Влияние угла опережения зажигания на процесс сгорания

Процесс сгорания основной массы топливовоздушной смеси продолжается в течение 30-50° угла поворота коленчатого вала. Для того чтобы основная масса смеси успела сгореть, когда поршень находится вблизи ВМТ, необходимо, учитывая продолжительность 1-й фазы формирования очага воспламенения, электрическую искру подавать с некоторым опережением до ВМТ. Углом опережения зажигания называют угол поворота коленчатого вала от момента подачи искры между электродами свечи до момента прихода поршня в ВМТ.

На рис. 2.11 представлены индикаторные диаграммы в координатах Р-V при различных углах опережения зажигания, %Др.З.=const.

При позднем зажигании топливовоздушной смеси (в ВМТ, рис. 2.11,а) процесс сгорания развивается на такте расширения, когда поршень находится далеко от ВМТ. Площадь реальной индикаторной диаграммы существенно меньше теоретической, в результате чего снижается полезная работа за цикл, а также мощность двигателя в целом. Процесс сгорания на такте расширения сопровождается увеличением потерь теплоты в систему охлаждения и с отработавшими газами, вследствие чего ухудшается экономичность двигателя.




Для приближения действительной индикаторной диаграммы к теоретической топливовоздушную смесь поджигают с некоторым опережением 6° до прихода поршня в ВМТ, оптимальным для данного режима работы двигателя 1 рис. 2.11,б).

В этом случае сгорание начинается до прихода поршня в ВМТ, а заканчивается, когда поршень уже пройдет ВМТ. В результате оптимального зажигания реальная диаграмма близка к теоретической, мощность двигателя максимальна, а потери теплоты через стенки цилиндров и с отработавшими газами существенно снижаются.

При слишком раннем зажигании (рис. 2.11,в) сгорание основной массы топливовоздушной смеси почти заканчивается до прихода поршня в ВМТ и при лом наблюдается сжатие уже сгоревших газов, на что затрачивается большая работа в такте сжатия Получается индикаторная диаграмма с петлей, площадь которой эквивалентна отрицательной работе. При слишком раннем зажигании уменьшается полезная работа за цикл, снижается мощность и ухудшается экономичность двигателя.

Оптимальный угол опережения зажигания θ°_опт зависит от многих факторов, оказывающие влияние на процесс сгорания. Его значение для каждого скоростного и нагрузочного режимов двигателя определяется экспериментально, устанавливается и поддерживается в процессе работы двигателя при помощи вакуумного и центробежного регуляторов угла опережения зажигания.