Основные неисправности системы зажигания: Неисправности системы зажигания

Содержание

Неисправности бесконтактной системы зажигания

Неисправности бесконтактной системы зажигания

Неисправности бесконтактной системы зажигания, при которых двигатель не пускается

Неисправности бесконтактной системы зажигания – Основные причины, затрудняющие пуск, а также и нормальную работу двигателя, и способы их устранения в бесконтактной системе зажигания (рис. 15) аналогичны причинам и способам устранения, характерным для контактной системы зажигания, которые рассмотрены ранее.

Вместе с тем конструктивные особенности некоторых элемен­тов бесконтактной системы зажигания, способы обнаружения, устранения основных неисправностей требуют соблюдения следу­ющих рекомендаций.

Рекомендации

Неисправности бесконтактной системы зажигания – Не допускается на работающем двигателе отсоединять провода высокого напряжения и проверять работоспособность элементов системы зажигания «на искру», так как это может привести к травмам (ввиду высокой энергии), а также к прогару высоковольтной изоляции и выходу из строя приборов системы зажигания.

Во избежание повреждения коммутатора запрещается при работающем двигателе отсоединять провода от клемм аккумулятор­ной батареи.

При устранении неисправностей, а также при выполнении Профилактических работ с датчиком-распределителем необходимо обязательно выключать зажигание.

В бесконтактной системе зажигания не разрешается прокладывать в одном жгуте провода низкого и высокого напряжения.

Рассмотрим подробно некоторые характерные для бесконтак­тной системы зажигания причины, затрудняющие пуск двигателя.

Неисправности бесконтактной системы зажигания – Нет импульсов тока на катушку зажигания, нарушена работоспособность коммутатора. Коммутатор предназначен для преобразованиявания импульсов датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания, т. е. он размыкает и замыкает цепь низкого напряжения за счет запирания и отпирания выходного транзистора.

Рис. 15. Схема бесконтактной системы зажигания:

1 – свеча зажигания; 2 – датчик-распределитель; 3 – катушка зажигания; 4 – коммутатор; 5 – замок зажигания; 6 – резистор; 7 – светодиод; 8 – клемм­ная колодка на датчике-распределителе

 

Если двигатель не пускается при исправной системе подачи топлива в карбюратор, то вероятной причиной этому может служить неисправность коммутатора. Обычно точная проверка технического состояния коммутатора (основные параметры им­пульсов) производится на стенде с помощью осциллографа и генератора прямоугольных импульсов. Однако оценить работоспособность коммутатора, т. е. убедиться, выдает он импульсы тока на катушку зажигания или нет, можно простым способом с помощью лампы типа А12, 3 Вт. Для этого необходимо, например, в системе зажигания автомобиля ВАЗ-2108 отсоединить от катушки зажигания коричневый провод с красными полосками, идущий от клеммы 1 коммутатора, и подключить наконечник провода к контрольной лампе. Другой вывод лампы подключить к клемме Б катушки зажигания. Затем включить зажигание и провернуть коленчатый вал двигателя стартером. Если при вращении коленчатого вала двигателя стартером контрольная лампа мигает, то коммутатор выдает импульсы тока на катушку зажигания, т. е. цепь низкого напряжения исправна.

В тех случаях, когда контрольная лампа не мигает, коммута­тор не выдает импульсы тока на катушку зажигания. Следователь­но, он неисправный и требует замены. Следует напомнить, что
из-за неисправности коммутатора двигатель может не развивать полной мощности или иметь перебои в работе на всех частотах вра­щения коленчатого вала.

Обрыв в проводах питания коммутатора. Отсутствие импульсов тока на первичной обмотке катушки зажигания может быть по причине обрыва в проводах, соединяющих коммутатор с выключателем зажигания или с катушкой зажигания, или из-за не­надежного их соединения.

В этом случае нужно тщательно проверить состояние прово­дов, надежность их соединения. Обнаруженные поврежденные про­вода заменить, ослабшие соединения закрепить.

Поврежден выключатель зажигания. Нередко причиной отсутствия импульсов тока на катушку зажигания может служить неисправность выключателя зажигания. При включении зажигания не замыкаются контакты 15/1 и 30/1. Чтобы устранить эту неисп­равность, необходимо проверить исправность выключателя зажи­гания, способом, рассмотренным ранее. Неисправную контактную часть выключателя зажигания заменить запасной.

Нет импульсов напряжения на коммутатор от датчика, не исправен бесконтактный датчик. Бесконтактный датчик установлен вместо контактов прерывателя, обеспечивает подачу управляющих импульсов на коммутатор и расположен в датчике распределителе зажигания (рис. 17).

Работоспособность бесконтактного датчика можно проверить следующим образом (рис. 16). Между штепсельным разъемом датчика-распределителя зажигания и разъемом пучка проводов необходимо подключить переходной разъем с вольтметром. Включив зажигание и медленно проворачивая специальным ключом коленчатый вал, вольтметром замерить напряжение на выходе датчика. При исправном бесконтактном датчике напряжение на его выхода должно резко меняться от минимального (не более 0,4 В) до максимального – не более чем на 3 В меньшего напряжения питания. Напряжение питания обычно 8 – 14 В.

Если проверкой будет выявлено, что причина импульсов напряжения, выдаваемых датчиком, не соответствует выше указанным пределам, то неисправный датчик необходимо заменить.

Обрыв в проводах между датчиком и коммутатором. В практике эксплуатации легковых автомобилей чаще всего импульсы напряжения от бесконтактного датчика могут не поступать на коммутатор из-за обрыва в проводах между датчиком-распределителем зажигания и коммутатором. Необходимо внешним осмотром проверить состояние проводов и надежность их соединения. Обнаруженные поврежденные провода заменить, а слабые соединения проводов с приборами надежно закрепить.

 

Автопомощь :

80 % неисправностей в дорожных условиях устраняются прямо на месте

Широкий спектр услуг: более 50 видов выездных ремонтных работ

Круглосуточное оказание технической помощи

Оперативность: время прибытия специалиста техпомощи – 30 минут по Санкт-Петербургу

Оснащение машин техпомощи всем необходимым профессиональным оборудованием и инструментом

Стоимость услуг Вы можете посмотреть здесь – цены.

Контакты

Адрес: СПБ., ул.Евдокима Огнева д.12

Телефон: 8 (951) 671-16-00

E-mail руководителя: [email protected]

Звоните или записывайтесь на удобное для вас время.

Мы всегда рады Вам помочь.

Опубликовано:3 июня, 2017admin

Какие основные неисправности системы зажигания?

В таком вопросе, как вождение автомобиля для начинающих, немаловажное место имеет понимание и определение различных неисправностей, которые могут иметь место в автомобиле. Уметь определить их и понимать, что могло послужить их причиной, а также иметь представление о том, что делать в подобной ситуации – необходимые навыки для любого водителя. В этот раз поговорим о возможных неисправностях, возникающих в системе зажигания.

О неисправностях в данном сегменте автомобиля могут свидетельствовать следующие признаки его поведения на дороге:

— при нажатии на газ автомобиль начинает ускорение не сразу, а с промедлением в несколько секунд, а то и замедляется на некоторое время

— ускорение происходит с характерным рывком

— автомобиль начинает дергаться, двигаться прерывисто

— периодически замедляет движение

— разгоняется еле-еле, отсутствует необходимая интенсивность

— проблемы с запуском двигателя

— двигатель неустойчиво работает при холостых оборотах

— повышенные или сниженные обороты при холостом ходе

— подозрительно высокий расход топлива

Это может быть связано либо с проблемами в самом двигателе, либо с поршневой группой или ускорительным насосом. С насосом могут быть следующие проблемы:

1. Диафрагма пропускает топливо. Ее следует заменить.

2. Распылитель может быть засорен. Как можно это определить? Очень просто – нажать на педаль газа. Внимание! Эту процедуру лучше проделывать на неработающем двигателе, во избежание травматизма. Если струйка топлива появляется не сразу или в ней есть пузырьки воздуха – значит, имеется засор. Распылитель можно прочистить тоненькой медной проволокой и потом как следует продуть воздухом. Иногда под шариком обратного клапана распылителя скапливается мелкий мусор. В этом случае его нужно промыть и тоже продуть.

Любой водитель, даже тот, кто только начинает осваивать азы вождения автомобиля для начинающих, может столкнуться и с такой проблемой, как ситуация, когда топливо не попадает в карбюратор. Такая ситуация обычно также свидетельствует о наличии засора. Но это не единственная возможная причина неисправности. Иногда попаданию топлива в карбюратор препятствуют пережатый или плохо подсоединенный топливопровод, неисправный клапан вентиляции либо же насос или его привод. Ручной привод может не работать, если нет сопротивления пружины штока или диафрагмы рычага, отвечающего за ручную подкачку.


Неисправности контактной системы зажигания автомобиля

Не запускается двигатель. Возможно не поступает ток через контакты прерывателя: а это будет свидетельствовать о том, что возможно они пригорели или окислились или между контактами установлен зазор больше необходимого, ослабление прижимной пружины, возможность ослабления крепления или окисления клемм проводов в цепи, замыкание, обрыв проводов, неисправность выключателя зажигания, неисправность конденсатора, обрыв первичной обмотки катушки зажигания.

Вследствие износа втулки рычага прерывателя нарушается зазор между контактами, что очень может быть. На свечи зажигания не подается ток высокого напряжения: повреждена изоляция проводов высокого напряжения, поврежден контактный уголек, неплотно установлены наконечники проводов высокого напряжения, прогорела крышка распределителя, резистор вышел из строя, замыкание цепи, повреждение вторичной обмотки катушки зажигания. Изменен порядок присоединения проводов высокого напряжения. Не правильный зазор между электродами. Свечи зажигания вышли из строя. Не отрегулировано зажигание.

Двигатель на холостом ходу работает неравномерно и останавливается.

Установлено слишком раннее зажигание. Большой зазор между электродами свечи. Не отрегулирован зазор между контактами прерывателя, сгорел резистор.

Неустойчивая работа двигателя на высоких оборотах коленчатого вала.

Ослаблена пружина контакта прерывателя, не отрегулирован зазор между контактами прерывателя, неисправность регулятора опережения зажигания, ослабла пружина.

Какие могут быть неисправности контактной системы зажигания автомобиля если двигатель работает с перебоями?

Причиной этого может быть повреждение проводов системы зажигания, окисление наконечников. Подгорели контакты прерывателя, износ уголька крышки распределителя, нагар свечи, трещины на изоляторе свечи.

Двигатель не может развить полную мощность.

Необходимо отрегулировать зажигание.  Возможно заедают грузики регулятора опережения зажигания, износ контакта прерывателя.

Двигатель плохо запускается.

Плохой контакт проводов высокого напряжения с свечами зажигания. Окисление наконечников.

Если у двигателя плохая приемистость, возможно, вы выставили позднее зажигание.

Повышенный расход топлива говорит о том, что неисправен вакуумный регулятор опережения зажигания или заедание грузиков регулятора.

Неисправности системы зажигания

Если при попытке завести двигатель он не запускается, а в его цилиндрах нет вспышек, хотя система питания исправна — это свидетельство неисправности системы зажигания.

Ниже приведены основные неисправности системы зажигания, из-за которых может быть затруднен запуск двигателя, а также возможные способы их предотвращения или устранения.

Неисправности системы зажигания Способы предотвращения или устранения
Сильно разряжена аккумуляторная батарея Если есть возможность, заменить батарею или зарядить
Обрыв или слабый контакт в цепи тока низкого и высокого напряжения Проверить цепи тока низкого и высокого напряжения и устранить обнаруженную неисправность
Замыкание на массу проводов системы зажигания Обнаруженные перетертые места проводов обмотать изоляционной лентой
Отказ в работе приборов системы зажигания Неисправный прибор по возможности отрегулировать или заменить новым
Нарушение точности установки зажигания Установить точное зажигание

 Определение неисправностей в системе зажигания целесообразно начинать с аккумуляторной батареи и заканчивать свечами зажигания.

Работу аккумулятора можно проверить по силе звукового сигнала, яркостью света фар и работой стартера. Сильный сигнал, яркий свет фар и быстрое вращение коленчатого вала двигателя от стартера свидетельствуют об исправности аккумуляторной батареи автомобиля.

Исправность цепи низкого напряжения системы зажигания можно в какой-то степени определить по показом стрелки амперметра, если он установлен на автомобиле. При перемещении коленчатого вала двигателя нужно внимательно следить за показаниями стрелки амперметра.

При этом могут быть следующие случаи:

1. Стрелка амперметра стоит на нуле. Это свидетельствует о том, что имеется обрыв или плохой контакт на зажимах в цепи тока низкого напряжения.

2 . Стрелка амперметра отклонилась на разрядку на 2-4 А и остается неподвижной при прокрутке коленчатого вала двигателя. Это означает, что произошло замыкание на массу цепи низкого напряжения на участке от катушки зажигания до контактов прерывателя.

3. Стрелка амперметра отклонилась до отказа на разрядку. Это свидетельствует о коротком замыкании на участке от катушки зажигания к батарее.

4. Стрелка амперметра показывает разрядку 2-4 А и возвращается на ноль при прокрутке коленчатого вала двигателя. Это означает, что цепь низкого напряжения исправна, а неисправности следует искать в цепи высокого напряжения, начиная от катушки зажигания и кончая свечами.

Рассмотрим на примерах, как выявить неисправности в двух основных случаях: когда между электродами запальной свечи искры вообще нет и когда искра есть, но слабая и постоянная.

Для того чтобы выявить причину указанной неисправности, следует снять провод со свечи и установить его так, чтобы между наконечником провода свечи и массой автомобиля был зазор 5-7 мм. Возникновение искры в зазоре и колебания стрелки амперметра при прокрутке коленчатого вала двигателя рукояткой или стартером свидетельствует об исправности цепей низкого и высокого напряжения.

Если в зазоре между наконечником провода свечи и массой автомобиля искры нет, то это свидетельство неисправности цепи высокого напряжения.

Проверку цепи рекомендуется выполнять в такой последовательности.

Вынуть центральный провод из крышки распределителя (распределитель выключается из цепи) и установить зазор 5-7 мм между наконечником провода и массой автомобиля. При исправной цепи тока высокого напряжения к распределителю во время прокрутки коленчатого вала возникнет сильная искра в зазоре.

Тогда неисправность следует искать в проводах, подводящих ток высокого напряжения к свечам, к крышке распределителя, к ротору. Для этого надо тщательно осмотреть провода, ротор, карболитовую крышку. В крышке могут быть трещины, грязь, влага, загрязнены гнезда проводов, поломка или потеря уголька, пружины. При загрязнении гнезд проводов их необходимо зачистить абразивной шкуркой, а если на крышке или роторе имеются трещины, их нужно заменить.

Если неисправность не обнаружена, необходимо проверить исправность ротора и качество изоляции проводов высокого напряжения. Для этого, не снимая ротор, подведите ток высокого напряжения от катушки зажигания к контактной пластинки ротора на расстоянии 3 мм и рукой размыкайте контакты прерывателя. Если ротор исправен, в зазоре при размыкании контактов возникнет искра. Если же, при разомкнутом прерывателе между массой и центральным проводом катушки зажигания искры по-прежнему нет, то, скорее всего, неисправны провод высокого напряжения, катушка зажигания или конденсатор.

Убедившись в исправности провода высокого напряжения или заменив его другим, если необходимо, проверьте катушку зажигания. Возможна утечка тока высокого напряжения в карболитовой крышке катушки или пробой изоляции вторичной обмотки, о чем свидетельствует сильный нагрев катушки. В таком случае катушку надо заменить. При исправной катушке зажигания проверить конденсатор.

Хорошая бесперебойная искра, возникающая между высоковольтным проводом свечи и массой при прокрутке коленчатого вала, свидетельствует о том, что цепь высокого напряжения исправна. В таком случае необходимо проверить свечи зажигания, выкручивая их из двигателя. При обнаружении на свечах масла, топлива или нагара, их следует очистить, просушить и снова повторить пуск двигателя. Если свечи исправны, а двигатель не запускается, то проверить, правильно ли установлено зажигание.

Если при прокрутке коленчатого вала двигатель не запускается, а стрелка амперметра стоит на нуле, это означает, что в цепи тока низкого напряжения имеется обрыв или ненадежный контакт на зажимах.

Обрыв в цепи ручье низкого напряжения можно определить с помощью переносной лампы. Для этого один конец провода подключить к массе, а второй подключать поочередно сначала к зажиму К прерывателя (место соединения черного провода катушки зажигания и провода конденсатора на прерывателе), а затем, сняв предварительно карболитовую крышку и ротор прерывателя, к пружине рычажка подвижного контакта. Если детали прерывателя исправны, контакты чистые и надежные, лампа при таких проверках будет светиться.

Когда неисправность не обнаружена, присоединить провод переносной лампы к неподвижному контакту, который соединен с массой. Если же переносная лампа при этом загорится и будет даже очень слабое накаливание, то это означает, что произошел обрыв провода, который соединяет панель прерывателя с массой. Если же переносная лампа не горит при подключении ее к неподвижному контакту и загорится при подключение к подвижному, это свидетельствует о неисправности контактов прерывателя. Возможно, они очень загрязнены или обгорели и ток через них не проходит.

Если при подключении переносной лампы к зажиму К прерывателя лампа не горит, обрыв следует искать в цепи в направлении аккумуляторной батареи. Для этого один конец провода переносной лампы подключить на массу, второй — к зажиму Р катушки зажигания. Свечение лампы при этом свидетельствует о наличии обрыва или нарушения контакта в зажимах провода, соединяющего катушку зажигания с прерывателем. Чтобы в этом убедиться, надо осмотреть зажимы, проверить чистоту и надежность контактов. Если же переносная лампа не засветилась, то подключить ее к зажиму ВК катушки зажигания. Если при этом лампа засветилась, то есть обрыв в первичной обмотке катушки зажигания. В таком случае катушку зажигания заменить. Если лампа не загорелась, подключить ее к зажиму ВК-Б катушки зажигания. Свечения лампы при этом свидетельствует о неисправности вариатора.

Так же надо искать обрыв в цепи к аккумуляторной батарее. Если стрелка-амперметра отклонилась на разрядку на 2-4 А и во время прокрутки коленчатого вала остается неподвижной, это означает, что круг тока низкого напряжения замыкается на массу на участке от катушки зажигания до контактов прерывателя.

Эта неисправность бывает по следующим причинам:

  • не размыкаются контакты прерывателя;
  • замыкание внутри прерывателя;
  • неисправный конденсатор;
  • замыкание на массу первичной обмотки катушки зажигания или вариатора;
  • замыкание на массу провода, соединяющего зажим включателя стартера с зажимом ВК катушки зажигания.

Место замыкания на массу рекомендуется определять амперметром методом исключения отдельных элементов цепи. При отключении неисправного элемента стрелка амперметра должна стать на ноль. Сначала проверить размыкание контактов прерывателя при прокрутке коленчатого вала двигателя. Если контакты не размыкаются, необходимо отрегулировать зазор между контактами прерывателя.

При нормальном размыкании контактов их следует поставить на разрыв, выключить конденсатор и наблюдать за показаниями стрелки амперметра. Если она вернулась к нулю, конденсатор неисправен и его надо заменить. Когда запасного конденсатора нет, можно временно воспользоваться конденсатором звукового сигнала. В пути неисправный конденсатор можно не снимать, а только отсоединить его провод от зажима К, прерывателя. Новый конденсатор присоединить рядом с катушкой зажигания, соединив его провод с зажимом Р катушки, а корпус — с массой. Если показания амперметра при отключенном конденсаторе остаются без изменения, это свидетельствует о том, что конденсатор исправен. Его следует установить на место и отсоединить прерыватель.

Возвращение стрелки амперметра к нулю означает замыкание круга внутри прерывателя от зажима К до подвижного контакта. Необходимо вновь присоединить прерыватель и тщательно проверить, не замыкаются на массу провод, соединяющий зажим К прерывателя с пластинчатой ​​пружиной, пластинчатая пружина, рычаг подвижного контакта. Может случиться и так, что сработается текстолитовая пятка рычажка прерывателя и пластинчатая пружина запрет на кулачок. Чтобы выявить эту неисправность, надо отклонить рукой рычажок от кулачка. Если при этом стрелка амперметра станет на нуле, то это означает, что именно здесь было замыкание.

Когда при отключении прерывателя стрелка амперметра показывает, как и раньше, 2-4 А, необходимо отсоединить провод от зажима Р катушки зажигания. Если и при этом стрелка амперметра будет предыдущие показания, неисправность следует искать в первичной обмотке катушки зажигания или в вариаторе. Скорее всего замыкается на массу провод, соединяющий зажим ВК катушки зажигания с выключателем стартера. При замыкании на массу этого провода возникают все признаки короткого замыкания (стрелка амперметра резко отклоняется на разрядку), когда двигатель запускают стартером. Когда при отсоединении провода от зажима В К катушки зажигания ток исчезнет, ​​это свидетельствует о том, что провод замыкается на массу.

Могут быть такие случаи, когда при перемещении коленчатого вала стрелка амперметра отклоняется до отказа на разрядку. Это свидетельствует о коротком замыкании на участке от катушки зажигания до аккумуляторной батареи. Характерным признаком этой неисправности является тление изоляции проводов. В таких случаях надо выключить все потребители тока и отсоединить провод от аккумуляторной батареи. Если замыкание может привести к пожару, надо немедленно оторвать тонкий провод от зажима стартера, где этот провод соединяется с толстым проводом от аккумуляторной батареи. После этого необходимо найти и устранить короткое замыкание. Следует помнить, что чаще всего короткое замыкание бывает из-за повреждения изоляции провода, которое может произойти там, где провод проходит через отверстие в металле, у острого угла рамы, в месте крепления проводов скобой.

Если во время прокрутки коленчатого вала стрелка амперметра показывает разрядку 2-4 А и возвращается на ноль, это означает, что круг тока низкого напряжения исправное и неисправность следует искать методом отключения во вторичной цепи тока высокого напряжения, начиная от катушки зажигания (вторичная обмотка, высоковольтный провод, распределитель, высоковольтные провода свечей). При этом необходимо тщательно проверить изоляцию проводки, осмотреть конденсатор, потому что в нем может быть утечка тока через изоляцию между обкладками, что может привести к полному исчезновению тока на свечах или очень слабому напряжению.

Похожее

Ремонт приборов зажигания, освещения и контрольных

 

Ремонт прерывателей-распределителей.

Характерными неисправностя­ми прерывателей-распределителей являются:

износ, обгорание и окисление рабочей части контактов;

износ подшипников скольжения ва­ла привода и шарикового подшипника диска прерывателя;

ослабление или поломка пружин центробежного и вакуумного регуляторов опе­режения зажигания.

Реже встречаются следу­ющие дефекты:

пробой изоляции конденсаторов; повреждение диафрагмы вакуумного ре­гулятора;

трещины и нарушение изоляции крышки и ротора распределителя.

При большом износе или значительном обгорании контакты заменяют новыми. При не­большом износе, обгорании и окислении кон­такты зачищают специальной абразивной пластиной или мелкозернистой стеклянной шкуркой. При зачистке необходимо обеспе­чить параллельность рабочих поверхностей контактов и плотное их прилегание в замкну­том состоянии. Контакты прерывателя-распре­делителя транзисторной системы зажигания практически не окисляются и не изнашивают­ся. Необходимо только удалить масляную пленку неэтилированным бензином.

Изношенные подшипники скольжения (втулки) вала привода и шариковые подшип­ники диска прерывателя должны быть замене­ны на новые.  Изношенные шейки валика вос­станавливают хромированием с последующим шлифованием под номинальный размер.

Ослабление пружин центробежного и ва­куумного регуляторов устраняют натяжением. Неисправные конденсаторы заменяют новыми (конденсатор отсутствует на прерывателях- распределителях с контактно-транзисторной системой зажигания). Вакуумный регулятор с поврежденной диафрагмой заменяют новым.

Нарушение изоляции крышки и ротора рас­пределителя устанавливают при испытании на стенде. Неисправные крышки и ротор должны быть заменены.

Собранные прерыватели-распределители испытывают на стенде разных -моделей. При испытании проверяют: бесперебойность цено­образования; чередование искр; характеристи­ку центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания; герметичность систе­мы вакуумного регулятора опережения зажи­гания; натяжение пружины молоточка преры­вателя; электрическую прочность изоляции. Требования при испытании устанавливаются техническими условиями.

Перед испытанием рекомендуется прерыва­тель-распределитель обкатать совместно с ка­тушкой в течение 30 мин при частоте вращения валика 2000 об/мин. При этом производят 1000 включений вакуумного автомата при из­менении разрежения от 100 до 350 мм рт. ст.

Ремонт индукционной катушки.

Основными дефектами индукционных катушек являются:

пробой изоляции и межвитковые замыкания в первичной или вторичной обмот­ках;

обломы и трещины в крышке;

перегора­ние добавочного сопротивления (вариатора).

Поступившую в ремонт индукционную ка­тушку осматривают и проверяют на стенде, устанавливая прочность изоляции первичной цепи, бесперебойность искрообразования в хо­лодном и горячем состоянии и теплостойкость.

Прочность изоляции первичной цепи испы­тывают переменным током напряжением 550 В в течение 1 мин. Искрообразование проверя­ют на стенде совместно с прерывателем-рас­пределителем сравнением проверяемой катуш­ки с эталонной по длине искры на регулируе­мом разряднике.

Теплостойкость катушки устанавливается нагреванием при питании ее первичной обмот­ки (без вариатора) переменным током силой 5 А в течение 8—10 мин. Можно нагревать катушку в термостате в течение 2 ч при темпе­ратуре 120°С. Заливочная масса не должна вытекать при установке индукционной катушки крышкой вниз. Сразу же после испытания на теплостойкость катушку проверяют на искро­образование в горячем состоянии. Дефектные индукционные катушки, имеющие поврежден­ную изоляцию или обмотку, заменяют новыми.

Крышку, имеющую обломы и трещины, бра­куют. Перегоревший вариатор заменяют но­вым.

Свечи зажигания могут иметь неис­правности:

трещины на изоляторе, нагар на юбке изолятора и на внутренней части кор­пуса, увеличение зазора между электродами. Дефектные свечи заменяют новыми, предвари­тельно проверив величину зазора между элек­тродами.

Дефектами выключателя зажигания являются износ личинок и заедание ци­линдра. При износе личинок цилиндра выклю­чатели заменяют. В случае заедания цилиндра в корпусе выключателя -необходимо цилиндр смазать графитовой мазью.

В приборах освещения могут воз­никнуть нарушения установки оптических эле­ментов фар, перегорание ламп, окисление кон­тактов в патронах ламп, загрязнение отражате­лей оптических элементов фар, повреждения рассеивателей фар и других осветительных приборов. Все дефекты должны быть устране­ны в соответствии с действующими техниче­скими требованиями.

Контрольные приборы могут иметь нарушения, связанные с точностью их показа­ний или отказом указателей. Спидометр не да­ет показаний в большинстве случаев из-за об­рыва троса, а другие приборы — из-за выхода из строя датчика или (реже) приемника. Про­верка контрольных приборов осуществляется специальным прибором модели 531 (рис. 101, а, б, в). Неисправные приборы заменяют.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите об основных неисправностях и спосо­бах ремонта аккумуляторных батарей

2. Расскажите об основных неисправностях и спо­собах ремонта генераторов и стартеров.

Системы зажигания автомобиля диагностика и устранение неисправностей

Основные неисправности катушек зажигания: повреждение изоляции первичной и вторичной обмоток (межвитковое замыкание), обрыв обмоток в местах соединения, нарушение контакта или обрыв добавочного резистора, электрический пробой через изоляцию в начальных витках вторичной обмотки.

Указанные неисправности можно обнаружить при проверке сопротивления первичной и вторичной обмоток.

Катушку зажигания с поврежденной изоляцией и нарушенным контактом необходимо заменить.

Неисправный добавочный резистор катушки зажигания нужно отремонтировать или заменить.

Основные неисправности прерывателя-распределителя: замасливание или обгорание контактов прерывателя, недостаточный или очень большой зазор между контактами прерывателя, повреждение конденсатора (пробой или потеря контакта обкладки с выводами), загрязнение ротора и крышки, трещины в крышке, ослабление натяжения пружины рычажка, износ втулок валика, износ подушечек или втулки (оси) рычажка прерывателя, выработка участка дорожки качения шариков в подшипнике, заедание грузиков центробежного регулятора, ослабление пружин центробежного регулятора, выход из строя мембраны вакуумного регулятора, износ кулачка прерывателя, износ осей и отверстий грузиков центробежного регулятора.

Для обнаружения указанных неисправностей прерыватель-распределитель следует снять с двигателя, проверить на стенде, в случае необходимости разобрать. Обнаруженные неисправности нужно устранить, как указано ниже.

Основные неисправности свечей зажигания — недостаточная герметичность по корпусу и центробежному электроду, износ центрального и бокового электродов, разрушение теплового конуса изолятора, нагар на свече. Неисправную свечу снять с двигателя, очистить от грязи и нагара, осмотреть состояние поверхности изолятора, отрегулировать зазор и проверить на установке для испытания свечей.

Техническое обслуживание прерывателя-распределителя

Прерыватель-распределитель надо периодически смазывать, следует проверять и регулировать зазор между контактами прерывателя в соответствии с указаниями, данными в инструкциях, следить за состоянием и чистотой деталей.

При обслуживании прерывателя-распределителя необходимо проверить надежность его крепления. Слабо закрепленный прерыватель-распределитель (может быть повернут усилием руки) следует надежно закрепить. Если отвертывались гайки октан-корректора, надо их затянуть, предварительно проверив правильность установки зажигания.

Периодически необходимо снимать с прерывателя-распределителя крышку и тщательно обтирать ее снаружи и изнутри тканью, смоченной в чистом бензине. При этом нужно внимательно проверить, не имеют ли крышка и ротор трещин, следов пробоя искрой, а электроды крышки и токоразносная пластина ротора — значительной обгорания или коррозии. Обгорание торцовой поверхности токоразносной пластины ротора и торцовой поверхности электродов крышки указывает на чрезмерно большой радиальный зазор между токоразносной пластиной и электродами. Крышку или ротор надо сменить. Если крышка или ротор не имеют следов повреждения, следует тщательно зачистить мелкой шкуркой обгоревшие места электродов крышки и пластины ротора и протереть их тканью, слегка смоченной в чистом бензине. Зачищать указанные места напильником нельзя, так как это приведет к увеличению зазоров между токоразносной пластиной ротора и электродами крышки и к перебоям в зажигании.

Провода высокого напряжения должны быть плотно вставлены в гнезда крышки.

Обгорание и коррозия на внутренней поверхности электрода (в гнезде крышки) свидетельствуют о том, что провод не доходит до электрода или плохо удерживается в гнезде наконечником, В этом случае нужно зачистить наконечник, затем плотно и до от» каза вставить его в гнездо. Если провод слабо держится в гнезде необходимо предварительно несколько развести лепестки наконечника.

Возникновение дополнительного искрового промежутка в цепи высокого напряжения в результате неплотной установки проводов высокого напряжения в гнездах крышки может привести к выгоранию пластмассы крышки, к выходу из строя катушки зажигания, а также к нарушению нормальной работы двигателя.

При смазывании кулачка и оси прерывателя следует соблюдать осторожность, чтобы масло не попало на контакты прерывателя. Если масло или грязь попали на прерыватель, нужно обязательно протереть контакты замшей, смоченной в чистом бензине.

Обгоревшие контакты необходимо тщательно зачистить, пользуясь специальной абразивной пластиной или плоским бархатным надфилем. Применять для этой цели шлифовальную шкурку нельзя, так как на контактах остаются абразивные частицы.

При зачистке контактов следует удалить бугорок на одном из них и несколько сгладить поверхность другого, на котором образуется углубление (кратер). Это углубление не рекомендуется устранять полностью.

Инструмент для зачистки контактов не должен употребляться для обработки других металлов и не должен быть замасленным или грязным.

Чтобы поверхности контактов были строго параллельны, при зачистке рекомендуется нажимать пальцем на рычажок. Для удобства зачистки лучше контакты снять.

После зачистки контактов нужно обдуть панель прерывателя воздухом, чтобы удалить пыль, протереть контакты замшей, слегка смоченной в чистом бензине, и установить требуемый зазор между контактами.

Контакты прерывателя, поверхность которых имеет сероватый цвет, незначительные неровности, чистить не надо. Чтобы проверить, не заедает ли рычажок на оси, следует отжать рычажок пальцем и затем отпустить его. Отпущенный рычажок под действием пружины должен со щелчком быстро возвращаться в исходное положение. Если рычажок в исходное положение возвращается медленно, то следует проверить натяжение пружины рычажка прерывателя динамометром. Прилагать силу к динамометру надо в направлении оси контактов (перпендикулярно к их поверхностям). Показание динамометра следует замерить в момент начала размыкания контактов. Натяжение пружины должно находиться в пределах, указанных в заводской инструкции для данного типа прерывателя-распределителя.

Проверять характеристики центробежного и вакуумного регулятора-распределителя следует на специальном стенде. При отсутствии стенда надо проверить, не заедает ли центробежный регулятор. Наиболее просто это можно сделать, проверив, если его повернуть рукой относительно валика, а затем отпустить.

Периодически в случае необходимости следует поворачивать наружное кольцо шарикоподшипника для перемещения выработанного участка дорожки качения шариков. Для этого необходимо снять распределитель с автомобиля и выполнить следующие операции.

  1. Снять вакуумный регулятор с распределителя; для сохранения регулировки вакуумного регулятора предварительно нужно отметить рисками его положение на корпусе (до отвертывания винтов надо сделать одну против другой две риски: на кронштейне вакуумного регулятора, на корпусе распределителя).
  2. Снять панель прерывателя.
  3. Путем проворота колец шарикоподшипника проверить, нет ли местного износа из-за того, что во время работы распределителя внутреннее кольцо совершает колебательное движение. В случае такого износа, который обнаруживается торможением колец в месте износа при повороте или по их качанию, необходимо проворачивать наружное кольцо шарикоподшипника до устранения торможения или качания. Затем следует заложить в шарикоподшипник смазочный материал.
  4. Собрать распределитель, проверить его на стенде и в случае необходимости отрегулировать.

При проверке аппаратов системы зажигания можно руководствоваться их параметрами, указанными в таблицах технических характеристик, в случае отсутствия нужных параметров, необходимо обратиться к инструкциям на автомобиль данной марки.

Возможные неисправности системы зажигания при работе двигателя, их причины и способы устранения

Причины неисправности Способ устранения неисправнсти
Двигатель не пускается из-за отсутствия искрообразования
Пробой конденсатора Замкнуть полностью контакты прерывателя, включить зажигание и разомкнуть контакты рукой. При сильном искрении между контактами, указывающем на неисправность конденсатора, его необходимо заменить.
Зависание контактного уголька или выход из строя помехоподавительного резистора, встроенного в контактный уголек крышки распределителя. Устранить дефект или заменить уголек и пружину
Замыкание рычажка прерывателя на корпус распределителя. Заменить рычажок прерывателя.
Замаслены или обгорели контакты прерывателя. Протереть и зачистить контакты.
Перебои в работе двигателя
Недостаточный зазор между контактами прерывателя. Отрегулировать зазор.
Загрязнение бегунка и крышки распределителя, появление в них трещин, приводящих к большей утечке тока высокого напряжения, подгоранию гнезд в крышке. Протереть бегунок и крышку. При наличии трещин или подгорания гнезд надо заменить неисправный бегунок или крышку.
Подгорание контактов прерывателя. Зачистить контакты.
Большой износ втулок валика, неравномерный износ кулачка распределителя, сильный износ оси подвижного контакта. Разобрать распределитель, заменить изношенные детали, собрать и отрегулировать распределитель.
Ослабление пружины рычажка прерывателя. Проверить усилие прижатия контактов прерывателя и, если оно ниже необходимого, заменить пружину.
Двигатель не развивает полной мощности
Неправильно установлено зажигание. Проверить правильность установки зажигания.
Неисправность центробежного регулятора опережения зажигания (заедание грузиков). Разобрать распределитель и устранить неисправность.
Неисправность вакуумного регулятора опережения зажигания. Проверить состояние трубки вакуумного регулятора и в случае повреждений заменить трубку. При отсутствии повреждений проверить вакуумный регулятор на стенде и при необходимости заменить.

возможных причин и способов устранения

Каждый автолюбитель не раз сталкивался с нестабильной работой двигателя. Это проявляется в плавающих оборотах, под нагрузкой и на холостом ходу. Мотор может работать ровно, а потом возникает ощущение, что вот-вот сдохнет. Однако снова начинает стабильно работать. Какова причина? Постарайтесь понять, почему двигатель работает хаотично, а также узнайте, как решить эту проблему.

Случаи нестабильной работы двигателя и попытки исправить

В процессе работы мотор может подергиваться.Иногда просто невозможно ехать на машине. Специалисты автосервиса называют разные причины. Так, некоторые говорят, что нестабильно виновата прокладка под ГБЦ. Но потом ничего не заменил. Второй специалист-диагност утверждает, что виноваты клапаны. Однако после корректировки результат вернулся. Специалист по приемке настаивает, что карб / инжектор не годится и нужно покупать новый или очищенный. Но, конечно, результат снова неудовлетворительный.

Что ни делаешь, а двигатель работает с перебоями.Но оказывается, что в данном случае проблема была в разъеме распределителя — в микросхеме, которая подключена к распределителю. Из-за этого прерванного контакта. Как видите, не всегда нестабильная работа связана с карбюраторами, свечами и другими узлами. Чаще всего виной проводка. Мы подробно остановимся на этом.

Причины неустойчивой работы: система зажигания

Первая причина — это неисправная свеча. Даже если не заработает или будет работать некорректно одна-единственная свеча, стабильная работа силового агрегата будет невозможна.По крайней мере, один цилиндр двигателя будет работать с перебоями.

Этот мотор связан с неисправной катушкой зажигания. Это случается не так часто, как различные проблемы со свечами. Но не исключена проблема. Поймите, что в катушке что-то не так, возможно искра. Если его толщина значительно уменьшится, то это приведет к нестабильной работе двигателя.

Рекомендуем

Как работает сайлентблок задний переднего рычага и сколько он служит?

Сайлентблок задний переднего рычага — один из составных элементов ходовой части автомобиля.Он относится к направляющим элементам подвески вместе с рычагами, выдерживающим колоссальные нагрузки колесами. Однако с этим товаром их много …

Расход масла в двигателе. Шесть причин

Вряд ли можно найти автомобилиста, которого бы не волновал повышенный расход масла. Особенно раздражает, когда это происходит с другим новым мотором. Вот наиболее частые причины, которые приводят к расходу масла в двигателе …

Как работает выхлопная система?

Выхлопная система предназначена для удаления продуктов сгорания из двигателя и вывода их в окружающую среду.Также необходимо обеспечить снижение шумового загрязнения до приемлемых пределов. Как и любые другие сложные устройства, эта система состоит из нескольких …

Многие автолюбители удивятся, но зачастую двигатель работает хаотично не из-за карбюратора или форсунки — есть обрыв или повреждение высоковольтного провода свечи. В результате это приводит к снижению мощности двигателя, его нестабильной работе и другим проблемам.

Опять же обратно к крышке и контактам трамблера как к одной из причин нестабильной работы двигателя.Если автомобиль оборудован контактной системой зажигания, то при повреждении контактов в моторе может работать без сбоев. О всякой устойчивости «на холостом ходу» можно забыть. Также бывают ситуации, когда отгорит уголь, расположенный в центре крышки трамблера с внутренней стороны.

Система питания и нестабильная работа двигателя

Надежность системы питания — гарантия бесперебойной и стабильной работы двигателя. Рассмотрим типичные дефекты, вызывающие неустойчивые обороты двигателя.

Если двигатель неисправен, причиной может быть некачественный бензин. Сегодня это топливо продается на заправках очень часто. Если залить в машину некачественное топливо, то обороты двигателя будут плавать, и машина дергается. Иногда машина просто отказывается ехать. Специалисты рекомендуют в этой ситуации слить все топливо и проверить топливо на наличие воды. Если бензин слили полностью, насос прокачал всю магистраль. Также не лишним будет промывка карбюратора и замена топливных фильтров.

A Забитый топливный фильтр или карбюратор — это все же одна из возможных причин.Мусор в карбюраторе может вызвать отказ двигателя. При засорении патрубков или форсунок горючая смесь не сможет полностью попасть в камеру сгорания. Это сразу скажется на работе двигателя.

Перебои в работе двигателей внутреннего сгорания и электрооборудования: признаки, способы устранения

Если двигатель дает пропуски зажигания и есть ощущение, что мотор сейчас глохнет, необходимо обратить внимание на тахометр. Если дергается стрелка нестабильной работы, то причину неисправности следует искать в электрооборудовании.Его симптомы — кратковременные сбои в системе зажигания (отсутствие искры). Если тахометр отсутствует, выявить проблему с искрой можно и без него. Автомобиль резко дергается при движении.

Но не всегда возможно быстро обнаружить причину периодического пропадания искры. Часто, как уже было отмечено выше, это плохой контакт или катушка зажигания. Еще один виновник — конденсатор, загрязненные контакты. Если установились новые контакты, а мотор работает неравномерно, значит, они плохие.

Распределитель и конденсатор

Если проблема в конденсаторе распределителя (и он может выйти из строя полностью или частично), двигатель запустится, сможет нормально и стабильно работать на холостом ходу. Но в процессе движения сборка стабильна. Это говорит о выходе из строя конденсатора. Снимите колпачок с распределителя вниз по направляющей, чтобы открыть контакт. Как это проверить? Рукой покрутите ползунок, чтобы разорвать контакт.

В процессе отключения должна быть небольшая искра.При повреждении конденсатора он будет достаточно прочным и синим.

Также у распределителя может быть недостаточный или чрезмерный воздушный зазор в контактах. Это вызывает неустойчивую работу двигателя. Удочка может болтаться из стороны в сторону. Имеет кулачки и слайдер. Контакты будут открываться без специального определения, что приведет к прерываниям. Замените втулки штока или весь распределитель полностью.

Провода

Эту причину мы уже обсуждали выше. Если двигатель работает неисправно (форсунка или карбюратор, неважно), первым делом стоит обратить внимание на проводку.Если свеча покрыта зеленым налетом, нужно уронить ее на масло и подождать. Смазка разъедает оксиды и удаляет их. Также можно раскрутить и затянуть винты, которыми провода крепятся к катушке зажигания.

Если это не помогает, то при замене легко найти вышедшую из строя деталь. Но сложность в том, что если катушка зажигания работает частично, выявить это можно только путем замены известной новой.

Работа с перебоями не производит

Не путайте неисправности в двигателе, делая при неработающем одном из цилиндров.Когда мотор «какой», рывков быть не должно. В этом случае плохая тяга. А на холостом ходу рывки все равно будут.

Если двигатель автомобиля ВАЗ-2107 работает хаотично, проблема однозначно в системе зажигания. Если при резком нажатии на газ двигатель заикается, а затем догоняет и начинает набирать обороты, причина в карбюраторе. Система зажигания тут ни при чем. Редкие отказы могут быть связаны с неисправной катушкой. Последний дает слабую искру.

Насос

Бывает, что бензонасос не качает достаточно топлива, но в тихом режиме, отказов нет.

Надо сильно нажать на газ, машина начинает дергаться, без сильных рывков. Двигатель заглохнет, а затем снова заработает. И если вы сбросите педаль и снова нажмете, мотор снова будет работать плавно. В этом случае рекомендуется заменить или отремонтировать топливный насос или его сток. Почему в двигателе возникают перебои в работе? Бензина ему не хватает по той причине, что топливный насос неэффективен.

Холостой ход и работа с перебоями

Это также одна из частых проблем, с которыми сталкивается большинство автовладельцев.Причин этого явления много. Когда эта неисправность зависит от типа двигателя — этот агрегат карбюраторный или впрыскиваемый. Рассмотрим каждый вид отдельно.

Бензиновые автомобили

Если в двигателе возникают перебои в работе на холостом ходу, это может указывать на то, что настройка двадцатая — карбюратор выключен. Она перешла на более бедную топливную смесь. В этом случае рекомендуется установить на карбюраторе частоту вращения холостого хода 800-900 об / мин.

Также возможен выход из строя электромагнитного клапана. В этом случае двигатель обычно будет работать только при полностью выдвинутом всасывании.Если снять его, мотор заглохнет.

Нестабильная работа двигателя также связана с засорением жиклеров карбюратора или каналов холостого хода. Здесь топливо не доступно в достаточном количестве воздуха. Эту проблему можно быстро решить, очистив карбюратор в целом и форсунки.

Если есть утечка избыточного воздуха, это также приводит к образованию плохой смеси. В результате двигатель хаотично работает на холостом ходу. Проверить впускные патрубки на герметичность.

Инжекторный двигатель

Современные топливные агрегаты более технологичны, но с ними есть проблемы.Часто неисправность связана с выходом из строя какого-либо датчика. Также есть проблемы со свечами, подачей воздуха (здесь в патрубке стоит расходомер MAF). Последний может быть засосан в систему «извне».

Также не нужно предотвращать проблемы с проводами. Часто выходит из строя датчик холостого хода или клапан EGR.

Сбои при холодном двигателе

Обычно автомобиль заводится и сразу глохнет. Тогда при следующем повороте ключа двигатель уже работает нормально.В первом случае топливо идет из топливного насоса в бак, а в поплавковой камере карбюратора топливо уже есть. При повороте ключа двигатель заводится и работает нормально, но еще не села помпа, чтобы закачать бензин в карбюратор. Из-за этого холодный двигатель работает с перебоями.

Также карбюратор может приготовить слишком постную или богатую смесь. В узлах впрыска внутри распылителя этот «холод» дает неправильную порцию смеси в любом цилиндре. Решение проблемы — уборка на скамейке.

Подводя итоги. Как видите, двигатель работает нестабильно по разным причинам. Первым делом нужно обратить внимание на систему впуска и зажигания. Возможно проблема либо в проводке, либо в датчике.

Зажигание

Аномалии свечей зажигания
  • Пилотный справочник по авиационным знаниям,
    Нормальное горение и взрывное горение
    • Детонация — это неконтролируемое взрывное воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра
    • Вызвано горячей температурой двигателя; или с использованием более низкого качества топлива, чем рекомендовано
    • Это вызывает чрезмерные температуры и давления, которые, если их не исправить, могут быстро привести к выходу из строя поршня, цилиндра или клапанов.
    • В менее тяжелых случаях детонация вызывает перегрев двигателя, неровности или потерю мощности
    • Характеризуется высокими температурами головки блока цилиндров и чаще всего возникает при работе на высоких мощностях.
      • Использование более низкого сорта топлива, чем указано производителем самолета
      • Работа двигателя с очень высоким давлением в коллекторе в сочетании с низкими оборотами
      • Работа двигателя на высоких установках мощности при слишком бедной смеси
      • Выполнение длительных наземных работ или крутых подъемов с пониженным охлаждением цилиндров
      • Убедитесь, что используется топливо надлежащего сорта
      • Держите створки кожуха (если есть) в полностью открытом положении, когда находитесь на земле, чтобы обеспечить максимальный поток воздуха через кожух
      • Используйте обогащенную топливную смесь, а также меньший угол набора высоты, чтобы улучшить охлаждение цилиндров во время взлета и начального набора высоты.
      • Избегайте продолжительных крутых подъемов на большой мощности
      • Выработайте привычку контролировать приборы двигателя для проверки правильности работы в соответствии с процедурами, установленными производителем
    • Предварительное зажигание происходит, когда топливно-воздушная смесь воспламеняется до нормального воспламенения двигателя
    • Преждевременное возгорание обычно вызывается остаточным горячим пятном в камере сгорания, часто возникающим из-за небольшого нагара на свече зажигания, треснувшего изолятора свечи зажигания или другого повреждения в цилиндре, которое вызывает нагрев детали в достаточной степени для воспламенения заряд топлива / воздуха
    • Предварительное зажигание приводит к потере мощности двигателя и повышению рабочей температуры
    • Как и в случае детонации, предварительное зажигание может также вызвать серьезное повреждение двигателя, поскольку расширяющиеся газы оказывают чрезмерное давление на поршень, еще находясь на его такте сжатия
  • Детонация и преждевременное воспламенение часто происходят одновременно, и одно может вызвать другое
  • Поскольку любое из условий вызывает высокую температуру двигателя, сопровождающуюся снижением характеристик двигателя, часто бывает трудно различить эти два состояния.
  • Использование рекомендованного сорта топлива и работа двигателя в надлежащих диапазонах температуры, давления и оборотов снижает вероятность детонации или преждевременного воспламенения.
  • Аномалии свечей зажигания
  • Справочник пилота по аэронавигационным знаниям,
    Normal vs.Взрывное горение
    • В рамках контрольного списка выключения вы захотите проверить свои основные отведения (p-отведения) к магнето:
      • Это достигается быстрым перемещением ключа зажигания из ОБА в положение ВЫКЛ. (Или L, затем R в соответствии с процедурами), чтобы двигатель начал резать
      • Если двигатель не режет, значит, магнето не заземляется и, следовательно, «горячий»
      • Такое состояние может привести к запуску самолета при движении винта, независимо от ключа в замке зажигания.
    • FADEC — это система, состоящая из цифрового компьютера и вспомогательных компонентов, которые управляют двигателем и воздушным винтом самолета
    • Впервые использованные в самолетах с турбинным двигателем и получившие название полного цифрового электронного управления, эти сложные системы управления все чаще используются в самолетах с поршневым двигателем.
    • В поршневом двигателе с искровым зажиганием FADEC использует датчики скорости, температуры и давления для контроля состояния каждого цилиндра
    • Цифровой компьютер вычисляет идеальный импульс для каждой форсунки и регулирует момент зажигания по мере необходимости для достижения оптимальной производительности
    • В двигателе с воспламенением от сжатия FADEC работает аналогичным образом и выполняет все те же функции, за исключением тех, которые конкретно связаны с процессом искрового зажигания. Системы
    • FADEC устраняют необходимость в магнето, обогревателе карбюратора, контроле смеси и заправке двигателя.
      • Одиночный рычаг дроссельной заслонки характерен для самолета, оснащенного системой FADEC
    • Пилот просто устанавливает рычаг дроссельной заслонки в нужное положение, такое как пуск, холостой ход, крейсерская мощность или максимальная мощность, а система FADEC автоматически настраивает двигатель и винт для выбранного режима
    • Во время запуска самолета FADEC заполняет цилиндры, регулирует смесь и устанавливает дроссельную заслонку в зависимости от температуры двигателя и давления окружающей среды
    • Во время крейсерского полета FADEC постоянно контролирует работу двигателя и регулирует расход топлива и угол зажигания индивидуально в каждом цилиндре
      • Такой точный контроль процесса сгорания часто приводит к снижению расхода топлива и увеличению мощности
    • Должен быть доступен резервный источник электроэнергии, поскольку отказ системы FADEC может привести к полной потере тяги двигателя
    • Чтобы предотвратить потерю тяги, для резервирования включены два отдельных идентичных цифровых канала, каждый из которых способен без ограничений обеспечивать все функции двигателя и гребного винта.
    • Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:

    Система зажигания

    В двигателе с искровым зажиганием система зажигания создает искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь в цилиндрах и состоит из магнето, свечей зажигания, высоковольтных проводов и выключатель зажигания.[Рисунок 7-16]

    Рисунок 7-16. Компоненты системы зажигания. [щелкните изображение, чтобы увеличить]

    Рекомендуемая летная грамотность
    Справочник Рода Мачадо «Как управлять самолетом» — Изучите основные основы управления любым самолетом. Сделайте летную подготовку проще, дешевле и приятнее. Освойте все маневры чек-рейда. Изучите философию полета «клюшкой и рулем». Не допускайте случайной остановки или вращения самолета. Посадите самолет быстро и с удовольствием.

    В магнето используется постоянный магнит для генерации электрического тока, полностью независимого от электрической системы самолета. Магнито генерирует достаточно высокое напряжение, чтобы искра попала в зазор свечи зажигания в каждом цилиндре. Система начинает работать, когда включается стартер и коленчатый вал начинает вращаться. Он продолжает работать всякий раз, когда коленчатый вал вращается.

    Большинство стандартных сертифицированных самолетов включают двойную систему зажигания с двумя отдельными магнето, отдельными наборами проводов и свечей зажигания для повышения надежности системы зажигания.Каждый магнето работает независимо, зажигая одну из двух свечей зажигания в каждом цилиндре. Сжигание двух свечей зажигания улучшает сгорание топливно-воздушной смеси и приводит к несколько более высокой выходной мощности. Если один из магнето выйдет из строя, это не повлияет на другой. Двигатель продолжает нормально работать, хотя можно ожидать небольшого снижения мощности двигателя. То же самое верно, если одна из двух свечей зажигания в цилиндре выходит из строя.

    Работа магнето контролируется в кабине экипажа переключателем зажигания.Переключатель имеет пять положений:

    1. OFF
    2. R (справа)
    3. L (слева)
    4. BOTH
    5. START

    При выборе RIGHT или LEFT активируется только соответствующий магнето. Система работает на обоих магнето, когда выбран ОБА.

    Неисправность системы зажигания можно определить во время проверки перед взлетом, наблюдая за снижением оборотов в минуту, которое происходит, когда переключатель зажигания сначала перемещается из ОБЕИХ ВПРАВО, а затем из ОБЕИХ в ЛЕВО.Небольшое снижение оборотов двигателя во время этой проверки является нормальным явлением. Допустимое уменьшение указано в AFM или POH. Если двигатель перестает работать при переключении на один магнето или если падение оборотов превышает допустимый предел, не управляйте самолетом, пока проблема не будет устранена. Причиной может быть засорение свечей, обрыв или короткое замыкание проводов между магнето и свечками или неправильное срабатывание свечей. Следует отметить, что «отсутствие падения» оборотов в минуту не является нормальным, и в этом случае самолет не должен летать.

    После остановки двигателя поверните ключ зажигания в положение OFF. Даже при выключенном аккумуляторе и главном выключателе двигатель может запуститься и перевернуться, если ключ зажигания оставить включенным, а винт перемещается, потому что магнето не требует внешнего источника электроэнергии. Помните о возможности получения серьезных травм в этой ситуации.

    Даже при выключенном зажигании, если заземляющий провод между магнето и замком зажигания отсоединился или оборвался, двигатель может случайно запуститься, если винт перемещается с остаточным топливом в цилиндре.В этом случае единственный способ остановить двигатель — это переместить рычаг подачи смеси в положение отключения холостого хода, после чего система должна быть проверена квалифицированным специалистом AMT.

    Летная грамотность рекомендует

    Часть 1 — Как проверить комплект катушек зажигания GM 2.2L

    В этой статье показано, как проверить комплекты катушек зажигания на 4-цилиндровых двигателях GM объемом 2,2 л, используемых в автомобилях Chevrolet Cavalier и Pontiac Sunfire. Вы сможете проверить блоки катушек зажигания, модуль управления зажиганием (ICM) без использования диагностического прибора.

    Итак, независимо от того, есть ли у вашего Cavalier или Sunfire состояние пропуска зажигания или отсутствие зажигания без искры, эта статья поможет вам устранить и диагностировать проблему. Теперь, если ваш Cavalier или Sunfire не запускается и вам нужно проверить датчик положения коленчатого вала, вы можете перейти к этой статье: Как проверить модуль зажигания и датчик кривошипа (GM 2.2L) . Чтобы увидеть все статьи GM 2.2L «Как тестировать», перейдите по ссылке: GM 2.2L Основной указатель статей .

    Если эта статья вам не поможет, еще один отличный источник информации о тестировании — это серия статей (всего 4) по поиску и устранению неисправностей с кодами пропусков зажигания при устранении неполадок с автомобилем.com, вот конкретная статья: Как диагностировать коды пропусков зажигания: GM 2.2L, 4 цилиндра (P0300-P0304).

    Puedes encontrar este tutorial en Español aquí: Cómo Probar La Bobina De Encendido GM 2.2L Cavalier, Sunfire (на: autotecnico-online.com ).

    Признаки неисправной катушки зажигания и неисправного модуля управления зажиганием (ICM)

    При выходе из строя блока катушек зажигания или модуля управления зажиганием на вашем 2,2-литровом Chevy Cavalier или Pontiac Sunfire в автомобиле возникает состояние пропуска зажигания или состояние «нет искры — нет запуска».Вот краткий список симптомов:

    1. Проверьте, включен ли свет двигателя (CEL).
    2. Коды пропусков зажигания: P0300, P0301, P0302, P0302, P0304.
    3. Состояние пропуска зажигания без каких-либо кодов пропусков зажигания, загорающихся в контрольную лампу двигателя (также известную как индикатор неисправности: MIL).

    Какие инструменты мне нужны?

    Для проверки этого типа системы зажигания не требуются дорогостоящие инструменты. Сказав это, есть несколько очень специфических инструментов, которые я рекомендую использовать для тестов.Итак, вот основной список:

    1. Тестер искры
      1. Не просто прибор для проверки искр. Я настоятельно рекомендую вам купить тестер искры HEI (у вас нет тестера искры HEI? Нужно его купить? Вы можете купить его здесь: OTC 6589 Electronic Ignition Spark Tester ).
      2. Не используйте обычную свечу зажигания вместо специального тестера искры.
      3. Не отсоединяйте провод свечи зажигания от свечи зажигания, когда двигатель проворачивается или работает.Это даст ложный результат и / или повредит катушку зажигания.
    2. Светодиодный светильник.
      1. Нажмите здесь, чтобы увидеть, как это выглядит: Инструмент для проверки светодиодного освещения и как его сделать
    3. Контрольная лампа.
    4. Мультиметр.
      1. Подойдет и дешевый (у вас нет цифрового мультиметра? Нужно его купить? Нажмите здесь, чтобы увидеть мои рекомендации: Покупка цифрового мультиметра для диагностического тестирования автомобилей ).
    5. Руководство по ремонту.
      1. Для любой другой информации, которую не охватывает эта статья.
    6. Помощник.
      1. Чтобы помочь вам запустить двигатель, наблюдая за светодиодной лампой (или контрольной лампой, или мультиметром).

    Как упоминалось в начале этой статьи, вам не нужен автомобильный сканер для любого из этих тестов.

    Описание цепей катушки зажигания

    На каждую катушку зажигания подается питание от 10 до 12 В и сигнал переключения.Эти два сигнала подаются модулем управления зажиганием (ICM). Теперь, чтобы проверить эти две цепи, необходимо снять блок катушек зажигания, и, используя фотографии, предоставленные на каждом этапе тестирования, я покажу, как проверить эти сигналы.

    Кроме того, вам нужно знать, какая катушка зажигания питает два цилиндра с искрой. Фотография номер 2 программы просмотра изображений поможет в этом, поскольку числа в стрелках обозначают цилиндр, в который проволока свечи зажигания подает искру.

    1. Цепь с маркировкой A :
      1. Цепь питания (12 В).
    2. Цепь с маркировкой B :
      1. Цепь сигнала переключения.

    Хотя на фотографиях, используемых в этапах тестирования, вы только увидите, что блок катушек зажигания, питающий цилиндры №1 и №4, снят (и обнажены лопаточные клеммы ICM, которые подают на него сигналы), другой блок зажигания Описание схем блока катушек точно такое же. Вы сможете использовать эту фотографию и сопутствующую информацию для диагностики / устранения неисправностей блока катушек, питающего цилиндры №2 и №3.

    Описание схем 6-проводного соединителя модуля зажигания

    Хотя основное внимание в этой статье уделяется тестированию катушек зажигания на вашем Chevy Cavalier или Pontiac Sunfire, вы будете тестировать некоторые схемы модуля управления зажиганием, поэтому ниже вы найдете описания цепей всех проводов. в обоих разъемах:

    1. 6-проводной разъем ICM:
      1. A ФИОЛЕТОВЫЙ провод.
        1. Цепь датчика положения коленчатого вала.
      2. B БЕЛЫЙ провод.
        1. 1-4 Сигнал управления катушкой зажигания (поступает от контроллера ЭСУД). В сервисной литературе это будет называться «Сигнал управления зажиганием А».
      3. C ОРАНЖЕВЫЙ провод.
        1. 2-3 Сигнал управления катушкой зажигания (поступает от контроллера ЭСУД). В сервисной литературе он будет называться «Сигнал управления зажиганием» B.
        2. .
      4. D ФИОЛЕТОВЫЙ с БЕЛОЙ полосой провод.
        1. Опорный сигнал 7X (поступает в ЕСМ).
      5. E ЖЕЛТЫЙ провод.
        1. Цепь датчика положения коленчатого вала.
      6. F КРАСНЫЙ с ЧЕРНОЙ полосой провод.
        1. Цепь массы для ECM.
    2. 2-проводной разъем ICM:
      1. A ЧЕРНЫЙ (или ЧЕРНЫЙ с БЕЛОЙ полосой ) провод.
        1. Масса двигателя (для модуля).
      2. B РОЗОВЫЙ провод .
        1. 12 В при включенном зажигании.

    Мальчик, там точно куча проводов! Но не волнуйтесь, вам не нужно проверять их все, чтобы узнать, исправны ли катушки зажигания или модуль управления зажиганием. Хорошо, приступим к ТЕСТУ 1.

    Таблица приложений для испытания катушек зажигания

    1. Кавалер 2.2л 4 цил.
      1. 1997, 1998, 1999, 2000, 2002
    2. Sunfire 2.2L 4цил.
      1. 1997, 1998, 1999, 2000, 2002

    Часто задаваемые вопросы о блокировке зажигания


    1. Что такое закон блокировки зажигания?

    В Пенсильвании был принят Закон о блокировке зажигания, чтобы повысить безопасность на дорогах, сократить повторное вождение под воздействием нарушений, а также сократить количество аварий и смертельных случаев на шоссе.Согласно закону, лицо, осужденное за второе или последующее нарушение вождения в нетрезвом виде, должно иметь систему блокировки зажигания, установленную на КАЖДОМ автомобиле, которым он владеет, эксплуатирует или арендует в течение одного года. Физические лица не имеют права на блокировку зажигания до тех пор, пока не будет отбыта приостановка как минимум на один год.


    2. Когда требуется блокировка зажигания?

    Хотя второе или последующее правонарушение, связанное с вождением под воздействием наркотиков (DUI), могло произойти до вступления в силу нового закона, если они были осуждены 1 октября 2003 г. или позднее, они должны соблюдать требование блокировки зажигания.


    3. Есть ли ограничение по времени для рассмотрения предыдущих нарушений DUI?

    Это зависит от того, когда произошло второе или последующее нарушение DUI. Если второе или последующее нарушение DUI произошло до 30.06.07, любое предыдущее нарушение DUI приведет к необходимости блокировки зажигания. Если нарушение DUI произошло 30.06.07 или позже, для целей блокировки зажигания будут учитываться только нарушения DUI, произошедшие в течение предыдущих десяти лет.
    4. Считается ли ускоренная реабилитация (ARD), постановление о согласии и судебное решение по делам о правонарушении предшествующими правонарушениями?

    Да.


    О системе блокировки зажигания

    5. Что такое блокировка зажигания? Блокировка зажигания — это устройство, которое устанавливается на автотранспортных средствах, чтобы запретить лицам, находящимся в состоянии алкогольного опьянения, управлять транспортным средством. Перед тем, как завести автомобиль, необходимо подуть в устройство. Если устройство обнаружит алкоголь, оно предотвратит запуск автомобиля. Кроме того, время от времени во время работы транспортного средства водителю будет предлагаться подуть в устройство, чтобы убедиться, что он не находится под воздействием.
    6. Сколько стоит система блокировки зажигания?

    Стоимость может варьироваться в зависимости от выбранного провайдера. Все системы сдаются в аренду от поставщика физическому лицу по приблизительной стоимости 1000 долларов за систему. Лицо, которому необходима система блокировки зажигания, несет расходы.


    7. Как долго должна находиться система блокировки зажигания на автомобиле?

    Человек должен будет водить машину с системой блокировки зажигания в течение одного года с даты восстановления.Однако, если лицо признано виновным в нарушении правил 3808 (a) или 3808 (b) и это его первое нарушение, период блокировки зажигания будет продлен на 1 год со дня осуждения.
    8. Кто утверждает устройства блокировки зажигания?

    PennDOT отвечает за публикацию списка одобренных устройств блокировки зажигания. Список одобренных систем будет опубликован в бюллетене Пенсильвании.


    Подача заявки на систему блокировки зажигания / Лицензия

    9.Как получить лицензию на блокировку зажигания?

    За тридцать дней до даты получения права на участие в программе PennDOT отправит лицу письмо с требованиями к восстановлению, список утвержденных поставщиков блокировок зажигания и форму «Заявление на получение лицензии на блокировку зажигания». Эта форма также доступна на нашем сайте.
    После того, как требования к восстановлению будут выполнены, приложения будут завершены и поставщик установит утвержденное устройство в каждый автомобиль, которым владеет, поставщик уведомит PennDOT.Затем PennDOT выдаст лицензию на блокировку зажигания до завершения работы подвески.


    10. Как выглядит лицензия на блокировку зажигания?

    Лицензии на блокировку зажигания имеют красный баннер со словами «Ограниченная лицензия», а также красная карта Пенсильвании в правом нижнем углу с указанием типа ограничения — в этом случае на карте будет указано «Блокировка зажигания».

    11. Сколько стоит лицензия на блокировку зажигания?

    Плата за лицензию на блокировку зажигания варьируется (см. Таблицу).Это в дополнение к плате за восстановление, которая требуется.


    12. Кто отвечает за проверку того, что на всех транспортных средствах, принадлежащих физическому лицу, установлено утвержденное устройство?

    Физическое лицо заполняет форму «Самостоятельная сертификация транспортных средств, находящихся в собственности / эксплуатации» (DL-21SC), перечисляя все транспортные средства, которыми они владеют, или проверяет блок, указывающий, что автомобили не принадлежат. Поставщик блокировки зажигания проверит эту информацию, проверив базу данных автомобилей PennDOT. Как только все автомобили, принадлежащие физическому лицу, будут установлены, поставщик отправит сертификат в PennDOT.


    13. Что делать, если человек не может позволить себе систему блокировки зажигания?

    • Лица, правонарушение которых произошло до 30 сентября 2003 г., могут по-прежнему отбыть наказание в виде дисквалификации на дополнительный год вместо получения блокировки зажигания.
    • Лица, чей доход ниже 200% уровня бедности, могут подать заявление на освобождение от бедствий. Освобождение от уплаты налога позволяет человеку установить его только на одном автомобиле.
    • Лица, не владеющие транспортными средствами, смогут выполнить требование о блокировке зажигания, если поставщик услуг блокировки зажигания подтвердит, что у них нет транспортных средств, и подаст заявку на получение лицензии на блокировку зажигания.

    14. Откуда человеку известно, что требуется устройство блокировки зажигания?

    Уведомление о приостановке работы PennDOT информирует клиента о том, что он должен соблюдать требования блокировки зажигания, прежде чем они могут быть восстановлены.


    15. Что делать, если физическое лицо не владеет автомобилем?

    Если у человека нет автомобиля, ему все равно нужно заполнить форму самосертификации блокировки зажигания и передать ее поставщику блокировки зажигания.Поставщик блокировки зажигания проверит базу данных о транспортных средствах PennDOT, чтобы убедиться, что нет транспортных средств, зарегистрированных на это лицо. Затем поставщик блокировки зажигания удостоверяет PennDOT, что данное лицо не владеет транспортными средствами. Как только человек выполнит все требования к восстановлению, PennDOT выдаст ему лицензию на блокировку зажигания.
    16. Будет ли продавец блокировки зажигания взимать с человека плату за подтверждение того, что он не владеет никакими транспортными средствами?

    Поставщик блокировки зажигания может взимать плату за эту услугу.Взимаемая комиссия устанавливается продавцом.


    17. У меня есть лицензия за пределами штата, как мне выполнить требование блокировки зажигания?

    Если клиент не является резидентом Пенсильвании, ему необходимо предоставить документы, подтверждающие, что он является резидентом другого штата. Приемлемые документы для подтверждения места жительства аналогичны тем, которые требуются для подачи заявления на получение водительских прав Пенсильвании, разрешения учащегося или удостоверения личности. Обратитесь к PUB 195US.


    18.Я переезжаю или переехал из штата, какие у меня варианты?

    Обратитесь к поставщикам, перечисленным в вашем письме с требованиями к восстановлению, чтобы узнать, ведут ли они бизнес в штате, в который вы переезжаете. Если они это сделают, вы можете установить устройства, подать заявку на ограниченную лицензию и восстановить их. Вам нужно будет проконсультироваться с DMV в том штате, в котором вы переезжаете или переехали, чтобы узнать о процессе передачи вашей ограниченной лицензии PA. Если клиент уже выехал из штата и больше не является резидентом Пенсильвании, ему необходимо предоставить документы, подтверждающие проживание, перечисленные в PUB 195US. 19. Где можно получить форму «Самостоятельной сертификации транспортного средства (ов)» ( DL-21SC), форму освобождения от трудностей ( DL-21SC) или форму освобождения от работы (DL-3805)? Эти формы доступны, посетив наши формы и публикации. Формы также можно получить у поставщиков блокировок зажигания, курьерских служб или позвонив в PennDOT по телефону 717-412-5300.

    Установка блокировки зажигания

    Чтобы просмотреть список утвержденных поставщиков, перейдите на веб-страницу Пенсильванской ассоциации DUI и щелкните ссылку «Блокировка зажигания» в нижней части домашней страницы.Если у вас нет доступа к Интернету, позвоните в Ассоциацию DUI Пенсильвании по телефону 1-800-627-2384 для получения информации о поставщиках. Все системы арендуются в сервисных центрах установки, которые определяют стоимость. Ориентировочная стоимость аренды системы блокировки зажигания на год составляет 1200 долларов.

    20. Должна ли быть установлена ​​система блокировки зажигания на каждом автомобиле, которым владеет физическое лицо?

    Да. Закон требует, чтобы все транспортные средства, принадлежащие, управляемые или арендованные физическим лицом, были оборудованы устройством блокировки зажигания.Сюда входят автомобили, которые в настоящее время не зарегистрированы, автомобили в нерабочем состоянии, а также старинные или классические автомобили, страхование которых на сезон отменено.
    21. Что, если семья владеет только одним автомобилем, как другие члены семьи будут использовать этот автомобиль?

    Члены семьи по-прежнему смогут управлять транспортным средством. Им нужно будет пройти тест на дыхание всякий раз, когда система предложит.


    22. Можно ли установить устройство блокировки зажигания на автомобиль друга, члена семьи или компании?

    В законе нет ничего, что запрещало бы другу, члену семьи или работодателю устанавливать устройство на свой автомобиль для использования ответчиком.Любой, кто пользуется автомобилем, должен будет пройти тест на дыхание по запросу системы.

    Правоприменение / штрафы

    23. Как будет принудительно блокироваться зажигание?

    PennDOT выдаст лицензию «Блокировка зажигания» (II). Эта лицензия уникальна и легко признается правоохранительными органами. Если человек был остановлен полицией и предъявил лицензию на блокировку зажигания, транспортное средство, которым он управляет, должно быть оборудовано устройством.


    24.Что произойдет, если лицо с лицензией на блокировку зажигания будет управлять транспортным средством без устройства?

    Лицо, осужденное за управление транспортным средством, не оборудованным устройством блокировки зажигания, подлежит следующим штрафам:

    • Возможны штрафы и тюремное заключение.
    • Первое нарушение: период блокировки зажигания продлен на 12 месяцев со дня осуждения.
    • Второе и последующие нарушения: отстранение на 12 месяцев и требование блокировки зажигания, прежде чем их можно будет восстановить.

    Возвращение неограниченной лицензии

    25. Как можно получить Неограниченную лицензию после того, как она проработала лицензию на блокировку зажигания сроком на один год?

    За тридцать дней до даты истечения срока действия лицензии на блокировку зажигания человек получит по почте форму (DL-3731) для подачи заявки на неограниченную лицензию. Эту форму также можно получить у поставщиков блокировок зажигания, в службах обмена сообщениями или в наших формах и публикациях.


    ТАРИФЫ

    Дубликат Класс A, B или C …………………………………… …………………………………… $ 28,50

    Класс A, B или C с классом M ………………………………… …………………………………… $ 33,50

    Продление Если срок действия вашей лицензии истекает в течение 6 месяцев, вы можете выбрать продление в это время, оплатив следующий сбор.

    Лицензия на некоммерческую деятельность…………………………………………… ………………………………. $ 30,50

    Некоммерческая лицензия с одобрением мотоцикла ……………………………… $ 50,50

    Коммерческая лицензия ……………………………………….. …………………………………………. $ 90,50

    Коммерческая лицензия с одобрением Hazmat …………………………………….. ….. $ 105,50

    Коммерческая лицензия с классом M…………………………………………… …………………. $ 110,50

    Коммерческая лицензия с Hazmat и классом M …………………………………… ……… $ 125,50

    ИЛИ

    Информационный центр PennDOT по телефону 1-800-932-4600. Звонящие по телетайпу — наберите 711, чтобы связаться с нами.
    Колл-центр работает с понедельника по пятницу с 8:00 до 17:00. Вернуться к часто задаваемым вопросам

    Сжигание с воспламенением от однородного заряда от сжатия: проблемы и предлагаемые решения

    Производители двигателей и автомобилей испытывают потребность в топливной эффективности и низком уровне выбросов как со стороны потребителей, так и со стороны правительств.Воспламенение от сжатия с однородным зарядом (HCCI) — это альтернативная технология сжигания, более чистая и эффективная, чем другие типы горения. Хотя тепловой КПД и выбросы у двигателя HCCI выше по сравнению с традиционными двигателями, сгорание HCCI имеет несколько основных трудностей, таких как управление моментом зажигания, ограниченная выходная мощность и слабая способность к холодному запуску. В этом исследовании был проведен обзор литературы по двигателю HCCI, и проблемы HCCI и предложенные решения были исследованы с точки зрения Ignition Timing , который является основной проблемой этого двигателя.Проблемы HCCI изучаются многими исследователями двигателей внутреннего сгорания в течение последнего десятилетия, но практических решений для двигателя с полностью HCCI не было. Некоторые решения требуют медленного отклика, а некоторые технически сложно реализовать. Таким образом, кажется, что двигатель с полностью HCCI нуждается в дополнительных исследованиях, чтобы соответствовать его массовому производству, и будущие исследования и применение следует рассматривать как часть усилий по достижению низкотемпературного сгорания в широком диапазоне рабочих условий в двигателе внутреннего сгорания.

    1. Введение

    Хотя на рынке появились электрические и гибридные транспортные средства (электромобили и PHEV), двигатели внутреннего сгорания по-прежнему остаются самой популярной автомобильной силовой установкой. Однако в последние десятилетия возникли серьезные опасения, связанные с воздействием на окружающую среду газообразных выбросов и выбросов твердых частиц, возникающих при работе этих двигателей. В результате правительства по всему миру вводят постоянно ужесточающееся законодательство, ограничивающее уровни выбросов загрязняющих веществ из транспортных средств.Кроме того, опасения по поводу ограниченных мировых запасов нефти и выбросов привели к тяжелому налогообложению автомобильного транспорта, в основном за счет дежурства топлива. Эти факторы привели к огромному давлению на производителей транспортных средств с целью исследования, разработки и производства более чистых и экономичных транспортных средств [1].

    За последнее десятилетие появилась альтернативная технология сжигания, широко известная как воспламенение от сжатия с однородным зарядом (HCCI), которая может снизить выбросы и расход топлива на транспорте [2, 3].HCCI — это чистая и высокоэффективная технология для двигателей внутреннего сгорания, которую можно масштабировать для двигателей любого размера, а также использовать для стационарных применений [4]. Эти преимущества HCCI (особенно по сравнению с двигателями с искровым зажиганием) достигаются за счет работы на обедненной / разбавленной смеси.

    Две доминирующие концепции двигателей, обычно используемые сегодня, — это дизельные двигатели и двигатели SI. Сравнение двух двигателей показывает, что двигатель SI, оснащенный каталитическим нейтрализатором, обеспечивает низкий уровень выбросов, но не обладает высокой эффективностью.С другой стороны, дизельный двигатель обеспечивает высокий КПД, но при этом производит большое количество выбросов и твердых частиц. Концепция двигателя, способная сочетать эффективность дизельного двигателя с уровнем выбросов из выхлопной трубы двигателя SI, представляет собой двигатель с воспламенением от сжатия с однородным зарядом (HCCI) [5]. Другими словами, HCCI — это самовоспламенение однородной смеси при сжатии.

    В следующем обзоре литературы основное внимание уделяется проблемам HCCI и предлагаемым решениям с точки зрения времени зажигания как наиболее важной проблемы двигателя HCCI.Эту точку зрения пытались обсудить в статье как ее особую характеристику. Сначала обсуждаются предыдущие исследования в области двигателей HCCI, включая двухтактные и четырехтактные двигатели HCCI. Далее рассматриваются проблемы HCCI и предлагаемые решения. Наконец, рассматривается момент зажигания HCCI как наиболее важная проблема HCCI и представлены основные методы управления, такие как разбавление смеси, изменение свойств топлива, быстрое управление температурой и прямой впрыск.

    2. Двигатель HCCI / CAI

    Горение с однородным воспламенением от сжатия (HCCI) или контролируемым самовоспламенением (CAI) часто рассматривалось как новый процесс горения среди многочисленных исследовательских работ, опубликованных за последнее десятилетие. Тем не менее, это было возможно с тех пор, как сгорание с искровым зажиганием (SI) в бензиновых двигателях и сгорание от сжатия (CI) в дизельных двигателях [1].

    В случае бензиновых двигателей наблюдалось сгорание HCCI, которое было признано ответственным за явление «выбега» / «выбега», которое многие водители испытали со своими карбюраторными бензиновыми двигателями в шестидесятых и семидесятых годах, когда двигатель с искровым зажиганием продолжал работать после выключения зажигания [1].

    В случае дизельных двигателей масляные двигатели с нагретым термометром были изобретены и разработаны более 100 лет назад. В этих двигателях неочищенное масло впрыскивалось на поверхность нагретой камеры, называемой термостатом. Такой ранний впрыск дает топливу достаточно времени для испарения и смешивания с воздухом. Термо-колбу необходимо было нагреть снаружи для запуска, и после запуска двигателя термобаллон поддерживался горячим с помощью сгоревших газов. В более поздней конструкции инжекция была размещена через соединительный канал между нагретым термометром и основной камерой, так что могла образоваться более однородная смесь, что приводило к самовоспламенению однородного заряда заряда [6].

    2.1. Двухтактный двигатель HCCI

    Для решения одной из основных проблем двухтактного двигателя, которая заключалась в нестабильном, нерегулярном и неполном сгорании при частичной нагрузке, ответственной за чрезмерные выбросы несгоревших углеводородов, с конца с 1960-х до конца 1970-х годов [1]. В этот период Джо и др. Провели множество исследований. для исследования обедненного двухтактного сгорания при частичной нагрузке [7]. Он обнаружил, что неравномерность сгорания и самовоспламенение, которые считались слабыми местами двухтактного двигателя, можно эффективно контролировать.Этот период был успешно завершен новаторской работой, которую он опубликовал вместе со своим коллегой Ониши и др. которым удалось получить стабильный двухтактный процесс сгорания при частичной нагрузке для бедных смесей, в которых зажигание происходит без помощи искры [8]. Сообщалось о заметных улучшениях в стабильности, топливной экономичности, выбросах выхлопных газов, уровне шума и вибрации. Ониши и его коллеги назвали этот новый процесс сжигания «ATAC» (активное термо-атмосферное сжигание). Первый электрический генератор, использующий двухтактный двигатель ATAC, был затем коммерциализирован в Японии с этого периода в течение нескольких лет, как показано на рисунке 1.


    Еще одна статья, посвященная двухтактному самовоспламенению, была опубликована в 1979 г. [9]. Ногучи и его коллеги назвали это сгорание с самовоспламенением процессом сгорания TS (Toyota-Soken). Они также пришли к выводу, что сгорание TS происходило аналогичным образом без фронта пламени, демонстрируя при этом высокую эффективность и низкие выбросы. Они были одними из первых, кто предположил, что активные радикалы в остаточных газах могут играть важную роль в процессе самовоспламенения.

    В конце 1980-х годов Дюре попытался применить новаторскую работу Ониши к двухтактным двигателям DI для снижения выбросов при частичной нагрузке.С этой целью он исследовал идею использования дроссельной заслонки на выхлопе, как ранее было показано Tsuchiya et al. в карбюраторном двигателе [10]. Первое применение самовоспламенения ATAC с двигателем с прямым впрыском топлива было описано в 1990 году [11]. Расчеты CFD показали, что смешивание остаточного газа и свежего всасываемого воздуха может быть уменьшено за счет точного регулирования подачи всасываемого потока с помощью клапана управления выхлопом [1].

    Эта исследовательская работа получила дальнейшее развитие до середины 1990-х годов, и возник интерес к использованию дросселирования передаточного канала (передаточный канал в двухтактном двигателе — это канал, по которому свежий заряд передается из картера насоса в камеру сгорания через порт на стенке цилиндра), чтобы еще лучше контролировать степень смешения свежего заряда с горячим и реактивным остаточным газом [1].

    Как показано на Рисунке 1, первый прототип автомобильного двухтактного двигателя с прямым впрыском, использующий технологию дросселирования передаточного канала (передаточный канал для лучшего контроля степени смешения свежего заряда с горячим и реактивным остаточным газом) для приработки управляемое самовоспламенение (CAI) было представлено Дюре и Вентури в 1996 г. [12]. Учитывая преимущества сочетания прямого впрыска с CAI, этот двигатель легко смог соответствовать европейским стандартам выбросов, действующим до 2000 года, без дополнительной обработки и с улучшением экономии топлива более чем на 20% по сравнению с его четырехтактным аналогом эквивалентной выходной мощности. [1].

    В этот период Ишибаши исследовал возможность использования самовоспламенения в двухтактных двигателях мотоциклов. Он показал, что с помощью выпускного клапана управления зарядом можно контролировать количество активных остаточных газов в камере сгорания, а также давление в цилиндре перед сжатием [13]. Он назвал этот процесс горения «горение активированных радикалов (AR горение)». Прототип Honda EXP-2 400 куб.см AR был подготовлен для ралли Гренада-Дакар 1995 года и показал очень хорошие результаты по сравнению с четырехтактными мотоциклами, в частности, благодаря их высокой топливной экономичности.Эта работа получила дальнейшее развитие [14, 15] до первого промышленного применения горения AR в производстве японской модели мотоцикла в 1996 году и европейской модели скутера в 1998 году (рисунок 1) [1].

    Недавно, в 2008 году, Рикардо разработал новый прототип двигателя под названием 2/4 SIGHT, в котором используется концепция HCCI. В этой концепции бензинового двигателя используются новые технологии сгорания, наддува, управления и срабатывания клапана, чтобы обеспечить автоматическое и плавное переключение между двух- и четырехтактным двигателем с целью обеспечения значительного повышения производительности и экономии топлива за счет агрессивного уменьшения габаритов.Двигатель, оснащенный этой новой системой, может работать как в двухтактном, так и в четырехтактном цикле, что позволяет уменьшить объем испытательного стенда V6 с 3,5 литров до 2,0 литров при той же выходной мощности. Это сокращение приводит к снижению расхода топлива на 27% и, соответственно, к снижению выбросов. Этот механизм показан на рисунке 2.


    Еще один недавний механизм HCCI был представлен Lotus в 2008 году [16]. Как показано на Рисунке 3, был создан одноцилиндровый исследовательский двигатель OMNIVORE, использующий продувку контура и прямой впрыск с возможностью геометрического изменения степени сжатия от 8: 1 до 40: 1 или от 6.От 4: 1 до 24,4: 1 на основе захвата (после закрытия выпускного отверстия).


    Blundell et al. и Тернер и др. опубликовали данные двигателя, показывающие очень низкие уровни выбросов и минимальную частичную нагрузку, указав удельный расход топлива 218 г / кВт-ч при использовании бензина и 217 г / кВт-ч при использовании E85 [17, 18]. Двигатель был разработан для работы в режимах HCCI и предназначен для изучения возможности сокращения выбросов и возможности работы на альтернативных видах топлива на спиртовой основе и бензине, что позволяет гибко управлять топливом автомобиля.

    2.2. Четырехтактный двигатель HCCI

    Основываясь на предыдущей работе с двухтактными двигателями [8], в 1983 году Найт и Фостер расширили работу до четырехтактных двигателей и попытались получить дополнительное понимание физики, лежащей в основе сгорания HCCI [19] . Они первыми применили концепцию сгорания HCCI в четырехтактном бензиновом двигателе. В этой работе они считали, что HCCI контролируется химической кинетикой с незначительным влиянием турбулентности и перемешивания. Они провели эксперименты с использованием топлива PRF и подогрева впуска.С помощью анализа тепловыделения и моделирования цикла они отметили, что процесс горения HCCI определяется кинетикой низкотемпературного (менее 950 ° K) окисления углеводородов. Также они пришли к выводу, что сгорание HCCI — это химический кинетический процесс сгорания, контролируемый температурой, давлением и составом заряда в цилиндре.

    В 1989 году Тринг расширил работу Найт и Фостера в области четырехтактных двигателей, изучив характеристики двигателя HCCI, работающего на полностью смешанном бензине [20].Режим работы одноцилиндрового двигателя был нанесен на карту как функция соотношения воздух-топливо, степени рециркуляции отработавших газов и степени сжатия.

    Исследования четырехтактных двигателей показали, что можно достичь высокой эффективности и низких выбросов за счет использования высокой степени сжатия и бедных смесей [21]. В случае четырехтактного двигателя был проведен ряд экспериментов, в которых изучается само сгорание HCCI. В основном это было сделано с одноцилиндровыми двигателями, которые обычно не обеспечивают тормозных характеристик.Тем не менее, Stockinger продемонстрировал эффективность торможения 35% на 4-цилиндровом двигателе объемом 1,6 л при среднем эффективном давлении в тормозной системе (BMEP) 5 бар [22]. Более поздние исследования показали тепловую эффективность тормозов выше 40% при BMEP 6 бар [23].

    3. Проблемы HCCI / CAI и предлагаемые решения

    Несмотря на преимущество перед традиционными двигателями по тепловому КПД и выбросам, сгорание HCCI имеет несколько основных трудностей. Эти трудности включают «контроль времени сгорания», «ограниченную выходную мощность», «приготовление гомогенной смеси», «высокие выбросы несгоревших углеводородов (HC) и оксида углерода (CO)» и «слабую способность к холодному запуску» [4].

    Выбросы HC и CO двигателя HCCI относительно выше, чем у дизельных двигателей [24]. Существует некоторый потенциал уменьшения этих выбросов при высокой нагрузке за счет использования прямого впрыска топлива в цилиндр для достижения соответствующей стратификации частичного заряда. Однако в большинстве случаев для контроля выбросов HC и CO из двигателей HCCI потребуются устройства для контроля выбросов выхлопных газов, в которых не использовалась оптимизация топлива. Катализаторная технология для удаления углеводородов и СО хорошо изучена и уже много лет является стандартным оборудованием автомобилей.Однако более низкая температура выхлопных газов двигателей HCCI может увеличить время срабатывания катализатора и снизить среднюю эффективность. В результате, соответствие будущим стандартам выбросов HC и CO, вероятно, потребует дальнейшей разработки катализаторов окисления для низкотемпературных выхлопных паров. Однако устройства контроля выбросов HC и CO проще, долговечнее и меньше зависят от дефицитных дорогих драгоценных металлов, чем устройства контроля выбросов PM [25]. Таким образом, одновременное химическое окисление HC и CO в двигателе HCCI намного проще, чем одновременное химическое восстановление и окисление PM в двигателе с прямым впрыском от сжатия (CIDI).

    При холодном запуске температура сжатого газа в двигателе HCCI будет снижена, поскольку заряд не получает предварительного нагрева от впускного коллектора, а сжатый заряд быстро охлаждается за счет тепла, передаваемого к стенкам холодной камеры сгорания. Без какого-либо компенсирующего механизма низкие температуры сжатого заряда могут предотвратить запуск двигателя HCCI. Были предложены различные механизмы для холодного запуска в режиме HCCI, такие как использование свечей накаливания, использование другого топлива или топливной присадки и увеличение степени сжатия с использованием переменной степени сжатия (VCR) или изменения фаз газораспределения (VVT).Возможно, практический подход заключался бы в использовании метода искрового зажигания от сжатия (SACI) в качестве моста между двигателями HCCI и SI [26]. Для двигателей, оснащенных VVT, этот период прогрева может быть таким коротким, как несколько циклов зажигания, поскольку высокие уровни горячих остаточных газов могут быть сохранены из предыдущих циклов искрового зажигания, чтобы вызвать сгорание HCCI. Хотя решения кажутся выполнимыми, потребуются значительные исследования и разработки, чтобы продвинуть эти концепции и подготовить их для производства двигателей [27].

    В таблице 1 перечислены три основных задачи HCCI и предложены решения для решения конкретных проблем. Проблема высоких выбросов HC и CO в HCCI также связана с контролем времени сгорания, поскольку выбросы HC и CO сильно зависят от местоположения момента зажигания. Несмотря на множество различных предлагаемых решений, каждое из предлагаемых решений имеет свои недостатки. Переменная температура на впуске, переменное давление на впуске и переменная температура охлаждающей жидкости имеют медленное время отклика, в то время как VCR и VVT технически сложно реализовать.Практичность и рентабельность являются основными проблемами большинства предлагаемых вариантов, таких как закачка воды и регулирование двух или более видов топлива [4].


    Проблемы HCCI Предлагаемые решения

    Контроль времени сгорания остатка (i) История изменения температуры смеси / V117 (i) История изменения температуры смеси / V117 улавливание выхлопных газов
    (1) Улавливание выхлопных газов [28, 29]
    (2) Регулировка впускного и выпускного потоков [30, 31]
    (3) Комбинация обоих [32]
    (b) Переменная степень сжатия (VCR) [ 33–36]
    (c) Регулируемая система рециркуляции ОГ [31, 37, 38]
    (d) Время впрыска в цилиндр [39–41]
    (e) Регулирование температуры впуска [42–44]
    (f) Впрыск воды [ 45]
    (g) Переменная температура охлаждающей жидкости [46]
    (ii) Изменение реакционной способности смеси:
    (a) изменение двух или более видов топлива [21, 47–49]
    (b) стратификация топлива [50–54]
    (c ) присадки к топливу и риформинг [55–57]
    (d) переменная EGR [37, 38, 58]

    Ограниченная выходная мощность (i) Повышение расхода всасываемого воздуха:
    (a) наддув [35, 59–61]
    (b) турбонаддув [61–63]
    (ii) Двухрежимные двигатели (HCCI при низкой нагрузке) :
    (a) SI-HCCI [58, 64, 65]
    (b) дизель-HCCI [66, 67]

    Подготовка гомогенной смеси (i) Впрыск топлива в условиях сильной турбулентности портовый поток для газообразного и легколетучих видов топлива [68, 69]
    (ii) Ранний впрыск в цилиндр с помощью сложных топливных форсунок для дизельного топлива [60, 70]

    Как указано (таблица 1), основная проблема HCCI — это контроль времени горения HCCI.Для дальнейшего обсуждения эта проблема и ее предлагаемые решения являются предметом следующей части этого исследования.

    4. Управление временем зажигания HCCI

    Было исследовано несколько стратегий с различным уровнем успеха для управления временем сгорания HCCI и расширения диапазона нагрузки. Большинство из этих стратегий можно разделить на широкие категории: разбавление смеси, изменение свойств топлива, быстрое управление температурой и прямой впрыск топлива в цилиндр. Во многих исследованиях, посвященных контролю HCCI, используется более одного метода из-за сложной и сильно связанной природы проблемы сгорания HCCI [71].

    4.1. Разбавление смеси для контроля HCCI

    Для достижения горения CAI / HCCI должны присутствовать высокие температуры заряда на всасывании и значительная степень разбавления заряда. Температура газа в баллоне должна быть достаточно высокой, чтобы инициировать и поддерживать химические реакции, ведущие к процессам самовоспламенения. Существенное разбавление заряда необходимо, чтобы контролировать неуправляемую скорость реакций выделения тепла. Оба эти требования могут быть реализованы путем рециркуляции сгоревших газов внутри цилиндра.

    Один из подходов к управлению фазированием сгорания HCCI заключается в увеличении или замедлении синхронизации сгорания путем разбавления смеси цилиндров. Найт и Фостер показали, что сгорание HCCI в четырехтактном двигателе можно регулировать путем введения рециркулирующего выхлопного газа во впускную смесь цилиндра [19]. Кристенсен и Йоханссон показали, что время сгорания будет медленнее при больших количествах EGR [72].

    Присутствие рециркулируемых газов оказывает ряд эффектов на процессы сгорания и выбросов CAI в цилиндре.Во-первых, если горячие дымовые газы смешиваются с более холодной входящей смесью топлива и воздуха, температура всасываемого заряда повышается из-за нагревающего эффекта горячих дымовых газов. Это часто имеет место при сжигании CAI с высокооктановым топливом, таким как бензин и спирты. Во-вторых, введение или удержание отработавших газов в цилиндре заменяет часть поступающего воздуха и, следовательно, снижает концентрацию кислорода (особенно при большом количестве рециркуляции отработавших газов). Уменьшение количества воздуха / кислорода из-за присутствия дымовых газов называется эффектом разбавления.В-третьих, общая теплоемкость заряда в цилиндре будет выше с дымовыми газами, в основном из-за более высоких значений удельной теплоемкости диоксида углерода (CO 2 ) и водяного пара (H 2 O). Это повышение теплоемкости заряда цилиндра является причиной эффекта теплоемкости сгоревших газов. Наконец, продукты сгорания, присутствующие в сгоревших газах, могут участвовать в химических реакциях, ведущих к самовоспламенению и последующему возгоранию. Этот потенциальный эффект классифицируется как химический эффект [1].

    Система рециркуляции отработавших газов или рециркуляция сгоревших газов — наиболее эффективный способ снизить скорость повышения давления и расширить работу HCCI на регионы с более высокой нагрузкой. Исследования, проведенные в отношении EGR, включают как внешнюю, так и внутреннюю EGR (остаточные продукты сгорания) для достижения надлежащей фазировки сгорания. Внешняя система рециркуляции отработавших газов — это наиболее часто используемый метод рециркуляции выхлопных газов. Однако внешнее управление рециркуляцией отработавших газов имеет проблемы, такие как медленное время отклика и трудности в работе с переходными режимами работы [73].Второй способ повторного ввода выхлопных газов — это внутренняя рециркуляция выхлопных газов, при которой количество остаточного выхлопного газа в цилиндре изменяется за счет изменения времени открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов.

    4.1.1. Внешняя рециркуляция выхлопных газов

    Внешняя рециркуляция выхлопных газов была исследована многими исследователями в последние десятилетия. В исследовании, проведенном Трингом, изучалось влияние скорости рециркуляции отработавших газов (от 13 до 33%) на достижимый рабочий диапазон HCCI и выбросы из двигателя [20].Их исследование показало, что максимальная нагрузка рабочего диапазона HCCI для четырехтактного двигателя была меньше, чем у двухтактного двигателя при выбранных условиях.

    Кристенсен и Йоханссон заметили, что верхний предел нагрузки двигателя HCCI с наддувом может быть увеличен до IMEP 16 бар за счет добавления примерно 50% EGR во впускную смесь, что замедляет сгорание и позволяет избежать детонации [74]. В этом исследовании использовались высокие скорости рециркуляции отработавших газов, чтобы снизить скорость сгорания.Хотя внешняя система рециркуляции отработавших газов является многообещающей для улучшения диапазона нагрузок и фазирования сгорания, некоторые недостатки все же существуют. Для рециркуляции выхлопных газов во впускную смесь давление в выпускном коллекторе должно быть увеличено до уровня, превышающего давление во впускном коллекторе. Это повышение давления часто достигается за счет дросселирования выпускного коллектора, что может привести к более высоким насосным потерям и, таким образом, к общему снижению полезного КПД двигателя. Потери эффективности также наблюдаются в результате охлаждения выхлопных газов перед повторной индукцией для предотвращения преждевременного самовоспламенения [74].

    В 2001 году Morimoto et al. нашел аналогичные результаты, используя двигатель, работающий на природном газе [75]. В этом исследовании система рециркуляции отработавших газов с внешним охлаждением использовалась для управления фазированием сгорания и расширения диапазона нагрузки двигателя HCCI. Он также пришел к выводу, что общие выбросы углеводородов сократились при более высоких нагрузках с введением системы рециркуляции отработавших газов.

    Численные исследования, проведенные Narayanaswamy и Rutland с использованием многозонной модели в сочетании с GT-Power, подтвердили, что влияние EGR (внешнего) на работу дизельного HCCI зависит от разных уровней EGR [76].Интересно, что они отметили, что зажигание изначально было улучшено для случаев с низким уровнем рециркуляции отработавших газов, а затем начало замедляться с увеличением процента рециркуляции отработавших газов. Влияние холодной системы рециркуляции отработавших газов на начало сгорания было объяснено конкурирующими эффектами, с увеличением эквивалентного отношения, опережающим момент зажигания, и эффектами разбавления, замедляющими сгорание. По мере увеличения EGR сначала преобладает опережающий эффект, а затем, очевидно, эффект замедления становится доминирующим для дальнейшего увеличения EGR.

    Аткинс и Кох также заметили, что разбавление всасываемой смеси с помощью EGR эффективно замедляет синхронизацию SOC. Аналогичным образом, введение системы рециркуляции отработавших газов (около 62%) привело к увеличению максимального общего КПД до 51%, что намного выше, чем тот, который может быть достигнут в двигателе SI [77].

    В 2011 году Fathi et al. исследовали влияние внешней рециркуляции отработавших газов на сгорание и выбросы двигателя HCCI [38]. В его исследовании использовался одноцилиндровый исследовательский двигатель Waukesha Cooperative Fuel Research (CFR) для работы в режиме сгорания HCCI на природном газе и н-гептане.Основная цель экспериментов заключалась в исследовании возможности управления фазированием и продолжительностью горения с использованием различных фракций рециркуляции выхлопных газов (EGR). Обсуждалось влияние EGR на выбросы. Результаты показали, что применение системы рециркуляции отработавших газов снижает среднюю температуру заряда и оказывает сильное влияние на фазирование сгорания, что приводит к замедлению начала сгорания (SOC) и увеличению продолжительности горения. Скорость теплопередачи уменьшается с добавлением EGR. В исследуемых условиях добавление системы рециркуляции отработавших газов улучшило экономию топлива, уменьшило выбросы и увеличило выбросы HC и CO.

    4.1.2. Внутренняя рециркуляция выхлопных газов

    Внутренняя рециркуляция выхлопных газов — еще один многообещающий метод достижения стабильного сгорания HCCI. Путем изменения фаз газораспределения двигателя можно изменить количество захваченных остаточных газов (TRG) в цилиндре, тем самым изменив температуру, давление и состав смеси цилиндров в IVC. В 2001 году Ло и др. обнаружили, что можно изменить количество внутренней рециркуляции выхлопных газов путем изменения фаз газораспределения, что, в свою очередь, позволяет управлять фазированием сгорания сгорания HCCI [28].

    Систематическое исследование эффектов внутренней рециркуляции отработавших газов было проведено Zhao et al. в четырехтактном бензиновом двигателе HCCI с помощью аналитических и экспериментальных подходов [78]. Он обнаружил, что эффект нагрева заряда горячими рециркулирующими газами в основном ответственен за увеличение времени самовоспламенения и сокращение продолжительности горения. Эффект разбавления увеличивал продолжительность горения, но не влиял на время зажигания. Было обнаружено, что общая теплоемкость заряда в цилиндре с системой рециркуляции отработавших газов (внутренняя) увеличивается из-за присутствия веществ с более высокой удельной теплоемкостью, таких как CO 2 и H 2 O.Этот эффект снижает скорость тепловыделения, тем самым увеличивая продолжительность горения. Кроме того, было показано, что химический эффект рециркуляции отработавших газов не влияет на время самовоспламенения и скорость выделения тепла, но немного сокращает продолжительность сгорания при высокой концентрации сгоревших газов.

    Милованович и др. изучили влияние стратегии полностью регулируемых фаз газораспределения (VVT) на управление бензиновым двигателем HCCI и обнаружили, что фазы EVC и IVO имеют наибольшее влияние на возможность управления синхронизацией сгорания HCCI [79].Установлено, что время EVO и IVC мало влияет на управление фазой горения HCCI. Другое исследование по полному VVT-контролю горения HCCI было замечено в исследовании Urata et al. где для управления HCCI использовалась комбинация прямого впрыска, полностью VVT с электромагнитным клапаном и наддува впуска [80]. Он предположил, что впрыск небольшого количества топлива во время отрицательного перекрытия клапана позволит несгоревшим углеводородам во внутреннем остатке вступить в реакцию, что может облегчить воспламенение от сжатия во время следующего цикла.

    В 2004 году Яп и др. показали, что, хотя использование внутренней системы рециркуляции выхлопных газов перспективно для расширения диапазона нагрузок и достижения преимуществ низкой эксплуатации в бензиновых двигателях, этого нельзя сказать о двигателях HCCI, работающих на природном газе (NG) [81]. Было обнаружено, что из-за требований к энергии для самовоспламенения NG, для достижения самовоспламенения в двигателе NG HCCI требуются нагрев на впуске и высокая степень сжатия. Внутренняя система рециркуляции отработавших газов может снизить потребность в подогреве впускного газа для сжигания ПГ, но из-за высокой степени сжатия, необходимой для достижения самовоспламенения, количество внутренней системы рециркуляции отработавших газов, доступное для разбавления смеси, было значительно уменьшено.Кроме того, высокие температуры сгорания в результате сгорания NG HCCI могут привести к значительно более высоким выбросам по сравнению с бензиновым двигателем HCCI [81].

    Кэрнс и Блаксилл объединили концепции внутренней и внешней системы рециркуляции отработавших газов, чтобы расширить диапазон нагрузок многоцилиндрового бензинового двигателя HCCI, избегая при этом детонации [82]. Также было обнаружено, что эта комбинированная схема рециркуляции отработавших газов может использоваться для облегчения плавного перехода между режимами управляемого самовоспламенения (или HCCI) и режимами SI, используя технику гибридного сгорания, расширяющую рабочий диапазон двигателя.Кавасаки и др. решили некоторые из этих проблем, экспериментируя с открытием впускного клапана (небольшое открытие во время такта выпуска). Это «пилотное отверстие» позволяет втягивать выхлопные газы во впускной коллектор, тем самым нагревая всасываемую смесь и увеличивая общий объем внутренней рециркуляции отработавших газов [83].

    4.2. Изменение свойств топлива для управления HCCI

    Изменение свойств топлива смеси цилиндров — это метод, который можно использовать для управления HCCI. Требуемое время и условия, необходимые для самовоспламенения, различаются в зависимости от топлива, поэтому время сгорания можно контролировать, а рабочий диапазон может быть расширен путем изменения свойств топлива в двигателе HCCI [71].

    4.2.1. Регулирование двух или более видов топлива

    Использование двух видов топлива — это метод, который можно использовать для активного изменения октанового числа топлива путем смешивания топлива с высоким октановым числом и топлива с низким октановым числом для создания топливной смеси с промежуточным октановым числом. количество. Furutani et al. были одними из первых, кто объединил два разных топлива для управления временем самовоспламенения [47]. Низкооктановое топливо (н-гептан) впрыскивалось в высокооктановую гомогенную воздушно-топливную смесь (пропан или водород) непосредственно перед впускным клапаном.Они обнаружили, что больший крутящий момент можно получить при использовании топлива с большей разницей в октановом числе. Однако некоторое количество высокооктанового топлива не участвует в реакциях окисления из-за плохой склонности к самовоспламенению, поэтому выбросы углеводородов увеличиваются.

    Stanglmaier et al. обнаружили, что время сгорания HCCI можно регулировать путем смешивания нафты Fischer Tropsch (FT) с NG в двигателе NG HCCI, что позволяет оптимизировать эффективность и выбросы при частичных нагрузках [84]. Shibata et al.провели исследование влияния свойств топлива на характеристики двигателя HCCI [85]. В этом исследовании в четырехцилиндровом двигателе использовалось топливо с различным октановым числом. Полученные значения низкотемпературного тепловыделения (LTHR) и высокотемпературного тепловыделения (HTHR) менялись в зависимости от состава топлива. Низкотемпературная химическая кинетика во время LTHR, а также режим отрицательного температурного коэффициента между LTHR и HTHR, как было замечено, имеют большое влияние на горение HCCI [84].

    В расширенном исследовании контроля HCCI в 2007 году Wilhelmsson et al.использовали двойное топливо, ПГ и н-гептан, а также турбокомпрессор с изменяемой геометрией, чтобы разработать рабочую схему двигателя ПГ, добавив минимально возможное давление наддува для снижения насосных потерь и минимизации выбросов [86].

    Влияние различных смесей первичного эталонного топлива на рабочий диапазон HCCI, начало горения, продолжительность горения, IMEP, указанные удельные выбросы и указанный удельный расход топлива были исследованы Аткинсом и Кохом, которые обнаружили, что при изменении октанового числа топлива HCCI рабочий диапазон может быть расширен [77].Недавно Думитреску и др. Провели экспериментальное и численное исследование. для определения влияния добавления изооктана на характеристики сгорания и выбросов двигателя HCCI, работающего на н-гептане [49]. Результаты показывают, что для изученных рабочих условий (CR от 10 до 16, частота вращения двигателя 900 об / мин, AFR 50, температура на впуске 30 ° C и отсутствие EGR) добавление изооктана замедляло фазирование сгорания и снижало эффективность сгорания. Как показано на рисунке 4, когда степень сжатия увеличилась с 10 до 15, CA50 увеличил CA на 14 градусов для PRF0, в то время как CA50 увеличил CA на 17 градусов для PRF50, когда CR увеличился с 11.5–16. Это говорит о том, что смесь с большим количеством изооктана более чувствительна к степени сжатия. Кроме того, диапазон рабочей степени сжатия сужается с увеличением доли изооктана в топливе. Выбросы на усовершенствованной СА50 увеличиваются с увеличением изооктановой фракции, но разница становится незначительной, когда СА50 приближается к ВМТ и выше.


    В 2004 году Strandh et al. разработал ПИД-регулятор и основанный на модели линейно-квадратичный гауссовский регулятор, чтобы установить поцикловое регулирование момента зажигания двигателя с использованием смесей этанола и н-гептана [87].Дек и Бернтссон отдельно обнаружили, что большое количество расслоения топлива может привести к замедлению момента зажигания, что обеспечивает дополнительный привод для управления; однако слишком сильная стратификация может в конечном итоге привести к нестабильному горению [88, 89].

    4.2.2. Присадки к топливу и преобразование

    Потенциальным методом управления синхронизацией сгорания двигателя HCCI является изменение химического состава топлива с использованием двух или более видов топлива с различными характеристиками самовоспламенения. Хотя концепция двухтопливного двигателя технически достижима с использованием современных технологий двигателей, это обычно не рассматривается как практическое решение из-за необходимости подачи и хранения двух видов топлива.Газ реформинга (RG) представляет собой комбинацию легких газов, в которых преобладают водород и монооксид углерода, которые можно получить из любого углеводородного топлива с использованием бортового топливного процессора. Газ риформинга имеет широкие пределы воспламеняемости и высокую стойкость к самовоспламенению [57].

    Существуют значительные исследования по добавлению газа риформинга к топливам различного состава для регулирования горения HCCI, что интересно из-за способности производить газ риформинга из других видов топлива, эффективно устраняя необходимость в двух отдельных источниках топлива.Как показано на рисунке 5, экспериментальное исследование Хоссейни и Чекеля демонстрирует, что увеличение доли газа в реформинг-установке замедляет время сгорания до более оптимального значения, вызывая увеличение указанной мощности и эффективности преобразования топлива. Газ реформинга снижает тепловыделение на первой стадии, увеличивает период задержки отрицательного температурного коэффициента и замедляет основную стадию сгорания. В их исследовании были изучены два крайних случая состава RG с отношениями / CO 3/1 и 1/1.Результаты демонстрируют, что обе композиции RG замедляют фазирование горения, но более эффективна более высокая доля водорода RG. Экспериментальные работы в этой области были завершены Хоссейни и Чекелем [90–93], а численные работы — Конгсерипарпом и Чекелем [94, 95].

    4.3. Fast Thermal Management для HCCI Control

    Fast Thermal Management (FTM) — это метод управления, который включает быстрое изменение температуры всасываемого заряда для управления фазированием горения.Многие исследования показали, что время сгорания HCCI чувствительно к температуре всасываемого воздуха [19, 42, 44, 96, 97]. Haraldsson et al. и Ян и др. предложил использовать два воздушных потока и рекуперацию тепла от выхлопных газов для нагрева одного из воздушных потоков [43, 98]. Смешивая два воздушных потока, один прямо из атмосферы, а другой нагревается выхлопными газами, можно контролировать температуру конечного всасываемого воздушного потока (каждый поток с независимыми дросселями для смешивания). В обоих исследованиях наблюдалась способность системы FTM управлять фазированием горения HCCI.Исследование Янга показывает, что хотя FTM эффективен для управления фазированием сгорания в двигателях HCCI, «тепловая инерция» системы затрудняет циклическое регулирование температуры, что, в свою очередь, усложняет управление сгоранием HCCI во время переходных процессов [98]. Это отставание в достижении желаемой фазы горения HCCI также наблюдалось в исследовании Haraldsson, хотя в этом исследовании FTM была представлена ​​как приемлемая альтернатива использованию переменной степени сжатия в замкнутом контуре управления горением HCCI [43].

    4.3.1. Температура всасывания

    Влияние температуры всасываемого заряда на сгорание HCCI на установке широко сообщалось многими исследователями. В 1983 году Найт и Фостер показали, что HCCI бедных смесей может быть достигнута в двигателе SI, который имеет низкую степень сжатия с повышенными температурами всасываемого заряда (300–500 ° C) [19]. В общем, температура всасываемого заряда оказывает сильное влияние на время сгорания HCCI. Рисунок 6 демонстрирует зависимость давления в камере сгорания от угла поворота коленчатого вала для двухтактного двигателя при частоте вращения 6000 об / мин [99].Как показано на этом рисунке, увеличение общей температуры газа значительно увеличивает время сгорания HCCI. При температуре 575 [° K] воспламенение настолько развито, и сгорание не столь эффективно, но при понижении температуры воспламенение будет замедляться. Также при уменьшении температуры на впуске максимальное давление в цилиндре уменьшается, но при температуре впуска 525 [° K] момент зажигания будет настолько замедлен, что приведет к некоторым пропускам зажигания.


    На рисунке 7 показаны выбросы CO и HC для различных температур на впуске в одном двигателе.За счет снижения температуры и замедления момента зажигания выбросы уменьшились, но выбросы CO и HC увеличились. Эти неблагоприятные тенденции CO и выбросов представляют собой одну из основных трудностей при контроле выбросов, поскольку при сокращении одного из них увеличивается другой. Также, как показано на этом рисунке, тенденция выбросов при температуре впуска 525 [° K] изменилась, и выбросы внезапно увеличились из-за некоторых пропусков зажигания в этой точке, о которых говорилось ранее.


    Исследование, проведенное Иидой и Игараси, также показало, что увеличение температуры всасываемого заряда (с 297 ° K до 355 ° K) увеличило пиковую температуру после сжатия и ускорило сгорание HCCI на установке [96]. Кроме того, авторы обнаружили, что влияние температуры всасываемого заряда на начальное сгорание было больше при более высоких оборотах двигателя (1200 об / мин) по сравнению с более низкими оборотами двигателя (600 об / мин). Асевес и его сотрудники провели некоторые исследования, включая анализ, а также экспериментальные работы [42].В ходе анализа они разработали два мощных инструмента: модель для одной зоны и модель для нескольких зон. В ходе экспериментальной работы они провели тщательную оценку условий эксплуатации 4-цилиндрового двигателя Volkswagen TDI.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *