Чому витрачається іскра в чотиритактних двигунах?


13

Це щойно придумало мені цікавий розум. У типовому чотиритактному двигуні з парною кількістю циліндрів свічки запалюються парами. Це означає, що існує даремна іскра, оскільки один циліндр знаходиться у відпрацьованому стані, а інший насправді спрацьовує у верхній частині стиснення.

Я розумію, що це, мабуть, робиться для економії місця під кришкою, оскільки це подвоїть кількість необхідних пакетів котушок. Це також економить гроші на початковій покупці та заміні. Однак вони не займають багато місця і не коштують стільки (принаймні для мого 4-циліндрового автомобіля).

Моє запитання: Чому б не подвоїти кількість пачок котушки, щоб уникнути марної іскри? Хоча це займе більше місця і коштує дорожче для пачок, потворне це призведе до певного зменшення зносу запалювальних свічок, а також проводів свічки запалення та, можливо, генератора. Це вдвічі перевищить кількість іскор на кожній штепсельній вишці, оскільки вони можуть бути встановлені лише для загоряння на ході стиснення.

Я впевнений, що питання щодо простору та вартості відповідає на питання, але я сподівався на деякі інші думки щодо переваг / недоліків системи, яка дозволяє уникнути марної іскри.


Питання про бонус: як правило, двоциліндрові двигуни іскрять обидва циліндра одночасно? Або вони мають тенденцію виблискувати окремо?


Питання про бонус 2: Чи є даремна іскра в двигунах з непарною кількістю циліндрів? Я б не вважав цього.


Не впевнений, що тут ви маєте на увазі як "даремна іскра". Ви хочете сказати, що два циліндри повинні стріляти одночасно?
Заїд

1
Навіть якби це було правдою, фактична кількість "відходів", про які ви говорите, надзвичайно мала, а іскра не є найважливішим компонентом зносу свічок. Додавання більшої кількості котушок означатиме просто додавання більшої кількості деталей, які можуть зношуватися та потребувати заміни.
барбекю

@Zaid, ні. Я маю на увазі, що дві свічки запалювання іскряться одночасно, але одна розпалює паливно-повітряну суміш одразу після удару стиснення, а інша іскриться у вихлоп (витрачається даремно).
Poisson Fish

Якщо ви вважаєте, що котушка на Mercedes S-класу коштує більше 1000 доларів, було б нерозумно подвоїти кількість.
Капітан Кенпачі

1
@JuannStrauss, так, це було б досить важливо, але моє дослідження свідчить про те, що пакети котушок S класу повинні становити близько 50 доларів кожен. Ви можете перевірити свого хлопця ...
Poisson Fish,

Відповіді:


18

Вибачте, якщо це в кінцевому підсумку є тривалою відповіддю. Відповідь на це питання є більш історичною, ніж усе інше, але спочатку трохи досвідом.

У системі відпрацьованої іскри котушка запалювання має два виходи свічки запалювання на відміну від будь-якої іншої системи, яка має лише один. Кожна котушка запалювання підключена до двох свічок запалювання. Ці свічки запалювання знаходяться у двох протилежних циліндрах, тобто поршні рухаються вгору та вниз одночасно. Це ставить один циліндр у хід стиснення, а другий - у витяжний хід одночасно. Коли котушка загоряється, обидва свічки запалювання виблискують одночасно, одна в балоні з паливом, а друга в циліндрі з вихлопом. Іскра в циліндрі з вихлопом називається іскровою відходом.

Коли вперше вийшла іскра, вона опинилася на передній частині. Це була чудова заміна дистриб'ютора, але в кінцевому підсумку це був компроміс. Найбільшою причиною іскрових відходів є те, що для цього потрібна менша обчислювальна потужність. Автомобільні комп’ютери в той час були в зародковому стані і просто не могли розчавити числа, щоб розпалити набір окремих котушок. Це видно з того факту, що в той же час багатоточкові системи вприскування палива були надзвичайною силою. Інжектори були випущені всі разом, як один великий інжектор, на відміну від послідовного вприскування палива, який послідував, який випалював форсунки окремо в порядку випалу. Це ще видно з використання модулів запалювання, наприклад, у автомобілях GM та EDIS у автомобілях Ford. Ці модулі виконали деякі необхідні розрахунки, щоб позбавити ПКМ від необхідності їх виконувати.

Знос зношених свічок запалювання, які ви згадуєте, надто перебільшений, тому що відхід завжди запалюється у вихлопному потоці, який сповнений гарячого іонізованого газу, який дуже легко підпалити. Насправді свічка запалювання, яка спрацьовує назад (бічний електрод до центрального електрода), зазнає найбільшого зносу.

Більшість виробників автомобілів в кінцевому підсумку перейшли на окремі котушки на циліндр, це називається котушка на штепселі або котушка біля штекера. Це більш вигідна система, тому що час роботи та терміни можна керувати для кожного циліндра. Навіть при тому, що вони такі сучасні, ці системи все ще зберігають коріння, звідки вони взялися. Наприклад, у двигуні Ford V8 з котушкою на вилці, якщо датчик положення розподільного вала перестане працювати, двигун буде використовувати лише датчик положення колінчастого вала і регресувати до використання відходів іскри та випалення форсунок у банках, а не послідовно. Це привід мене до гаражного режиму кульгання. Також деякі виробники все ще зберігають іскрові відходи навіть на сьогодні виготовлених двигунах. Візьмемо для прикладу 4-циліндровий двигун GM Ecotec, він все ще використовує іскрові відходи.

Нарешті, питання про два циліндри. Це дійсно залежить від конструкції двигуна. якщо циліндри протилежні, як двигун Vtwin, то так, вони використовують відхідну іскру, але також ці двигуни зазвичай використовують магнітосистему, яка завжди випускає ту саму свічку запалювання у вихлопі, це не може допомогти. Якщо це плоский двигун, як у деяких мотоциклів, то він не використовує цю систему, оскільки хід циліндрів протилежний.

Двигуни циліндрів непарної кількості PS (більше, ніж є) настільки рідкісні, що було б більш винятком, як правило, щодо систем запалювання, які вони використовували.


Дякую за тривалу відповідь! Це відповіло на мої запитання безпосередньо і підтвердило мої підозри, що витрачена іскра - це здебільшого складність компромісу та вартість.
Poisson Fish

Додам, є двигун з плоским близнюком, який використовує витрачену іскру, класичний Citroen 2CV: en.wikipedia.org/wiki/Citro%C3%ABn_2CV#Engines Оскільки машина була розроблена виключно для механічної простоти та надійності звертаючись до масового ринку, система його добре підходила. Горизонтально-протилежні двигуни чудово працюють із системою витрачання іскри, оскільки поршні рухаються в протилежних напрямках, ударами на 180 '.
Гарграварр

@Gargravarr Я думаю, що мені доведеться розрізняти. Двигуни плоского типу V не можуть використовувати іскрові відходи. Плоскі протилежні двигуни, такі як боксер Subaru, можуть використовувати іскрову іскру. Відмінність полягає в тому, чи їдуть два поршні на одному киданні кривошипа (плоский V) чи всі поршні мають свій кидок (боксер).
vini_i

6

Деякі чотиритактні двигуни все- таки втратили іскрове запалювання. Основна перевага - не потребував розподільника, який був однією з менш надійних частин системи запалювання. Системи відходів, що витрачаються, використовувались задовго до того, як пакети котушок із верхньою частиною вбудовані стали загальним.

Питання надійності не так важливі для сучасних компонентів запалювання.

Зникла іскрова запалювання є більш-менш стандартною для невеликих одноциліндрових чотиритактних двигунів, які використовують магнітне запалювання, через свою просту та надійну конструкцію.

У мотоциклетних двигунах витрачена іскра має перевагу у використанні меншої кількості котушок, кожна з яких може бути фізично більшою (і більш потужною) у обмеженому просторі.

У Вікіпедії є список двигунів іскрового запалювання тут: https://en.wikipedia.org/wiki/Wasted_spark#Practical_examples_of_.27wasted_spark.27

Повітряні поршневі двигуни з двома свічками запалення на циліндр розроблені саме так для додаткової надійності. Кожна штепсельна вилка має повністю окрему систему запалювання, і якщо система однієї вилки виходить з ладу, це має незначний вплив на продуктивність двигуна. Кожну систему запалювання можна відключити незалежно від кабіни, якщо вона виявляє періодичні несправності під час польоту тощо. Однією з перевірок перед польотом є переконання, що двигун буде працювати належним чином на кожній системі запалювання, а інший відключений. Це не пов’язано з витраченим іскровим запаленням.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.