«Уральский завод дорожных машин»

Современные разработки свечей зажигания

Современные разработки свечей зажигания

Для повышения срока службы свечей зажигания применяются свечи с различными габаритными размерами и числом массовых электродов.

Форма электрода существенно влияет на зажигание топливовоздушной смеси, износ электродов, отвод теплоты и напряжение, необходимое для воспламенения смеси. Преимущественное распространение нашли массовые электроды с нижним расположением, боковым расположением и круговым электродом.

Рис. Форма расположения массового электрода:

1 – перемычка из токопроводящего стекла; 2 – воздушный зазор; 3 – изолятор; 4 – центральный электрод; 5, 6 – массовые электроды; а – нижнее расположение; б – боковое расположение; в – круговое расположение

Увеличение длительности эксплуатации свечей зажигания до нескольких сотен тысяч километров современных свечей зажигания достигается применением более жаропрочных материалов в качестве наплавок на центральных электродах, например платины (температура плавления 1772° С) или иридия (температура плавления 2450° С). Искрообразующее острие центрального электрода, выдерживающее высокие температуры и не расплавляющееся у таких электродов очень мало (0,4…0,6 мм), а сами свечи тоньше и длиннее, что позволяет использовать освободившуюся площадь камеры сгорания для установки клапанов с увеличенными диаметрами головок.

Применение центрального электрода малого диаметра позволяет снизить напряжение пробоя, что повышает надежность искрообразования, а характер горения искры таков, что в кольцевом зазоре между центральным электродом постоянно происходят разряды, выжигающие отложения продуктов сгорания.

Рис. Необходимое напряжение пробоя обычной и иридиевой свечи:

U – напряжение пробоя, кВ

В случае применения обычных свечей распространению фронта пламени мешают массивные электроды, вследствие рассеивания значительной части энергии в тепло, а в иридиевых свечах фронт пламени распространяется значительно быстрее, так как тепловые потери при этом минимальны.

Рис. Распространение фронта пламени в обычной и иридиевой свече

Применение свечей с тонким электродом позволяет избегать калильного зажигания, потому что электрод за время рабочего хода и выпуска успевает охладиться до безопасной температуры.

Новые разработки подачи электрической искры в цилиндры двигателя интенсивно проводят разные фирмы и в частности Saab, которая предлагает использовать одноэлектродную свечу.

В этом случае в качестве одного из электродов свечи используется головка поршня 1, а другой электрод расположен в самой свече 2.


Рис. Одноэлектродная свеча

Одноэлектродная свеча изготавливается с большой толщиной керамической изоляции, что позволяет значительно повысить напряжение пробоя. Зазор между электродами изменяется в зависимости от нагрузки. При малых нагрузках, с большим количеством отработавших газов в топливовоздушной смеси, искра подается при зазоре между электродами до 8 мм. На больших нагрузках искра подается при зазоре 1,5мм.

Перспективными считаются свечи с высокочастотным разрядом без бокового электрода. Электрический разряд в таких свечах возникает посредством СВЧ-энергии , которую генерирует магнетрон, заменяющий традиционную для автомобиля катушку зажигания, подобно тому как это происходит в микроволновой печи.

Высокоча­стотному разряду второй электрод не нужен – он может просто «уходить в пространство» каме­ры сгорания. Лабораторные испытания новой тех­нологии, предложенной американской компанией Etatech и воплощенной в экспериментальных све­чах фирмой BERU, показали энергетическая эффективность при применении такой системы воспламенения повышаются на 40%, а выбросы оксидов азота снижаются на 80%. Это поясняется тем, что смесь теперь поджигается сразу во всей камере сгорания, заполненной электриче­ским полем высокой напряженности. Высокочастотным разряд снимает проблему работы на обедненных смесях, характерную для двигателей с непосредственным впрыском, у которых наблюдается высокий выброс оксидов азота.

Рис. Свеча с высокочастотным разрядом без бокового электрода

  • Система зажигания с датчиком Холла
  • Контактно-транзисторная система зажигания
  • Зажигание то магнето

Метки: Свечи, Система зажигания

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>