Ce este avansul la aprindere?

Motoarele pe benzină aprind amestecul combustibil-aer prin scânteia de la bujie. Ciclul teoretic indică faptul că momentul producerii acestei scântei este atunci când pistonul este în vârf. Adică cu amestecul complet comprimat. Cu toate acestea, acest lucru nu este cazul în practică, deoarece combustibilul nu se aprinde complet instantaneu. De aceea există ceea ce este cunoscut ca avans la aprindere.

Problema ciclu teoretic care explică funcționarea unui motor, este că nu ține cont de unele considerații pe care ni le oferă fizica. Timpul în care este nevoie de timp pentru ca amestecul să ardă este în jurul 2 de milisecunde. Un timp care poate părea neglijabil, dar care este mult dacă luăm în calcul viteza mare cu care se întâmplă lucrurile în camere de ardere.

lucrari COMO

Pentru a vă face o idee clară despre cât de repede se mișcă un motor, atunci când se rotește la 2.000 rpm, pistonul urcă și coboară de aproximativ 33 de ori pe secundă. Adică, că dvs arbore cotit ia în jur 30 de miimi de secundă pentru a finaliza o viraj. Prin urmare, pistonul durează aproximativ 15 miimi pentru a urca sau a coborî.

Dacă vi se pare rapid, imaginați-vă cât de mult se reduc timpii dacă motorul se rotește până la 4.000 rpm, 6.000 rpm sau chiar mai mult. În următorul videoclip puteți vedea Arborii cu came a unui motor care trece de la ralanti la 14.000 rpm (un regim tipic pentru Formula 1):

Știind acest lucru, cele 2 miimi de care ar trebui combustibilul să ardă nu par un timp atât de scurt. Mai ales dacă vrei să profiti de impulsul pe care îl dă fiecare explozie. Din acest motiv, avansul la aprindere este o tehnică foarte importantă, care nu este altceva decât începerea arderii amestecă atunci când piston încă se ridică.

Aprinderea avans în grade

Modul în care este măsurat avansul la aprindere al unui motor nu este în milisecunde. De fapt, pentru a-l calibra bine Se măsoară în grade de rotație realizate de arborele cotit.. Vă reamintim că atunci când pistonul coboară din cauza exploziei, arborele cotit se rotește la 180º.

El momentul ideal pentru ca amestecul combustibil-aer să termine de ardere este între 17º și 23º de rotație. Deci, pentru ca acest lucru să fie realizat la timp, trebuie avansați contactul cu câteva grade înainte ca pistonul să fie în Top Dead Center (TDC). Cu alte cuvinte, înainte ca arborele cotit să fie la 0º de rotație.

Dar...nici nu putem exagera, pentru că dacă o facem prea devreme, explozia va împinge pistonul înainte de a ajunge la PMS și de aceea va încerca să facă motorul să se rotească în sensul opus în care mergea. Această situație în care avansul la aprindere este prea mare (în grade) este cunoscută ca tocat din biele, care este arătat de acele sunete metalice caracteristice. Un efect foarte dăunător care provoacă dezechilibre și vibrații care sunt foarte dăunătoare părților interne. În cazuri extreme, pistonul poate sări în jos. Ceva puțin probabil la motoarele cu mai mulți cilindri, din cauza inerției pe care o poartă, dar la unul sau doi cilindri poate provoca daune foarte grave.

sisteme de avans la aprindere

Deoarece motorul nu se rotește întotdeauna cu aceeași viteză, necesită ceva sistem care modifică avansul la aprindere după caz. În trecut, elemente mai mult sau mai puțin complexe erau folosite pentru a realiza acest lucru mecanic, deși astăzi totul este controlat de computerul mașinii. Există în principal trei tipuri de mecanisme responsabile pentru a face acest lucru:

Aprindere electronică avans

Începem cu el, pentru că motoarele actuale funcționează datorită electronicii și au lăsat în urmă multe dispozitive mecanice care nu mai sunt necesare. Cel care se ocupă de alegerea momentului de aprindere este computerul mașinii, care primește o multitudine de date pentru a ghici cu exactitate: temperatura, cantitatea de aer, turația motorului datorită senzorului arborelui cotit etc.

Articol asociat:

Funcționarea de bază a unității de control al motorului (ECU)

Aprindere în vid

Într-un singur sistem vechi folosit pentru a regla avansul la aprindere în funcție de cantitatea de aer primită de motor. Cu cât primești mai puțin aer, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru ca amestecul să se aprindă, așa că trebuie să aprinzi puțin mai devreme pentru a profita la maximum de explozie.

Funcționează prin utilizarea vidului, sau mai exact depresia, care este generată în galeria de admisie. Această depresie afectează membrană lăsată cu diferența de presiune pe ambele părți. Acest lucru mută un arc care modifică calibrarea avansului de scânteie. In plus, are de obicei doua camere, una care se ocupa de avansul la aprindere si alta de intarziere daca este cazul.

Articol asociat:

Autoaprindere, detonare și detonare a bielei

Avans la aprindere centrifuga

Doar acest sistem regleaza avansul la aprindere in functie de rotatii care au motor tot timpul. Cu cât turația este mai mare, cu atât trebuie să anticipați aprinderea bujiilor, pentru ca combustibilul să se termine de ars la momentul potrivit.

Funcționează datorită două greutăți centrifuge sau platine. Cu cât elementul în care sunt amplasate este rotit mai repede, cu atât se deplasează mai mult. Poziția sa determină cât de mult avansează aprinderea în distribuitor.

Consecințele aprinderii întârziate

Dacă amestecul combustibil-aer se aprinde târziu, se va folosi mai puțină energie cinetică a inflamației gazelor. Pentru a înțelege acest lucru, se poate face o comparație cu o bicicletă: dacă aplicăm forță doar când pedala este deja foarte jos, cu greu vom obține un impuls. Totuși, dacă apăsăm pedala când este mai sus, vom obține mult mai multă viteză.

Cu toate acestea, aceasta nu este singura consecință de aprindere întârziată. Deoarece explozia rămâne aceeași, deși nu profităm bine de ea, căldura generată este transmisă într-o măsură mai mare către pereţii cilindrului. Cu alte cuvinte, obținerea mai puțină energie cinetică din explozie înseamnă transferul mai multă energie termică. Ceea ce în inginerie se numește a mai puțin performanta termica.

De asemenea, dacă întârzierea la aprindere este foarte pronunțată, mai poate exista flăcări când se deschid supape evacuare, care trimite căldură suplimentară acolo unde nu ar trebui să fie. Ceva care poate deteriora grav motorul.

defecte și probleme

• La motoarele actuale în care predomină electronica, defecțiunile în avans la aprindere sunt de obicei cauzate de a defecțiune a senzorului acel raport la computer. Fie că este cea care numără rotațiile arborelui cotit, fie altele care măsoară valori legate de aer, temperatură etc. Se poate datora și unei programare proasta a PBX în caz că valorile au fost modificate de tesatura.
• Când vorbim motoare mai vechi, problemele se pot datora defectarea sau reglarea defectuoasă a elementelor mecanice del Sistem de aprindere. De exemplu, setarea incorectă a avansului fix pe care dealerul o are. Adică înainte ca orice sistem de avans de aprindere cu vid sau centrifugă să acționeze. Avansul fix este cel care tine motorul in functiune la ralanti, pentru a fi ulterior modificat dupa necesitate. La avansurile de aprindere electronica ar fi o programare proasta a avansului fix.
• Probleme cu camera întrerupător. Adică camera care face contact pentru a trimite curentul către prize este deteriorat, prost reglat sau are o formă greșită. Pătrat pentru motoarele cu patru cilindri, hexagonal pentru șase, octogonal pentru opt, dodecagonal pentru 12 etc. După cum vă puteți imagina, în acest din urmă caz ​​dezechilibrul motorului va depăși o problemă cu avansul la aprindere. De asemenea, chiar dacă camera este corectă și bine calibrată, poate exista o modificarea distanței care separă contactele întreruptorului.
• La lanț o centură care menține sistemul de aprindere coordonat cu restul motorului a fost întinsă. Prin urmare, avansul nu este armonizat și motorul funcționează anormal.
• În sistemele de avans aprindere în vid că neadaptare elementul de avans pneumatic al membrană. Acest element este fabricat din cauciuc, astfel că poate ajunge să fie deteriorat în timp.
• În sistemele de avans la aprindere centrifuga, că cele două mase pe care le-am descris mai sus nu vă mișcați liber și prin urmare nu răspund bine la viteza de rotație. Deci trebuie să treceți la o ajustare de platină.

avans la aprindere și combustibil

O altă particularitate este că combustibilul folosit afectează cât de mult poate fi avansat aprinderea (și obțineți mai multă putere). 98 combustibili octan au mai puțină tendință de a arde, prin urmare, în timp ce amestecul este comprimat când pistonul se ridică, au tendința mai puțin de a se autodetona. Prin urmare, se poate aplica un avans mai mare la aprindere, fără ca combustibilul să explodeze înainte de Top Dead Center (TDC).

De altfel și anecdotic, E85 are un rating octan de 105, ceea ce va permite creșterea raportului de compresie la motoarele viitoare, dar voi explica asta altă zi. Deși asta ar trebui să treacă prin acceptarea largă a acestui combustibil pe piață. În plus, combustibili cu 97 y 100 octan, în locul tradiționalelor octanice 95 și 98. Cu ceea ce s-ar putea realiza un avans mai mare la aprindere sau alte avantaje, cum ar fi a raport de compresie mai mare.

Imagini – Kevin Rheese, Robert Couse-Baker, Emilio Küffer, Eduardo Otubo