Искра свечи зажигания
Улучшение топливно-экономических и экологических показателей работы бензиновых двигателей достигается в основном за счет обеднения топливовоздушной смеси. Однако при сильном обеднении двигатель начинает работать с перебоями, а его экономичность резко ухудшаются, что недопустимо при перевозке грузов. Решение проблемы устойчивого горения бедной смеси достигается в конструктивном плане по-разному, но имеется три основных направления:
- изменение конструкции двигателя с целью получения оптимальных параметров движения воздуха, топливовоздушной смеси, отработавших газов, улучшения смесеобразования и т. д.:
- усовершенствование топливоподающей аппаратуры (карбюратор - впрыск во впускной коллектор - впрыск в камеру сгорания);
- усовершенствование системы зажигания, и в частности, интенсификация искрового разряда.
На искре и искровых разрядниках, называемых свечами зажигания, остановимся подробнее. Исследованиями установлено, что по мере обеднения смеси удлиняется фаза воспламенения смеси, т. е. время между моментом зажигания и сгоранием 1% топлива. Кроме того, снижение температуры всего на 500° С в не сгоревшей бедной смеси может приводить к локальному гашению пламени. Поэтому совершенствование систем зажигания идет по пути повышения их мощности с переходом на конденсаторные, а затем и плазменные системы.
Во время грузоперевозок, каждый искровой разряд начинается с пробоя искрового промежутка на свече, за которым следует дуговой разряд (емкостная составляющая искры), а затем - тлеющий разряд (индуктивная составляющая, или «хвост» искры). В системах зажигания с накоплением энергии в индуктивности большая доля подводимой к разряднику энергии приходится на «хвост» искры. Продолжительность этой фазы составляет 2-4 миллисекунды и более, поэтому тепловые потери на электродах играют значительную роль, а КПД подвода энергии в плазму искры небольшой. В системах зажигания с накоплением энергии в емкости, благодаря заряду конденсатора до 300-400В, энергия подводится к свече менее чем за 100 микросекунд, до 75% ее переходит в плазму искры и значительно меньше идет на нагрев электродов свечи.
Поэтому конденсаторные системы зажигания обеспечивают более быстрое протекание начальной фазы горения бедных смесей при той же подводимой энергии - примерно 30 мДж. Плазменные системы зажигания оборудуются специальными разрядниками, пока еще не выпускаемыми массово, которые имеют энергию единичного разряда не менее 300 мДж. Благодаря большому количеству энергии и созданию плазмы не только в канале искры, а и в большем объеме смеси, находящейся между электродами разрядника, - плазменные системы зажигания обеспечивают начало устойчивого горения очень бедных смесей.
Назад в раздел
Для эффективного благовестия распространяйте ссылки на этот сайт Решение проблем России или установите на Вашем сайте баннер этого сайта