Оптимальный угол опережения зажигания

ФОРУМ МОТОРИСТОВ

В процессе калибровки (инжектор Январь 5.1) УОЗ моего двигателя БМВ М10, выяснил что повышение УОЗ на всех режимах на 10 градусов по сравнению с ВАЗ 2111 до сих пор не привели к появлению детонации .

Максимально реализуемый УОЗ на трамблерном варианте — 45 градусов

Я ограничил калибровки на 46 градусов.

Максимально допустимым интересовался лишь по причине того, чтобы узнать его «опасность» ( что наступает раньше запирание или детонация) при настройке
______________________________________________________

Детонации нет ни в каком режиме (скорость 10 км/ч обороты от 800 до 4500 тыс на всех передачах) , даже популярном- тапка в пол на прямой передаче при 60 км/ч
Бензин 92. Степень сжатия не менее 8,6. Состав смеси под вопросом.

1) Критерием максимального УОЗ является детонация или «запирание поршня в ВМТ»?

2) По опыту , является ли УОЗ на грани детонации оптимальным, с точки зрения получения максимального СРЕДНЕГО значения работы или попадание в 10% «коридор» дает точно тот же эфект ?

3)Как найти оптимальный УОЗ ? ____________________________________________________________
Мои соображения по этому вопросу

У ДВС такое замечательное свойство — если построить упоминавшися
тут уже график давления в цилиндре от положения поршня(в период конца сжатия и рабочий ход), то площадь под этой кривой пропорциональна работе данного цилиндра в работчем такте. И максимальна эта площадь будет в одном единставнном случае — когда точка максимума давления
находится в строго определенном месте. Для разных двигателей по разному, но в общем случае точка эта лежит где-то в районе 12-15 градусов после ВМТ. При любых оборотах и любом режиме работы движка. Т.е. она инвариантна.

Положе­ние этой точки регулируется УОЗ. Поскольку в физической сущности процесса фигурирют не градусы, а, все-таки, время, то для поддержания этой точки в оптимальном месте УОЗ при разных оборотах будет разным. Зависимость УОЗ, при котором точка максимального давления будет находиться с оптимуме, от оборотов и будет кривой оптимального УОЗ.

Однако, это в теории. Hа практике же есть еще и детонация. Hа графике УОЗ-обороты есть т.н. граница зоны детонации (т.е. линия максимального УОЗ при данных оборотах при котром детонации еще нет). Hа малых оборотах эта граница идет значительно выше линии оптимального УОЗ, на больших тоже. А на средних — ниже.
Таким образом, реальный УОЗ для получения максимального результата должен быть комбинацие линии оптимального УОЗ и границы зоны детонации — на низких оборотах он идет по линии опимального УОЗ, затем по границе зоны детонации, затем снова по линии оптимального УОЗ.

Таким образом, теоретически, можно загнать двигатель в зону детонации даже на ХХ. Hо релаьно это врядли получится т.к. при этом точка максимального давления не просто уйдет далеко от оптимума, она может сместиться перед ВМТ и тогда двигатель просто остановится, будет т.н. «обратный удар».

____________________________________________________________
Предложенные варианты нахождения оптимального УОЗ от участников

Wind
если это не компрессия с именно расчетная степень сжатия то для того чтобы добится зоны детонации прейдется на 76 бензине выкатывать прошивку . а потом уж приподнять градуса на 4 под 92

ибо при таком сжатии на 92 детонации может не быть вообще и оптимальную зону просто проскочиш незамеченной

да и начальные углы для ровного и устойчивого ХХ будет 15-18гр

Федорыч
2)Моторный стенд например, метод пятой точки, по эластичности. Конечно это (особенно второе очень грубо). Кстати, появилась инфа, что за бугром разработали прокладку ГБЦ с интегрированными датчиками давления, думаю пояснять не надо, к чему (для чего) это

3)В принципе отправной точкой будет служить график УОЗ родного трамблера
— нижний предел ограничен центробежным регулятором ,
а верхний вакуумным. В итоге имеем коридор шириной не превышаюшей 12 градусов (по вакуумнику).

Есть ли приближенные формулы или графики для связи разряжения (может ДАД) и циклового наполнения. Понимаю конечно,что на разряжение влияет много конструктивных факторов и т.д. , но все таки.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

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]

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]

Момент зажигания (угол опережения зажигания)

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; 2нормальное зажигание; 3позднее зажигание; амомент зажигания; бдетонация; Pzмаксимум 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

Система зажигания инжекторного двигателя

Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 — 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.

Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для «бедной» или «богатой» смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.

В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.

  • Достаточная продолжительность искрового разряда;
  • Оптимальное распыление топливовоздушной смеси;
  • Однородность топливовоздушной смеси;
  • Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.

Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое

При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.

Кроме того, при одной частоте вращения коленвала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным.

Момент зажигания принято определять по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ) . Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания.

Момент зажигания является важным показателем в работе двигателя. От него зависит экономичность мотора, максимальная мощность и содержание вредных веществ в выхлопных газах.

В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.

Что такое детонация двигателя

Детонация — это непредсказуемый взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер. Происходит из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.

Детонация свидетельствует, что момент зажигания очень ранний. Могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Может приводить к полному ремонту двигателя.

Момент зажигания (угол опережения зажигания)

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; 2 — нормальное зажигание;
3 — позднее зажигание; а — момент зажигания;
б — детонация; Pz — максимум 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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: