Конструкция, эксплуатация и техническое обслуживание автомобилей (КЭТОА)
Здравствуйте студенты группы СРСМ-20!
Задание: Вам необходимо самостоятельно изучить материал, просмотреть схемы, выполнить задания, ответить на вопросы. Выполненное задание (ответы на вопросы отправлять на электронную почту).
Обратная связь: s_yaroshenko1953@mail.ru
| Тема: Назначение системы зажигания |
Цели:
Образовательная: обучить студентов с назначением системы зажигания, сформировать у обучающихся прочные практические знания об назначении системы зажигания, для применения в дальнейшем на практике.
Развивающая: формировать интерес к учению; развивать познавательные интересы, прививать исследовательские навыки; развивать навыки самостоятельной работы, самоконтроля.
Воспитательная: Воспитание у обучающихся активности; обеспечение сознательного усвоения материала.
Задачи: Освоить назначение системы зажигания.
Литература:
1. Крамаренко Г.В. Техническая эксплуатация автомобилей. М., Автотрансиздат,1962.
2. Румянцев С.И., Боднев А.Г., Бойко Н.Г., и др.; Ремонт автомобилей. Учебник для автотрансп. техникумов. Под ред. Румянцева.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1988. Боровских Ю.И., Буралев Ю.В., Морозов К.А. Устройство автомобилей: Практическое пособие - М.: Высшая школа,1988.
Ход урока:
- Ознакомление с материалом лекции;
- Рассмотрение Требования, предъявляемые к системе зажигания
- Выполнение домашнего задания.
Лекции:
1. Назначение системы зажигания в автомобиле.
В двигателях с принудительным воспламенением рабочей смеси, к которым относятся бензиновые и газовые двигатели, применяется система зажигания, т. е. система, обеспечивающая поджог топливовоздушной смеси перед началом рабочего хода поршня в конце такта сжатия.
Система зажигания двигателя предназначена для генерации импульсов высокого напряжения, вызывающих вспышку рабочей смеси в камере сгорания, синхронизацию этих импульсов с фазой двигателя и распределение импульсов по цилиндрам двигателя.
Воспламенение горючей смеси в камере сгорания автомобильного бензинового или газового двигателя осуществляется посредством электрического разряда, возникающего между электродами свечи зажигания, ввернутой в головку блока цилиндров. Бесперебойное искрообразование между электродами свечи зажигания происходит при высоком напряжении (8…30 тыс. вольт). На прогретом двигателе к моменту искрообразования рабочая смесь сжата и имеет высокую температуру, близкую к температуре воспламенения, поэтому для ее воспламенения требуется искровой разряд небольшой мощности.
Однако имеется ряд режимов работы двигателя, когда требуется очень мощная искра. К таким режимам относятся:
пусковой режим;
работа на бедных смесях при частичном открытии дроссельной заслонки;
работа на холостом ходу;
работа при резких открытиях дросселя.
Электрическая искра вызывает появление в ограниченном объеме рабочей смеси первых активных центров, от которых начинается развитие бурно протекающей химической реакции окисления топлива (т. е. его горения), сопровождающейся выделением тепла.
От мощности искры и момента зажигания рабочей смеси в значительной мере зависят экономичность и устойчивость работы двигателя, а также токсичность отработавших газов.
Требования, предъявляемые к системе зажигания
Учитывая условия, в которых работают двигатели внутреннего сгорания, к системам зажигания предъявляются следующие требования:
система зажигания должна создавать напряжение, достаточное для пробоя искрового промежутка (зазора) свечи зажигания, обеспечивая при этом бесперебойное искрообразование на всех режимах работы двигателя;
искра, образующаяся между электродами свечи зажигания, должна обладать достаточной энергией и продолжительностью действия для воспламенения рабочей смеси при всех возможных режимах работы двигателя;
момент зажигания должен быть строго определенным и соответствовать условиям работы двигателя;
работа всех элементов системы зажигания должна быть надежной при высоких температурных и механических нагрузках, которые испытывает двигатель;
электроды свечи зажигания в процессе работы не должны подвергаться значительной эрозии.
Напряжение, необходимое для пробоя искрового промежутка свечи зажигания, зависит от многих факторов, таких как давление, температура и состав рабочей смеси; расстояние между электродами свечи зажигания (зазор); материал и температура электродов; полярность высокого напряжения.
Так, при пуске холодного двигателя пробивное напряжение достигает 16…30 тыс. вольт и более, а при работе прогретого двигателя достаточно 10…12 тыс. вольт.
Воспламенение смеси должно осуществляться в точно определенный момент относительно достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). Это обусловлено тем, что смесь сгорает не мгновенно, а в течение некоторого, пусть даже короткого, промежутка времени.
Если воспламенение происходит позднее, чем нужно, то смесь сгорает в процессе такта расширения (рабочего хода), и догорает в выпускном трубопроводе. В результате уменьшается среднее давление газов в процессе рабочего хода поршня, и, соответственно, снижается мощность двигателя. Кроме того, происходит перегрев деталей системы выпуска отработавших газов и увеличивается количество вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду.
При слишком раннем воспламенении рабочая смесь вспыхивает до прихода поршня в ВМТ, из-за чего поршень испытывает сильные встречные удары от детонирующего топлива, сопровождающиеся звонким металлическим стуком в двигателе. Раннее воспламенение уменьшает мощность и КПД двигателя и приводит к быстрому износу деталей кривошипно-шатунного механизма (КШМ), особенно поршневой группы.
Угол между положением коленчатого вала, соответствующим моменту искрового разряда между электродами свечи зажигания, и положением, при котором поршень находится в ВМТ, называется углом опережения зажигания. Оптимальный угол опережения зажигания зависит от частоты вращения коленчатого вала и от нагрузки двигателя.
Если коленчатый вал вращается с большой частотой, скорость движения поршня увеличивается, и время, отводимое для сгорания рабочей смеси, сокращается. В этом случае для того, чтобы рабочая смесь успела полностью сгореть, необходимо поджечь ее немного раньше, до прихода поршня в ВМТ, т. е. увеличить угол опережения зажигания.
Повышение нагрузки на двигатель сопровождается увеличением угла открытия дроссельной заслонки и наполняемости цилиндров, а также снижением частоты вращения коленчатого вала двигателя. В результате продолжительность такта расширения и процесса сгорания смеси увеличивается, поэтому смесь нужно поджечь немного позже, т. е. уменьшить угол опережения зажигания.
По этим причинам современные системы зажигания оснащены устройствами, автоматически изменяющими угол опережения зажигания в зависимости от режима работы двигателя.
Распределительная функция системы зажигания связана с тем, что автомобильные двигатели в подавляющем большинстве выполняются многоцилиндровыми, при этом процессы, происходящие в разных цилиндрах сдвинуты по времени из соображений уравновешенности и сбалансированности узлов и деталей подвижной группы КШМ. Следовательно, система зажигания должна обеспечить подачу искрового разряда в каждый цилиндр строго в соответствии с протекающим в нем тактом, положением поршня и клапанов газораспределительного механизма (ГРМ).
Устройства, обеспечивающие своевременную подачу искры в каждый цилиндр двигателя, называют распределителями зажигания. Конструкция распределителя зависит от типа системы зажигания, применяемой в двигателе, но принцип действия и выполняемые функции у таких устройств одинаковы.
Особенности работы двигателя и определяют основные требования к системе зажигания. При этом важным для системы зажигания является стабильность регулировочных характеристик, поскольку даже самое небольшое их изменение в процессе работы негативно отражается на мощности двигателя и его экономичности, а также в количестве вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду.
Требования, предъявляемые к приборам системы зажигания
Приборы системы зажигания должны отвечать следующим требованиям:
- иметь простую конструкцию при эффективной работе;
- обладать малой массой и габаритными размерами;
- быть надежными и долговечными при минимальных эксплуатационных затратах;
- обеспечивать бесперебойное воспламенение рабочей смеси на всех режимах работы двигателя;
- обеспечивать автоматическое изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала;
- не создавать помех для работы радиоэлектронной аппаратуры и компьютерной техники, применяемой на автомобиле.
Домашнее задание:
1) Для чего предназначена система зажигания в автомобиле?
2) Назвать основные требования к системы зажигания?
3) При каких режимах двигателя требуется очень мощная искра?