлива, оно должно обязательно подаваться определённо в пиковый момент сжатия.

Если неправильно выставить угол, то впрыск будет несвоевременным. Это приведёт к некачественному сгоранию смеси, а работа двигателя будет осуществляться с нарушениями.

Бензиновые двигатели с впрыском топлива (инжекторные)

Признаки позднего зажигания на инжекторе те же, что и на карбюраторном двигателе. Но в этом случае самостоятельную регулировку угла опережения не сделать. Дело в том, что работой систем зажигания и впрыска топлива управляет электронный блок управления. Он подаёт управляющие импульсы системам после обработки сигналов от датчика положения распределительного вала и датчика коленвала. Корректировка момента искрообразования производится также с учётом сигнала от датчика детонации. Чтобы определить точную причину сбоев в работе, необходима профессиональная диагностика. Допустим, что прозвонка ДПРВ мультиметром не выявила неисправности. Но осциллограф может показать, что характеристики сигнала, исходящего от датчика, не соответствуют нормам. Сделать более раннее зажигание на инжекторе можно, изменив программу ЭБУ, то есть «перепрошив» «мозги».

Последствия езды с неправильными настройками

Помимо ухудшения эксплуатационных качеств автомобиля, слишком раннее зажигание вызывает другие пагубные последствия:

1. Детонация – злейший враг мотора. Из-за постоянных ударов по поршням пальцы расшатываются, в соединении образуется люфт. В результате разбиваются шатунные втулки и ускоряется выработка цилиндров.
2. Стрельба в карбюратор наносит вред втулкам, на которых вращаются оси заслонок. Последние не закрываются плотно, отчего двигатель всасывает лишнее горючее на холостом ходу.
3. Силовой агрегат склонен перегреваться и в случае неполадок системы охлаждения цилиндропоршневая группа может выйти из строя.

Современные двигатели, управляемые электроникой, оснащаются датчиками детонации. Когда элемент регистрирует вибрацию, блок управления автоматически корректирует угол опережения зажигания.

Ранний впрыск солярки в дизельный мотор чреват поломкой топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок. Представьте: насос качает топливо в одном направлении, а ему противодействует поршень, движущийся к ВМТ. Нетрудно догадаться, кому достанется удар.

Признаки позднего зажигания не менее опасны. Воспламенение топливной смеси на стадии расширения ведет к уменьшению КПД двигателя и возрастанию нагрузки на основные детали – поршни с кольцами, цилиндры и шатуны. Результат предсказать несложно – интенсивный нагрев и ускоренный износ.

Стрельба в выпускной тракт, вызванная запоздавшим искрообразованием, разрушает стенки выхлопной трубы и перегородки глушителя. Элементы придется ремонтировать с помощью сварки, а то и менять.

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.

Одним из главных отличий дизельного мотора от бензинового является принцип поджига дизтоплива. 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.

Получается, под системой зажигания дизельного двигателя стоит понимать важнейший элемент системы питания силового агрегата – топливный насос высокого давления (ТНВД). В большинстве дизелей именно данное устройство в комплексе с дизельными форсунками отвечает за своевременную дозированную подачу солярки в цилиндры мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как самому почистить и отрегулировать форсунки дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об основных способах очистки и настройки инжекторов.

Совет профи, как проверить качество настройки угла опережения зажигания

Чтобы проверить, правильно ли настроен угол опережения зажигания, необходимо руководствоваться следующими признаками:

1. В работе прогретого силового агрегата не должно ощущаться никаких «провалов» на холостом ходу.
2. Короткая детонация (примерно 3-5 секунд) присутствовать должна, если надавить на педаль газа резким движением, движение при этом должно происходить на наиболее ровном участке дорожного покрытия при четвертой передаче и скорости передвижения примерно 50 километров в час. То есть должно быть слышно стук пальцев. Если этого не происходит, значит зажигание слишком позднее. Если же данное явление наблюдается, однако никак не проходит, то зажигание слишком раннее.

Чем опасно позднее зажигание? | Авто-мото

Начнем с самого понятия «зажигание». В двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от искры есть несколько устройств, которые обеспечивают выработку искры и своевременную подачу напряжения на свечу. Все они объединены в узел, который называется «прерыватель-распределитель» (на шоферском жаргоне — «трамблер»). Этот узел устанавливается на блок цилиндров двигателя, валик трамблера приводится в движение от распределительного вала двигателя. На валике трамблера есть кулачки, которые в определенные моменты размыкают электрическую цепь, что в свою очередь, вызывает появление искры на свече.

Приблизительно так работает система зажигания. Для того чтобы двигатель давал заданную мощность, подача искры в цилиндр должна быть в тот момент, когда вся энергия сжатой в цилиндре бензовоздушной смеси могла бы быть использована максимально. Если искру подать чуть раньше или чуть позже, смесь воспламенится или слишком рано (тогда ее энергия будет работать против движения поршня), или слишком поздно (тогда часть энергии просто вылетит в выхлопную трубу).

И если регулировка угла опережения зажигания выполнена неправильно (вне пределов, рекомендуемых заводом-изготовителем), вы будете не только зря сжигать бензин.

Самое первое, с чем вы столкнетесь — плохой запуск. Понятно, что в некоторых ситуациях это может быть не просто маленькой неприятностью. Длительная фаза запуска — это прежде всего работа аккумулятора. Второе — перегрев двигателя. Что менее опасно — сказать невозможно, потому что плохой запуск не позволяет двинуться с места, а перегрев может привести к остановке в пути. И не просто к остановке — к заклиниванию двигателя. Фото: Depositphotos

И каждый раз, когда двигатель кипит, необходимо останавливаться и что-то делать. Прежде всего — ждать, когда немного упадет температура двигателя. Если вы откроете пробку радиатора кипящего двигателя, вы можете получить ожоги. А иногда это грозит не только вам, но и окружающим.

Купил я несколько лет назад подержанный «Олдсмобил». Великолепный старый автомобиль, просторный, с передним сиденьем на трех человек. Дешево купил, рассчитывая на то, что на первое время его хватит, а там — видно будет. Сделал пробный пробег, ничего странного не заметил. А вот уже когда приехал домой — двигатель закипел. Открыл я пробку радиатора — толстенный слой накипи. Что делать? Конечно, чистить радиатор. Долго я этим занимался, но толку не добился — все продолжалось. Мало того, я выяснил, что во время движения — как бы все нормально, а стоит мне остановиться — двигатель закипает! Я поехал в мастерскую, мне там заварили то, что вообще не надо было заваривать. Естественно, это не помогло!

А ситуация оставалась не просто неприятной — опасной во всех отношениях. Однажды я остановился, углядев что-то неладное, открыл капот, открыл пробку радиатора — как будто все было нормально. А жена стояла сбоку от машины на тротуаре. К слову, пробка была расположена немного вправо, не по центру радиатора. Жена стояла точно против радиатора. Она делает шаг в сторону — и на то место, где она стояла, летит поток кипящей воды! Это было похоже на чудо: еще секунда — она была бы ошпарена с головы до ног!

Вот такие приключения, видимо, и привели к срабатыванию какого-то механизма: я подумал, что причиной всех этих бед может быть зажигание. Ухитрился определить угол размыкания контактов трамблера — и точно, позднее зажигание. И не просто позднее, а очень позднее. Переставил трамблер — и все заработало как часы. Фото: Depositphotos

Несколько слов о сервисе. Уже в то время (лет пятнадцать назад) ремонтники очень слабо разбирались в машинах, они больше заменяли, чем ремонтировали. Причина такого подхода, как ни странно, технический прогресс. Узлы и системы становятся не только сложнее, их временами невозможно разобрать и заменить отказавший элемент. И разбираться в этом слесарю просто не под силу, нужны приборы и знания.
Я так думаю, что все неприятности с моей машиной начались у ее прежнего хозяина из-за низкой квалификации слесарей: в одном из ремонтов они сдвинули трамблер и не обратили на это внимание. Но очень может быть, что это было сделано и специально: либо в отместку за недостаточную оплату, либо для того, чтобы понудить хозяина чаще приезжать на ремонт.

Итак, двигатель кипит или плохо заводится — проверьте зажигание!

P. S. Все, что написано, относится к карбюраторным двигателям. В современных двигателях работают системы впрыска топлива, с электронными узлами, почти компьютерами. Я в этом — ни бум-бум.

---

Что еще почитать по теме?

Как завести автомобиль в мороз? Профилактика проблем и последовательность действий
Машина не хочет заводиться в мороз? Решим эту проблему вместе
Как пощупать «пульс» у дизеля?

Теги: автомобили, сервис, ремонт, поломка, двигатель

Сгорание в дизельных двигателях

Сгорание в дизельных двигателях

Ханну Яаскеляйнен, Магди К. Хайр

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

• Приготовление и смешивание дизельного топлива
• Исследовательские двигатели для оптической диагностики

Abstract : В дизельных двигателях топливо впрыскивается в цилиндр двигателя ближе к концу такта сжатия. Во время фазы, известной как задержка воспламенения, топливная струя распыляется на мелкие капли, испаряется и смешивается с воздухом. По мере того, как поршень продолжает двигаться ближе к верхней мертвой точке, температура смеси достигает температуры воспламенения топлива, вызывая воспламенение некоторого количества предварительно перемешанного количества топлива и воздуха. Остаток топлива, не участвовавший в предварительном сгорании, расходуется на фазе сжигания с регулируемой скоростью.

• Компоненты процесса сжигания
• Скорость тепловыделения в двигателях с прямым впрыском
• Три фазы сгорания дизельного топлива
• Концептуальная модель сжигания дизельного топлива
• Шум, создаваемый горением

Сгорание в дизельных двигателях очень сложное, и до 1990-х годов его подробные механизмы не были хорошо изучены. В течение десятилетий его сложность, казалось, не позволяла исследователям раскрыть его многочисленные секреты, несмотря на доступность современных инструментов, таких как высокоскоростная фотография, используемая в «прозрачных» двигателях, вычислительная мощность современных компьютеров и множество математических моделей, разработанных для имитации сгорания в дизельном топливе. двигатели. Применение лазерной визуализации к обычному процессу сгорания дизельного топлива в 1990-е годы стали ключом к значительному расширению понимания этого процесса.

В этой статье будет рассмотрена наиболее известная модель сгорания для обычного дизельного двигателя . Это «обычное» дизельное сгорание в первую очередь контролируется смешиванием с, возможно, сгоранием с предварительным смешиванием, которое может происходить из-за смешивания топлива и воздуха перед воспламенением. Это отличается от стратегий сжигания, которые пытаются значительно увеличить долю происходящего сжигания предварительно смешанного топлива, например, различные ароматы низкотемпературного сгорания.

Основной предпосылкой дизельного сгорания является его уникальный способ высвобождения химической энергии, содержащейся в топливе. Чтобы выполнить этот процесс, кислород должен быть доступен для топлива определенным образом, чтобы облегчить горение. Одним из наиболее важных аспектов этого процесса является смешивание топлива и воздуха, которое часто называют приготовлением смеси .

В дизельных двигателях топливо часто впрыскивается в цилиндр двигателя ближе к концу такта сжатия, всего за несколько градусов угла поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки 9.0042 [391] . Жидкое топливо обычно впрыскивается с высокой скоростью в виде одной или нескольких струй через небольшие отверстия или форсунки в наконечнике форсунки. Он распыляется на мелкие капли и проникает в камеру сгорания. Распыленное топливо поглощает тепло окружающего нагретого сжатого воздуха, испаряется и смешивается с окружающим высокотемпературным воздухом высокого давления. По мере того, как поршень продолжает двигаться ближе к верхней мертвой точке (ВМТ), температура смеси (в основном воздуха) достигает температуры воспламенения топлива. Быстрое воспламенение некоторых предварительно смешанного топлива и воздуха происходит после периода задержки воспламенения. Это быстрое воспламенение считается началом сгорания (а также концом периода задержки воспламенения) и характеризуется резким повышением давления в цилиндре по мере того, как происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Повышенное давление, возникающее в результате сжигания предварительно смешанной смеси, сжимает и нагревает несгоревшую часть заряда и сокращает время задержки перед его воспламенением. Это также увеличивает скорость испарения оставшегося топлива. Распыление, испарение, смешение паров топлива с воздухом и горение продолжаются до тех пор, пока не сгорит все впрыскиваемое топливо.

Сгорание дизельного топлива характеризуется обедненным общим соотношением A/F. Самое низкое среднее отношение A/F часто наблюдается в условиях максимального крутящего момента. Чтобы избежать чрезмерного дымообразования, соотношение A/F при пиковом крутящем моменте обычно поддерживается на уровне выше 25:1, что значительно выше стехиометрического (химически правильного) отношения эквивалентности, равного примерно 14,4:1. В дизельных двигателях с турбонаддувом соотношение A/F на холостом ходу может превышать 160:1. Поэтому избыточный воздух, находящийся в цилиндре после сгорания топлива, продолжает смешиваться с горящими и уже сгоревшими газами на протяжении всего процесса сгорания и расширения. При открытии выпускного клапана избыток воздуха вместе с продуктами сгорания выбрасывается, что объясняет окислительный характер дизельного выхлопа. Хотя сгорание происходит после того, как испарившееся топливо смешивается с воздухом, образуя локально богатую, но горючую смесь, и достигается надлежащая температура воспламенения, общее соотношение воздух/топливо обеднено. Другими словами, большая часть воздуха, поступающего в цилиндр дизельного двигателя, сжимается и нагревается, но никогда не участвует в процессе сгорания. Кислород в избыточном воздухе помогает окислять газообразные углеводороды и окись углерода, уменьшая их концентрацию в выхлопных газах до чрезвычайно малых концентраций.

Следующие факторы играют основную роль в процессе сгорания дизельного топлива:

• Модель инжектировала наддувочный воздух , его температуру и кинетическую энергию в нескольких измерениях.
• Распыление впрыскиваемого топлива , проникающая способность, температура и химические характеристики.

Хотя эти два фактора являются наиболее важными, существуют и другие параметры, которые могут сильно на них влиять и, следовательно, играть второстепенную, но все же важную роль в процессе горения. Например:

• Конструкция впускного отверстия , которая оказывает сильное влияние на движение наддувочного воздуха (особенно когда он входит в цилиндр) и, в конечном счете, на скорость смешивания в камере сгорания. Конструкция впускного отверстия также может влиять на температуру наддувочного воздуха. Это может быть достигнуто за счет передачи тепла от водяной рубашки к наддувочному воздуху через площадь поверхности впускного отверстия.
• Впускной клапан размера , который регулирует общую массу воздуха, поступающего в цилиндр за конечное время.
• Степень сжатия , которая влияет на испарение топлива и, следовательно, на скорость смешивания и качество сгорания.
• Давление впрыска , которое определяет продолжительность впрыска для заданного размера отверстия сопла.
• Геометрия отверстия сопла (длина/диаметр), которая контролирует проникновение струи, а также распыление.
• Геометрия распыления , которая напрямую влияет на качество сгорания за счет использования воздуха. Например, больший угол конуса распыления может поместить топливо на верхнюю часть поршня и за пределы камеры сгорания в дизельных двигателях с прямым впрыском с открытой камерой сгорания. Это условие приведет к чрезмерному дымлению (неполному сгоранию) из-за лишения топлива доступа к воздуху, находящемуся в камере сгорания (камере). Большие углы конуса также могут привести к распылению топлива на стенки цилиндра, а не внутрь камеры сгорания, где это требуется. Топливо, распыляемое на стенку цилиндра, в конечном итоге будет стекать в масляный картер, что сократит срок службы смазочного масла. Поскольку угол распыления является одной из переменных, влияющих на скорость смешивания воздуха с топливной струей вблизи выходного отверстия форсунки, он может оказывать значительное влияние на общий процесс сгорания.
• Конфигурация клапана , который управляет положением форсунки. Двухклапанные системы заставляют форсунку располагаться под наклоном, что подразумевает неравномерное распыление, что приводит к ухудшению смешивания топлива и воздуха. С другой стороны, четырехклапанная конструкция допускает вертикальную установку форсунок, симметричное расположение топливных форсунок и равный доступ к доступному воздуху для каждой из топливных форсунок.
• Верхнее положение поршневого кольца , которое контролирует мертвое пространство между верхней кромкой поршня (область между верхней канавкой поршневого кольца и верхней частью днища поршня) и гильзой цилиндра. Это мертвое пространство/объем задерживает воздух, который сжимается во время такта сжатия и расширяется, даже не участвуя в процессе сгорания.

Поэтому важно понимать, что система сгорания дизельного двигателя не ограничивается камерой сгорания, форсунками и их ближайшим окружением. Скорее, он включает в себя любую часть, компонент или систему, которые могут повлиять на конечный результат процесса сгорания.

###

Воспламенение и раннее образование сажи в дизельном двигателе с прямым впрыском с использованием множественной диагностики двумерных изображений *

Воспламенение и раннее образование сажи в дизельном двигателе с прямым впрыском с использованием множественной диагностики двумерных изображений *

* » /> * «/> * » />

1995-02-01

Комбинация оптической диагностики была применена к топливной струе дизельного двигателя с непосредственным впрыском для изучения процессов воспламенения и раннего образования сажи. Измерения проводились на оптически доступном дизельном двигателе с непосредственным впрыском «тяжелого» размерного класса при репрезентативных условиях работы на средних оборотах (1200 об/мин). Были использованы два вида топлива: смесь эталонных дизельных топлив с цетановым числом 42,5 и новое топливо с низким содержанием сажи (необходимое для уменьшения оптического затухания при более поздних углах поворота коленчатого вала), которое точно соответствует как цетановому числу, так и температуре кипения эталонной топливной смеси. Установлено, что процессы горения и сажеобразования для обоих видов топлива практически идентичны. Воспламенение и раннее сгорание изучали путем визуализации естественной хемилюминесценции с помощью калиброванной усиленной видеокамеры. Раннее развитие сажи было исследовано с помощью визуализации яркости и одновременной плоскостной визуализации лазерно-индуцированного накала (LII) и упругого рассеяния. Последние обеспечивают относительные концентрации сажи и распределение частиц по размерам.

Данные показывают, что воспламенение, измеренное по первой обнаруживаемой хемилюминесценции, происходит в нескольких точках в нижней части всех топливных форсунок до первого кажущегося выделения тепла и задолго до появления какого-либо свечения сажи. Количественные изображения паротопливно-воздушной смеси в передней части струи также представлены и обсуждены в отношении данных раннего сгорания. Первая сажа появляется в случайных местах, и вскоре после этого мелкие частицы сажи развиваются по всему поперечному сечению передней части струи. Данные показывают, что эта сажа возникает в результате сжигания предварительно смешанного топлива с высоким содержанием топлива. Затем по периферии струи появляются значительно более крупные частицы сажи, предположительно от начального диффузионного горения. К концу сжигания предварительного смешения сажа имеет более высокую концентрацию в направлении передней части струи и более низкую концентрацию выше по потоку, при этом более крупные частицы сажи, как правило, ограничиваются периферией струи.

SAE MOBILUS

Подписчики могут просматривать аннотации и загружать весь контент SAE. Узнать больше »

Доступ к САЕ МОБИЛУС »

Цифровой $35.00 Распечатать $35.00

Предварительный просмотр документа добавить в корзину

Участники экономят до 17% от прейскурантной цены.
Войдите, чтобы увидеть скидку.

No related posts.