Искровой разряд как источник тепла при зажигании топлива
Образование электрической искры в контактной системе зажигания. Воспламенение рабочей смеси от искрового разряда. Длина искры, зависимость продолжительности искрового разряда от типа и конструкции системы зажигания. Момент зажигания рабочей смеси.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.05.2011 |
| Размер файла | 25,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра "Двигатели внутреннего сгорания".
Реферат на тему:
"Искровой разряд как источник тепла при зажигании топлив"
Автор работы
Студент группы АТ-341
Медведев Д.Д.
г. Челябинск 2011 г.
Аннотация
Рабочая смесь в цилиндре двигателя загорается от проскакивающей в нужный момент электрической искры. Электрическая искра в контактной системе зажигания образуется между электродами свечи зажигания в конце такта сжатия. Поскольку промежуток сжатой рабочей смеси между электродами свечи имеет высокое электрическое сопротивление, между ними должно создаваться большое напряжение - до 24 000 В.
Оглавление
- Введение
- Получение искры
- Воспламенение рабочей смеси от искрового разряда
- Момент зажигания рабочей смеси
- Заключение
- Библиографический список
Введение
Система зажигания предназначена для воспламенения топливо-воздушной смеси в точно установленный момент времени. В двигателях с искровым зажиганием это достигается за счет электрической искры, т.е. электроискрового разряда, создаваемого между электродами свечи зажигания. Надежное зажигание в широком диапазоне режимов работы двигателя является существенным фактором для эффективной работы каталитического нейтрализатора. Пропуски зажигания приводят к догоранию смеси в каталитическом нейтрализаторе, перегреву и выходу его из строя.
Получение искры
Для возникновения искры напряжение между электродами свечи должно резко возрасти от нуля до напряжения, необходимого для образования дуги. После возникновения искрового разряда напряжение падает до уровня, необходимого для распространения искры; топливо-воздушная смесь может воспламениться в любой момент этой фазы. Затем искра исчезает и напряжение падает до нуля.
Хотя интенсивное завихрение рабочей смеси является желательным явлением с точки зрения ее сгорания, оно может погасить искру, приводя к неполному сгоранию смеси. Поэтому энергия, запасенная в катушке зажигания, должна быть достаточной для получения одного или нескольких последовательных искровых разрядов.
Воспламенение рабочей смеси от искрового разряда
Если состав рабочей смеси не соответствует стехиометрическому, для воспламенения каждой порции смеси электрической искрой требуется энергия, превышающая 0,2 МДж. Для зажигания богатой смеси необходима энергия свыше 0,3 МДж. Если достаточная энергия зажигания не может быть получена, то смесь не воспламенится, т.е. произойдет пропуск зажигания.
Воспламенение смеси бензина с воздухом происходит следующим образом. Высокое напряжение на электродах ионизирует пространство между ними и вызывает проскакивание искры. Искра нагревает некоторое небольшое по объему количество смеси до температуры воспламенения. Далее пламя распространяется по всему объему камеры сгорания. При нормальных условиях (состав смеси, давление, влажность, температура) для воспламенения смеси требуется весьма незначительная энергия и "пробивное" напряжение не более 10 кВ. В целях получения более надежного зажигания смеси при любых условиях применяют системы зажигания высокой энергии (энергия увеличена в 100 и более раз, "пробивное" напряжение достигает 25 кВ).
Условия работы свечи очень напряженные. На работающем двигателе она контактирует с продуктами сгорания при температуре до 2700°С и давлении 5-6 МПа (50-60 кгс/см2). В камере сгорания температура газовой среды колеблется от 70 до 2000-2700°С. Окружающий изолятор воздух подкапотного пространства может иметь температуру от - 60 до +80°С.
При всем этом температура нижней части изолятора у современных свечей должна быть в пределах 400-900°С (ранее 500-600°С). Диапазон 400-900°С - тепловые пределы работоспособности (температуры самоочистки и перегрева) свечей зажигания.
При температуре ниже 400°С даже при нормальном составе смеси, маслоотражательных колпачках и кольцах на тепловом конусе возможно отложение нагара. Искры между электродами временами вообще не будет - в работе двигателя появятся перебои.
При температуре теплового конуса более 900°С происходит воспламенение рабочей смеси уже не искрой, а от соприкосновения с раскаленным изолятором, электродами, с частицами сгоревшего нагара. В этом случае наступает калильное зажигание. Двигатель продолжает "работать" и при выключенном зажигании. Из-за перегрева начинают выгорать (оплавляться) электроды, изолятор, появляется эрозия торца корпуса.
Свеча зажигания определяет длину искры; продолжительность искрового разряда зависит от типа и конструкции системы зажигания, а также от условий, при которых происходит зажигание.
зажигание искра электрическая разряд
Момент зажигания рабочей смеси
Сгорание рабочей смеси в цилиндре двигателя происходит не мгновенно, а в течение определенного времени. Мощность, экономичность, нагрев, износ двигателя и токсичность отработавших газов во многом зависят от выбора момента зажигания рабочей смеси в цилиндре двигателя.
Момент зажигания рабочей смеси определяется по углу поворота коленчатого вала двигателя от момента проскакивания искры до положения, при котором поршень находится в ВМТ. Этот угол называется углом опережения зажигания.
На рисунке 1 показано изменение давления в цилиндре двигателя в зависимости от угла опережения зажигания. При раннем зажигании (большой угол опережения зажигания, кривая 1) происходит резкое возрастание давления в цилиндре двигателя, препятствующее движению поршня.
(Рис.1)
Это приводит к снижению мощности и экономичности двигателя и увеличению токсичности, а также к его перегреву и появлению детонационных стуков (зубцы на кривой 1). Также ухудшается приемистость и наблюдается неустойчивая работа двигателя в режиме холостого хода.
При позднем зажигании (малый угол опережения зажигания, кривая 3) горение смеси происходит после ВМТ, когда поршень идет уже вниз. Давление газов не сможет достигнуть необходимой величины, мощность и экономичность двигателя снижаются. Наблюдается перегрев двигателя, так как температура выхлопных газов повышается. Оптимальное протекание процесса сгорания рабочей смеси в цилиндре двигателя происходит в том случае, когда угол опережения зажигания соответствует кривой 2.
Из этого следует, что угол опережения зажигания должен регулироваться автоматически с учетом скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.
Заключение
Неправильное функционирование системы зажигания ведет к нарушениям в процессах воспламенения и сгорания. При этом возрастают потери мощности в двигателе и увеличивается расход топлива. Кроме того, может значительно затрудниться пуск двигателя.
Библиографический список
1. Родичев В.А., Родичева Г.И. Тракторы и автомобили. - М.: Агропромиздат, 1987.
2. Гольдберг А.М., Галямичев В.А. Тепловой расчет четырехтактного двигателя: Методич. указ. для студентов лесомеханического факультета спец.0519.Л., 1985.
3. Двигатели внутреннего сгорания. Под ред. д-ра техн. наук, проф.В.Н. Луканина. М.: Высш. школа, 1985.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение величины тока разрыва, максимального значения вторичного напряжения, длительности и энергии искрового разряда, обеспечивающего надежное воспламенение топливной смеси. Расчет выходных характеристик бесконтактно-транзисторной системы зажигания.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 28.10.2013Расчет выходных характеристик системы зажигания, энергии и длительности искрового разряда, величины тока разрыва, максимального значения вторичного напряжения. Оценка соответствия выбранной системы зажигания заданным параметрам автомобильного двигателя.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 28.10.2013Расчет максимального значения вторичного напряжения, энергии и длительности искрового разряда системы зажигания. Функциональная схема бесконтактной системы зажигания автомобиля ЗАЗ-1102. Расчет величины тока разрыва и построение соответствующих графиков.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 28.10.2013Система зажигания - совокупность приборов и устройств, обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий порядку и режиму работы двигателя. Устройство бесконтактной СЗ, основные неисправности и их устранение на примере автомобиля ВАЗ–21213 (Нива).
курсовая работа [378,8 K], добавлен 14.06.2009Устройство бесконтактно-транзисторной системы зажигания. Проверка основных элементов системы зажигания на ВАЗ-2109. Основные достоинства бесконтактно-транзисторной системы зажигания относительно контактных систем. Правила эксплуатации системы зажигания.
реферат [27,6 K], добавлен 13.01.2011Назначение, устройство и работа системы зажигания автомобиля ЗИЛ-131. Устройство катушки зажигания, добавочного резистора, транзисторного коммутатора, распределителя, свечи зажигания. Неисправности и их устранение, техническое обслуживание системы.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 03.01.2012Принцип действия и основные элементы контактной системы зажигания, ее отличительные черты от транзисторной, бесконтактной и микропроцессорной систем. Зависимость скорости сгорания от угла открытия дроссельной заслонки. Причины возникновения детонации.
реферат [33,5 K], добавлен 07.06.2009Устройство повышающего трансформатора постоянного тока, генерирующего высоковольтный ток для поджига топливо-воздушной смеси. Электронные компоненты воспламенителя. Основные неисправности, техническое обслуживание и ремонт автомобильной катушки зажигания.
курсовая работа [193,0 K], добавлен 07.01.2016Схема, описание работы и расчет параметров контактно-транзисторной системы зажигания. Коэффициент трансформации катушки зажигания. Ток разрыва при максимальной частоте вращения. Индуктивность катушки зажигания, обмотки импульсного трансформатора.
курсовая работа [199,8 K], добавлен 03.07.2011Отличия автомобильных электронных и микропроцессорных систем зажигания. Бесконтактные системы зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии. Функционирование системы при различных режимах работы двигателя. Электрическая схема системы впрыска.
контрольная работа [4,7 M], добавлен 13.05.2009
