Реклама

Календарь записей
Февраль 2013
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728  

Тепловая характеристика

Электроискровая свеча зажигания на автомобильном двигателе работает в крайне тяжелых условиях, так как подвергается комплексному циклическому воздействию механических, термических и электрических нагрузок, изменяющихся в широких пределах. Кроме того, детали свечи зажигания подвергаются химическим воздействиям со стороны топли-вовоздушной смеси, а также со стороны продуктов сгорания топлива и моторного масла.Во время работы двигателя в тепловом отношении свеча подвергается воздействию колебаний температуры газовой среды в камере сгорания от 60 до 3000°С. В результате тепловой конус изолятора и электроды нагреваются до некоторой средней температуры. При неполном сгорании топливовсчз-душной смеси, а также из-за попадания моторного масла в камеру сгорания на поверхности теплового конуса изолятора образуется токопроводящий нагар, шунтирующий искровой промежуток свечи. Из-за шунтирующего действия нагара, сопротивление которого при работе двигателя может изменяться 0.5 до 1.0 МОм (в холодном состоянии чиствя свечв зажигания имеет сопротивление изолятора 500…10000 МОм), во вторичной цепи системы зажигания появляется ток утечки. Ток утечки еще до пробоя искрового промежутка в свече вызывает падение напряжения во вторичной цвпи. В результате напряжение, подводимое к электродам свечи, уменьшается и может оказвться равным или даже меньше пробивного напряжения искрового промежутка. Это приводит к пропускам искрообразования или искра между электродвми вообще не возниквет. Утечка тока может иметь место и по наружной поверхности изолятора, если она загрязнена или покрыта влагой. Вредное влияние нагара, влаги и загрязнений может быть уменьшено внутри свечи путем увеличения пути для протекания токв утечки, что достигается удлинением теплового конуса, а снаружи — ребрением поверхности изоляторв и ее укрытием под грязезащитный колпачок. При нагреве теплового конуса изолятора до температуры 4О0…5О0вС нагар на его поверхности отслаивается. Эта температура называется температурой самоочищения свечи. Для быстрого нагрева теплового конуса до температуры самоочищения он должен быть достаточно длинным. С другой стороны, при работе двигателя под полной нагрузкой температура теплового конуса и электродов не должна превышать 850…900°С. Иначе может возникнуть самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание) от сильно рвзогретых частей свечи зажигания (причиной калийного зажигания часто является нагар не только на свечах, но и на других частях камеры сгорания). Квлильное зажигание возникает во время сжатия еще до момента появления искры в свече и хврактеризуется резким ростом температуры и дввления гвзов в камере сгорания. Процесс сгорания топливовоздушной смеси становится неуправляемым, мощность двигателя падает, а его перегрев может привести к серьезным поломкам поршней, клапанов, коленчатого вала, .разрушению изолятора свечвй и выгоранию электродов. Таким образом, чтобы свечв нв покрывалась нагаром и не вызывала калильного зажигания, температура ее теплового конуса должна быть в пределах 400…900°С. Температуру 400…900°С теплового конуса изолятора называют тепловым пределом работоспособности свечи, который для всех свечей практически одинаков. Однако двигатели существенно различаются по мощности, по типу используемого бензина, по степени сжатия, в, следовательно, и по тепловой напряженности. Чвм больше форсирован двигатель, тем большее количество твпла выделяется в камере сгорания, тем лучше должно отводиться тепло от свечи, чтобы она не перегревалась. Основная часть тепла (80%) отводится чврез i центральный электрод по тепловому конусу изолято-ра. Далее одна часть данного теплового потока проходит по теплоотводящей шайбе и резьбовой части корпуса, а другая — через опорную поверхность корпуса и прокладку. Таким образом, чтобы выдержать тепловой предел работоспособности свечи, размеры ее конструктивных элементов и их формы (главным образом, теплового конуса изолятора) должны быть согласованы с тепловой напряженностью двигвтеля. Отсюдв следует, что для различных двигателей требуются свечи зажигания с различной тепловой характеристикой.Для определения «тепловая характеристика свечи зажигания» однозначного терминологического соглашения пока нв существует. Чаще всего тепловая характеристика свечи зажигания выражается калильным числом. Калильное число свечи зажигания представляет собой некоторое условное число, которое характеризует способность свечи работать в условиях специального эталонного двигателя без калильного зажигания.Согласно российскому ГОСТу 2043-74, под калильным числом понимается условное число из ряда 8, 11, 14, 17, 22, 23, 26, которое пропорционально среднему индикаторному дввлению, при котором во время испытания свечи зажигания на тарировочном одноцилиндровом двигателе в цилиндре двигателя начинает появляться калильное зажигание.Ряд зарубежных фирм под калильным числом принимает величину, пропорциональную времени, по истечении которого свеча, установленная на специальный испытательный двигатель, работвющий при определенном режиме, начинает даввть калильное зажигание. В некоторых случаях для оценки свечей различных типов используется показатель — относительное калильное число свечи зажигания. Этот поквзатель является произведением длины теплового конуса изолятора свечи (в мм) на ее калильное число.Режв в качестве тепловой характеристики используется тепловое число, которое представляет собой отношение литровой мощности (в л.с.) двигателя к площади поверхности нижнвй части изолятора (см2), воспринимающей тепло. Такая характеристика является мерой тепловой напряженности свечи зажигания.В общем случае, тепловая характеристика конкретной свечи зажигания зависит от теплопроводности ве центрального электрода и центрального изолятора; от площади и кривизны поверхности теплового конуса изолятора; от формы запальной полости, доступной для рабочей смеси и других факторов. Изменяют тепловую характеристику свечей, в основном, изменением длины теплового конусв изолятора и площадью вго соприкосновения с корпусом свечи (рис. 10.4).Свеча, предназначенная для низкооборотистого двигателя с умеренным твпловым режимом, имеет длинный твпловой конус (рис. 10.4, а). Изолятор такой свечи получает во время работы двигателя большое количество тепла и нагревается до температуры 600…700°С. Такая свеча называется «горячей». Свеча для быстроходного двигателя с высокой степенью сжатия и напряженным тепловым режимом имеет короткий тепловой конус (рис. 10.4, в), утопленный в корпусе и близко к нему прилегающий. Благодаря этому доступ горючей смеси к запальной полости несколько затруднен, но путь отвода тепла при этом значительно укорочен. Как следствие, изолятор получает меньшее количество тепла и лучше охлаждается (средняя температура нагревания изолятора не превышает 500…600°С). Такую свечу называют «холодной», и она работает без калильного зажигания при напряженном тепловом режиме двигателя. Однако в холодной свече зажигания короткий тепловой конус изолятора становится более восприимчивым к шунтирующему действию нагара.Современные двигатели легковых автомобилей характеризуются высокими значениями литровой мощности, что требует расширения теплового предела диапазона работоспособности свечей зажигания. Одним из способов решения этой задачи является увеличение теплопроводности центрального электрода путем использования медного сердечника, покрытого жаропрочной оболочкой, т.е. составного электрода из двух различных металлов. Благодаря хорошему теплоотводу от составного электрода может быть увеличена длина теплового конуса изолятора для холодной свечи зажигания (рис. 10.4. б). Это обеспечивает надежное самоочищение свечи на режимах малых нагрузок и холостого хода и делает конструкцию свечи зажигания менее чувствительной к образованию шунтирующего нагара. Хорошая теплопроводность составного электрода снижает вероятность перегрева деталей свечи и возникновения калильного зажигания.В зависимости от принятого способа определения тепловой характеристики для свечей зажигания установлены ряды калильных чисел’ (табл. 10.1). Эти ряды составляются фирмами-изго-. товителями и отличаются друг от друга по информационной значимости условных единиц. Калильное число обязательно указывается в маркировке’ любой свечи зажигвния.

Статьи по теме:

  • Обслуживание 31.03.2010
    (В течение первых 2000…3000 км пробега пробивное напряжение новой свечи зажигания повышается на 15…20% за счет округления кромок электродов....)
  • Взаимозаменяемость свечей зажигания 16.04.2010
    (На практике часто приходится заменять свечи одного завода-изготовителя на свечи другого. Такая замена возможна, если новые свечи соответствуют по...)
  • Примеры внешнего вида части свечи зажигания 13.04.2010
    (Ниже представлены типичные примеры внешнего вида внутренней торцовой части свечи зажигания, вывернутой из головки блока (рис. 10.5)*.Нормальное состояние. Тепловой...)
  • Устройство автомобильной свечи зажигания 22.01.2010
    (На рис. 10.2 представлена наиболее распространенная конструкция автомобильной свечи зажигания, основными частями которой являются: корпус 7, изолятор 3 и...)
  • Маркировка свечей зажигания 19.03.2010
    (Маркировка любой свечи зажигания несет в себе првктически полную информацию, необходимую для прввильного выбора типа свечи к конкретному двигателю....)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Поиск по блогу