7.2.1. Регулирование угла опережения зажигания

Принцип регулирования угла опережения зажигания заключается в том, что датчик детонации измеряет колебания давления в цилиндре, преобразует их в электрические сигналы, которые сравниваются с сигналами, соответствующими допустимому уровню детонации. При наличии превышения допустимого уровня блок управление подаёт сигнал на распределитель зажигания, который уменьшает угол опережения до устранения детонации. Уменьшение угла опережения зажигания эффективно устраняет детонацию. После устранения детонации происходит возврат угла опережения к некоторому базовому уровню. Базовая программа регулирования опережения зажигания составляется с учётом определённых сочетаний параметров окружающей среды, детонационной стойкости топлива, технического состояния двигателя и т. д. Базовая программа реализуется в настоящее время как правило электронными средствами, реже – механическими (автоматами и корректорами). При заданных или лучших условиях (понижение давления или температуры окружающего воздуха, повышение влажности и т. д.) базовые программы без участия датчика детонации обеспечивают бездетонационную работу двигателя.

7.2.2. Регулирование давления наддува

При уменьшении угла опережения зажигания происходит ухудшение мощностных и экономических показателей двигателя, повышается его теплонапряжённость, растёт температура отработавших газов (ОГ). А последняя требует ограничения из – за влияния на надёжность и долговечность турбины. Поэтому применяются системы регулирования давления наддува по сигналу датчика детонации (рис. 7.4).

Система содержит электромагнитный клапан 4, при открытом состоянии которого давление в рабочей полости мембранного механизма 5 клапана перепуска ОГ благодаря наличию калиброванного дросселя 6, оказывается близким к давлению окружающей среды. При этом, клапан перепуска будет закрыт, все газы поступят на лопатки газовой турбины, давление наддува будет максимальным для данного режима работы двигателя. Если электромагнитный клапан 4 закрыт, то давление в рабочей полости мембранного механизма клапана 5 становится равным давлению во впускном трубопроводе, т. е. давлению наддува. Клапан 5 приоткрывается, перепуская часть ОГ мимо турбины, в результате чего давление наддува будет меньше максимального.

Рис. 7.4. Схема системы регулирования давления наддува с помощью датчика детонации. а – импульс датчика частоты вращения коленчатого вала.

Выбирая пружину клапана 5 и её предварительное натяжение, задают давление наддува при закрытом электромагнитном клапане 4. В таком положении он находится при неработающей системе регулирования, в том числе при работе двигателя на режимах малых нагрузок и при отказе системы. При неработающей системе электромагнитный клапан 4 периодически открывается и закрывается (с частотой 12 гц). По импульсу блока управления 3 меняется соотношение времени открытого и закрытого его состояния. В результате меняется положение клапана перепуска ОГ и давление наддува. Импульс блока 3 формируется на основе информации, поступающей от датчиков 1 детонации, давления во впускном трубопроводе 2 и частоты вращения коленчатого вала.

Такая система позволяет снизить теплонапряжённость двигателя, допускает не уменьшать степень сжатия двигателя при применении наддува, благодаря чему возрастает топливная экономичность двигателя. Система также даёт возможность кратковременного увеличения давления наддува и, следовательно, крутящего момента двигателя (до 20%) при резком открытии дроссельной заслонки (склонность к детонации сразу после резкого открытия дроссельной заслонки ниже, чем некоторое время спустя, т. е. принципиально можно вести регулирование и без применения датчика детонации).