Система запалювання із новим способом займання палива. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Запалювання

 Коментарі до статті

Проблема забруднення довкілля, що виникла разом із цивілізацією і загострюється у міру її розвитку, потребує нині дедалі більшої уваги. Зумовлено це тим, що людство продовжує використовувати як енергоносії найдоступніші та дешевші джерела, тобто. вуглеводневе паливо.

Останнім часом стало зрозуміло, що найбільший внесок у забруднення атмосфери роблять автомобілі. Особливо це стосується великих міст. Крім відносно нешкідливого вуглекислого газу (парниковий ефект поки не вважаємо), двигуни внутрішнього згоряння викидають в атмосферу цілу низку хімічних сполук, наявність яких у вихлопних газах не піддається контролю газоаналізаторами, що використовуються в даний час.

Адже камера згоряння двигуна – це високотемпературний хімічний реактор, заправлений такими реагентами як азот, вуглець, водень, свинець, кисень, сірка та інші.

За кордоном набули широкого поширення каталітичні нейтралізатори, що використовують властивість металів платинової групи (платина, родій, паладій і т.д.) сприяти доокисленню (дожигу) у вихлопній трубі всього того, що не встигло згоріти в камері згоряння. Щоправда, вони недовговічні, а коштують досить дорого (близько 10% вартості автомобіля). Але залишається відкритим питання, що робити з нашим не дуже "молодим" парком автомобілів, який ще експлуатуватиметься незрозуміло скільки. З ситуації можливий наступний вихід. Потрібно розробити таку систему запалювання, яка здатна по можливості спалити все в камері згоряння, також підвищивши за рахунок цього економічність двигуна.

Завдання повнішого згоряння повітряно-паливної суміші в двигунах внутрішнього згоряння певною мірою вдалося вирішити за допомогою системи запалення, робота якої заснована на новому способі займання палива [1, 2].

Як не дивно, сучасні системи займання паливно-повітряної суміші, що використовуються в поширених марках автомобілів, засновані на тому ж способі займання, що і на початку ери автомобілізму. Це іскровий розряд між електродами запалювання свічки. Опис процесів, які у момент займання паливно-повітряної суміші, і самого процесу горіння супроводжуються у літературі, зазвичай, посиланнями відсутність єдиної теоретичної моделі цього процесу і різними поясненнями його різними авторами. Відомо, що ККД двигуна внутрішнього згоряння залежить від температури газів у камері згоряння, що залежить, у свою чергу, від швидкості згоряння паливно-повітряної суміші. Відповідно, зі збільшенням цієї швидкості збільшується ККД двигуна і, як наслідок, зменшується питома витрата палива.

При розробці нової системи запалювання було зроблено припущення, що збільшити швидкість згоряння паливно-повітряної суміші в камері згоряння можна послабивши ефект "шнурування" плазми, що утворюється між електродами свічки за рахунок протікання постійного струму в іскровому проміжку. Струм у цьому випадку підтримується за рахунок енергії, накопиченої в котушці запалювання. У новій системі використовується принцип накопичення енергії в конденсаторі, що забезпечує в іскровому проміжку свічки запалювання біполярний імпульсний струм.

Протягом першого періоду коливань напруги на електродах свічки відбувається підготовка суміші та її займання, а протягом наступних – її спалювання. На рис.1 зображено графік зміни напруги на електродах свічки. У двох останніх періодах імпульси напруги мають форму, близьку до прямокутної.

Ріс.1

Схема електронного запалення представлена ​​рис.2. Вона працює в такий спосіб. Конденсатори С5...С7 заряджаються від вторинної обмотки перетворювача на транзисторі VT1 до напруги значно перевищує ЕРС акумуляторної батареї. При розмиканні контакту переривника, включеного між точками ПР і М, через керуючий електрод тиристора VD8 проходить імпульс струму, сформований RC-ланцюгом R1, R2, R5, С1. Тиристор відкривається і починається коливальний розряд конденсаторів через первинну обмотку котушки запалення, підключеної до точки КЗ. Протягом першого напівперіоду струм протікає через тиристор, а протягом другого через діоди VD9, VD10.

Ріс.2

Процес повторюється до тих пір, поки конденсатор С4 не зарядиться до напруги, при якому відкривається ключ на транзисторі VT2, що запобігає черговому відмиканню тиристора. Після замикання контакту переривника залишкова напруга конденсатора С4 прикладається до переходу керуючого тиристора і надійно замикає його. Конденсатор С4 при цьому розряджається через резистор R3 і діод VD4, однак ключ VT2 деякий час після замикання контакту залишається відкритим, що запобігає випадковому відмиканню тиристора за рахунок брязкальця контактів переривника.

У разі застосування комутатора в системі запалення з датчиком Холла останній безпосередньо управляє роботою ключа. Процеси, що відбуваються при цьому у схемі, аналогічні описаним вище.

Запропонована схема запалювання дозволяє подавати на електроди свічок запалювання напругу, полярність якої змінюється протягом одного такту роботи двигуна. Підбором елементів схеми керування забезпечується оптимальна тривалість розряду у свічці.

Застосування описаного способу запалювання дає можливість підвищити економіку паливу двигуна, його потужність і прийомистість, зменшити вміст окису вуглецю у вихлопних газах і збільшити ресурс свічок запалювання.

Ріс.3

Схема підключення розробленого блоку (ОН-427) до системи запалення автомобіля показана на рис.3 і 4. При підключенні та відключенні блоку запалювання повинно бути вимкнено, а клема "Маса" ("-") від'єднана від акумулятора. Блок електронного запалювання, виготовлений за цією схемою, пройшов випробування на вантажних автомобілях та порівнювався з різними штатними системами запалювання.

Ріс.4

Було обрано автомобілі ГАЗ-52 з класичною контактною системою та ГАЗ-53 з більш досконалою транзисторною системою та індукційним датчиком запалювання. Випробування проводилися за методикою, розробленою НВМП "Вітар". Результати випробувань розробленого блоку наведено на рис.5.

Ріс.5

Аналіз результатів свідчить про ефективність розробленого пристрою і дозволяє припустити, що характер процесів, що відбуваються при запаленні паливно-повітряної суміші, якоюсь мірою відповідає описаним.

література

1. Патент РФ N2056521. Спосіб підпалу паливної суміші в двигуні внутрішнього згоряння та комутатор для його здійснення.
2. Патент РБ N1429. Спосіб підпалу паливної суміші в двигуні внутрішнього згоряння та комутатор для його здійснення.
3. Блок системи запалення ОН-427. Паспорт. - ВАТ "МНДПІ", м.Мінськ.

Автор: В.Щербатюк, м.Мінськ; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Запалювання.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Дрони для збирання фруктів 24.08.2022 Гниючі на деревах або землі фрукти коштують фермерам приблизно $30 млрд продажів на рік. Фрукти, зібрані навіть із запізненням на два тижні, втрачають 80% своєї цінності. Зараз основною причиною втрати продукції, іноді у вигляді гниття фруктів прямо на деревах, є глобальна нестача збирачів фруктів, яка, за оцінками, до 2050 року зросте до п'яти мільйонів робітників. Навіть сьогодні більше 10% усіх фруктів у світі не може бути зібрано – еквівалентно загальному річному споживанню фруктів у всьому Європейському Союзі. Ізраїльський стартап Tevel Aerobotics Technologies розробив автономних роботів, що літають, які злітають з базової станції, зривають з дерева тільки стиглі плоди і обережно опускають їх для збору. Оскільки вони не люди, роботи-збирачі Tevel можуть працювати цілодобово та без вихідних під час збирання. Вони ніколи не втомлюються, їм ніколи не потрібно виходити на каву чи туалет, і вони не планують відпустку. Роботи працюють на газі та електриці. Кожен FAR обладнаний штучним інтелектом (II), який допомагає визначити, чи готовий той чи інший фрукт до збирання; найкращий спосіб зірвати/зняти плід із гілки метровою механічною рукою; і чи є у нього недоліки, які роблять його непридатним для продажу і, отже, мають бути викинуті.

Інші цікаві новини:

▪ Серотонін допомагає спалювати жир

▪ Розумний пластир для лікування діабету

▪ Супутники модернізованої GPS III готуються до запуску

▪ Електричний буксир RSD-E Tug 2513

▪ Тканина із вбудованим обігрівом

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Дитяча наукова лабораторія. Добірка статей

▪ стаття Не мудруючи лукаво. Крилатий вислів

▪ стаття Які павуки отруйні? Детальна відповідь

▪ стаття Оцінювач (експерт з оцінки майна). Посадова інструкція

▪ стаття Дриль змінює оберти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Імпульсний блок живлення потужного УМЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024