Правильное зажигание–экономия топлива и увеличение мощности
части двигателей, параметры искры зажигания остались на уровне столетней давности.
Везде стоят катушки зажигания с большим выходным сопротивлением, почти везде используются
свечные провода с сопротивлением, бегунки и свечи с сопротивлением .
Это не позволяет создать искру с
малой длительностью и большой энергией.
В результате происходит ухудшение характеристик двигателя,
обусловленное влиянием сразу трёх факторов.
Бензовоздушная смесь медленно разгорается, приходится
выставлять большой
угол опережения зажигания до ВМТ ( верхняя мёртвая точка ).
А если Вы помните
описание цикла Карно, то в идеале смесь должна сгорать
мгновенно, когда поршень
находится в ВМТ. Любое приближение к этому уменьшает потери
и соответственно
увеличивает к.п.д. двигателя, уменьшает удельное потребление
топлива, уменьшает
вибрации в двигателе и увеличивает его ресурс.
2. Вторым
фактором, снижающим характеристики двигателя, является сложный состав
бензина. Он содержит фракции, которые быстро разгораются,
средне и медленно
разгораются. Угол опережения зажигания выставляется таким,
чтобы не было детонации,
то есть, чтобы быстроразгорающиеся фракции разгорались после
ВМТ, а не до ВМТ.
Вследствии случайного характера горения бензовоздушной смеси
в цилиндре двигателя
это приводит к тому, что бензовоздушная смесь разгорается и
начинает давить на поршень
среднестатистически в некотором секторе углов, который
начинается от ВМТ и расположен
после ВМТ. Среднее значение этого сектора лежит позже ВМТ,
что и обуславливает потери
в двигателе. Снизить эти потери можно за счёт более
интенсивного поджига бензовоздушной
смеси, который сужает размеры этого сектора и,
соответственно, позволяет иметь среднее
значение этого сектора существенно ближе к ВМТ.
3. Бедные
смеси ( с избытком воздуха) плохо поджигаются. Как следствие, системы
топливоподачи современных автомобилей настроены таким
образом, чтобы подавать
более-менее богатую смесь с альфа=1 ( соотношение весовых
частей воздуха и бензина 14,7 : 1 ).
При таком соотношении в случае идеального перемешивания
бензина с воздухом должно
наблюдаться полное сгорание бензина. Но достичь идеального
перемешивания не
представляется возможным. В результате бензин сгорает не
полностью, образуется
большое количество вредных составляющих в выхлопе, которые
приходится дожигать
с помощью катализатора. То есть, часть бензина, вместо того,
чтобы сгорать в цилиндре
и производить работу, перерабатывается на вредные
составляющие в выхлопе.
Пути улучшения этого процесса очевидны – необходимо работать
с бедными смесями,
хорошо их перемешивать и интенсивно поджигать. И если с
перемешиванием
( инжектора в инжекторных системах топливоподачи и
устройства подготовки
гомогенной смеси в карбюраторных системах) дело обстоит
более-менее нормально,
то параметры искры в современных автомобилях не позволяют
производить интенсивный поджиг. В теории горения есть много
направлений,
описывающих горение бензовоздушных смесей.Наиболее перспективной для
практической реализации интенсивного поджигапредставляется технология
“холодного поджига”, рассматриваемая в трудах
академика Зельдовича Я.Б.( 40-е
годы прошлого столетия). Секрет в том чтобы излучить на коротком
интервале как можно больше
фотонов в весь объём цилиндра.
бензовоздушная смесь разгорается по всему объёму по аналогии с цепной
реакцией при ядерном взрыве. В резельтате и поджиг и
сгорание бензовоздушной смеси происходит существенно быстрее и полнее.
что попытки интенсифицировать поджиг не предпринимались в
автомобильной промышленности. В качестве примера можно
назвать системы эажигания
Twin Spark на автомобилях Alfa Romeo, использующие две свечи
на одном цилиндре.
Такой подход позволяет улучшить характеристики двигателя, но
он конструктивно
ограничен ( очевидно, что установить десять свечей на один
цилиндр представляется проблемным ).
Существенно продвинуться в направлении интенсификации
поджига удалось в блоках
зажигания POWER ADDER 1, предназначенных для двигателей с
карбюратором..
За счёт использования собственной катушки зажигания с низким
выходным сопротивлением и ликвидацией сопротивлений во всём
высоковольтном
тракте удалось обеспечить следующие параметры искр
• передний
фронт импульса 2мкс против 150мкс у обычного зажигани
• энергия
импульса 120мДж против 45мДж у обычного зажигания,
ток
индуктивной фазы искры - максимальный 1,5А против 150мА, средний 0,75А
против 75мА, •
длительность индуктивной фазы искры 0,5мс против 1,2 мс.
Для борьбы с радиопомехами, излучаемыми системами зажигания,
в отличие от
всех других систем, используется реактивный фильтр в
высоковольтном тракте.
Стендовые испытания и практическая эксплуатация блока POWER
ADDER 1 на сотнях
автомобилей полностью подтвердила эффективность такого
подхода.
Следует отметить такой
интересный факт, как продление
ресурса двигателей.
На продление ресурса
влияют следующие два фактора
1.Уменьшение
вибраций в двигателе за счёт сужения сектора, в котором разгорается
бензовоздушная смесь.
2. Наличие
мощной индуктивной фазы искры.
У искры есть две фазы : емкостная и
индуктивная. Емкостная,
это когда ёмкость
свечи заряжается до пробойного напряжения и потом
разряжается. Индуктивная, это
когда пробой межэлектродного пространства произошёл,
образовался канал с малым
сопротивлением и продолжает идти ток между электродами.
Обычное зажигание имеет, в основном, только емкостную фазу,
а индуктивная очень
слабая и длинная из-за сопротивления в высоковольтном тракте
и недостаточной запасённой энергии.
В POWER ADDER 1 емкостная фаза такая же, а индуктивная
многократно мощнее и короче,что и обеспечивает эффект.
При низкой компрессии напряжение пробоя межэлектродного
пространства свечи мало.
Из-за этого энергия емкостной фазы маленькая, искра в
обычном зажигании получается
ещё более хилая. Это приводит к тому, что бензовоздушная
смесь в цилиндре плохо
разгорается и давление на поршень начинается гораздо позже
ВМТ. При этом основная энергия бензина уходит в тепло, а не в работу.
Вот и не
тянет двигатель.
Мощная индуктивная фаза в искре POWER ADDER 1 позволяет
хорошо поджигать и при низкой компрессии.
Это и позволяет обеспечивать нормальную мощность и
приёмистость двигателя при низкой компрессии, когда с обычным
зажиганием
двигатель вообще не хочет работать.
Никто не говорит, что нужно ездить с изношенным двигателем,
но нормально проездить с
POWER ADDER 1 можно гораздо дольше, чем с обычным
зажиганием.
Таким образом, по отношению
к автомобильным двигателям,
наравне с другими возможностями, имеется значительный ресурс в виде
интенсивного поджига, который может существенно повысить
технико-экономические показатели и экологию
двигателей.
Есть разработанная теория
этого вопроса, есть апробированная
и отработанная технология,и есть серийно выпускаемая система зажигания
для
автомобилей с карбюратором и трамблёром.
