Зачем оно нам надо? Почему мы не можем просто поджечь свечу в момент, когда поршень находится в ВМТ, и успешно жить с этим?
Ответ – мы можем, и моторы будут прикольно и надёжно работать, но только они и близко не будут развивать столько мощи, сколько они развивают сейчас. Представьте поршень во время рабочего хода. Вначале он находится в ВМТ, инерция вращения коленвала быстро тащит его к НМТ. Рабочий ход – фаза, во время которой подожжённая смесь горит, создаёт давление внутри камеры сгорания и толкает поршень вниз с ещё большей, чем инерция, силой – рабочему ходу предшествуют три «мёртвых» такта, и если бы не было этой дополнительной силы – мотор бы быстренько остановился!
Предположим, что сила, давящая на поршень, постоянна (более-менее). Для того, чтобы получить больше пользы от этого «толчка» (т.е. больше Мкр), мы хотим, чтобы эта сила давила на поршень как можно дольше. Опыты показали, что всё веселье должно произойти от 15 градусов после ВМТ и до НМТ (бОльшая часть работы будет сделана уже к 90 градусам). Мы не хотим Большого Взрыва ни раньше, ни позже.
В чём сложность: смесь не сгорает мгновенно. Ну нет, только это было бы слишком просто. Если всё идёт по плану, фронт пламени в цилиндре двигается со скоростью 15-16 метров в секунду. На секунду взглянем на цилиндр №1. Предположим, мотор спокойно молотит на 1200 оборотах холостых. Наш цилиндр испытывает 600 рабочих ходов в минуту, или 10 в секунду. Другими словами, за 100 миллисекунд мы видим цилиндр №1, испытывающий рабочий ход и ход вентиляции. Т.о. рабочий ход длится 50 миллисекунд, что равно 180 градусам поворота коленвала.
Другими словами, на холостых поршню надо 50 миллисекунд, чтобы переместиться из ВМТ в НМТ.
Если смеси требуется 10 миллисекунд, чтобы полностью сгореть, тогда, если мы подожжём смесь в ВМТ, фронт пламени начнёт давить на поршень лишь 10 миллисекунд спустя, что делает 36 градусов поворота коленвала. Мы гонимся за мощностью, и мы хотим, чтобы давление на поршень началось раньше, желательно – в момент теоретического оптимума – 15 градусов после ВМТ. Единственный путь сделать это (а ускорить горение мы не можем!) – поджечь к ебеням свечу за 21 градус до ВМТ. Таким образом, фронт пламени ёбнет по поршню со всей дури именно в нужные 15 градусов после ВМТ. Всё, что мы сделали – установили опережение зажигания на 21 градус, на холостых оборотах.
Теперь давайте проверим, всё ли это, что мы должны были сделать. Раскрутив мотор до 2400 об.мин., мы осознаём, что поршню требуется всего 25 миллисекунд, чтобы переместиться из ВМТ в НМТ. Удваивая обороты, половиним необходимое время – это, бля, просто, это, бляха-муха, не ракеты в космос запускать. Но наша смесь нифига не горит быстрее – даже если она начнёт это делать (поскольку теперь она более однородна и легче вспыхнет благодаря завихрениям на впуске), она не сделает этого в два раза быстрее. Таким образом, если мы всё ещё хотим, чтобы фронт пламени начинал давить на поршень на 15-м градусе от ВМТ, мы нуждаемся в ещё более раннем поджиге, скажем, в 40 градусах до ВМТ. И если ты не олигофрен – можешь сделать вывод: угол опережения зажигания варьируется в зависимости от оборотов.
Величина оптимального опережения также колеблется в зависимости от поджигаемости смеси – если AFR, температура и давление находятся в правильных диапазонах, то горение смеси будет быстрым. Меньшее опережение зажигания понадобится в ситуациях, когда AFR неверно или смесь недостаточно однородна.
Вопросы и ответы:
В: Я хочу сделать опережение побольше – мой кореш, работающий в автосервисе, клянётся, что большее опережение всегда заставит мой чермет ехать быстрее.
О: Это бывает верным для некоторых старых стоковых автомобилей. Производители склоняются к консервативным установкам опережения, чтобы обезопасить себя от ремонтов сгоревших движков по гарантии. Таким образом, механик, онанируя с трамблёром, может добавить пару градусов, и машинка будет проворнее безо всяких побочных эффектов – пока на улице не станет жарко, и какой-нибудь долбоёб не нажмёт педальку в пол с холостых на пятой передаче – детонация будет звучать, как отбойный молоток.
Современные системы управления мотором не позволяют влёгкую прокручивать такие номера, они стремятся работать в наиболее эффективном диапазоне – таким образом, тупое накручивание может только сломать что-нибудь.
В: Я где-то читал, что искра ждёт удобного момента, чтобы пыхнуть. О: Искра вообще ничего не ждёт. Зажигание зажигает, и если среда готова, появляется искра. Если не готова, искры нет. Теперь, ЕСЛИ искра таки есть, это не обязательно значит, что искра эта подожжёт смесь. Даже если искра подожжёт смесь, это совершенно не значит, что это единственный петух в курятнике (другие горячие точки тоже могут поджечь смесь в разных точках – преждевременное зажигание). Даже если только одна искра в камере, это ещё не есть гарантия, она может быть раньше или позже, может создать взрывной фронт в тот момент, когда поршень всё ещё идёт вверх. Таким образом, мы можем получить ситуацию, когда коленвал через шатун толкает поршень ВВЕРХ, а фронт пламени давит ВНИЗ. Что-то очень дорогое поломается, бля буду.
В: Но я, бляха-муха, сам чувствовал изменения на диностенде… Хрен с ним, мой кент может быть идиотом, но я это чувствовал сам, извращаясь на дино. Искра выжидает, я тебе говорю стопудово… О: Да не выжидает она нихуя, заебал. Но это может выглядеть так, как будто она ждёт…
Эти события длятся доли секунд – так что никоим образом ни один человек не сможет когда-либо заметить события такой длительности.
Что вы чувствуете, когда теряется мощность. Когда машина стоит на диностенде, вы наблюдаете тысячи событий поджига в секунду. Они непохожи друг на друга. В некоторых ситуациях в горшке останется слишком много выхлопных газов, и смесь будет слишком бедной, чтобы сгореть. В других – смесь будет слишком богатой, и также не сгорит. В третьих ситуациях давление в цилиндре будет слишком высоким, и искра даже не сформируется. Наконец, будут ситуации, когда всё будет в норме, и смесь загорится, производя энергию, необходимую для поддержания вращения коленвала (что, собсно, и меряет диностенд). Это статистическая игра, нет моторов, которые бы всегда поджигали всё. Это будет мегачистый, мегамощный и мегаэффективный мотор, Тот, который достигнет благородной цели.
Оригинал статьи здесь - http://www.max-boost.co.uk/max-boost/ignition_deeper.htm
На данный момент такой мотор разработан и думаю скоро появиться, а сейчас есть свечи зажигания BUGAETS, которые удовлетворяют требованиям описанным в данной статье.
Их можно потрогать и попробовать, как в г.Кемерово, так и в г.Москве.
|
