7.10. Какая нужна система управления углом зажигания
14-15.10.06.
Двигатель может работать без зажигания искрой (по дизельному принципу). Поэтому – лучшая система зажигания – это ее отсутствие.
По опыту настройки двигателя: угол зажигания устанавливали вручную по максимуму оборотов на холостом ходу.
Дополнительно учитывали лучшие показатели по СО и СН в выхлопных газах.
Если делать автоматическую систему управления, то алгоритм настройки должен быть следующим:
1). Автомат (не оператор) задает угол зажигания ά=±90º относительно ВМТ и изменяет его с некоторым шагом по ά, выбирая рабочее значение άраб. При максимальном числе оборотов (мощности, работе…) с заданной точностью. Это достигается более мелким шагом влево и вправо от άраб («маятник»). Такие ловушки традиционно применяются при программировании в решении систем двух уравнений с двумя неизвестными (ищут пересечение их графиков).
2). После нахождения первоначального άраб. Для определения текущего άраб.т. раскачку «маятника» ловушки делают в меньшем диапазоне, например сначала ά=±10º, при необходимости расширяя его, если решение (точка пересечения) не найдено, т.к. находится в пределах более широкого диапазона.
3). Число оборотов (мощность) двигателя задает оператор-водитель нажатием педали газа – открывая заслонки.
Автотермический (бестопливный) режим вообще не зависит ни от зажигания, ни от угла зажигания, если двигатель на него настроен. То есть, система управления зажиганием если и нужна, то не для получения бестопливного режима, а для получения максимальной мощности.
Но если есть режим бестопливный, и двигатель имеет некоторый рациональный, постоянный, настроенный вручную ά, охватывающий его диапазон мощностей, необходимых для езды с номинальной нагрузкой и скоростью, то зачем нам максимальные мощности (при данном расходе воздуха). Пусть будут не максимальными, а необходимыми, рациональными; ведь воздух – это не бензин, воздух экономить нет смысла, тем более за счет усложнения двигателя. То есть система управления зажиганием при бестопливном режиме вообще не нужна, т.к. он зависит от наличия свободного электрона-генератора, а не от ά.
Это и было проверено в 2002 году: был самый простой вариант: настройка жиклеров, заслонок в карбюраторе и доцилиндровая обработка воздуха в магните, и – все. Нарабатывался катализатор на стенках цилиндров.Угол ά устанавливали вручную постоянным – по числу оборотов, СО и СН.
Предлагается повторить этот простой вариант.
31.08.2006
7.11. Об улучшении горения зажиганием в двс.
При обычном зажигании и обычной свече процесс зажигания развивается, судя по фотографиям, «не спеша»:
На рисунке показано развитие пламени (плазмы) в цилиндре двигателя (данные Е.С.Бугайца). Сначала в зоне искры появляется маленький шарик-плазмоид. Затем зона горения сдвигается вправо и увеличивается, занимая в конце процесса все сечение цилиндра.
Применение свечи Е.С.Бугайца с конденсатором – накопителем энергии и с конусообразной юбкой – электродом улучшает воспламенение смеси в цилиндре.
Н
а
первом этапе шарик-плазмоид получается
значительно больших размеров. И – пламя
занимает все сечение цилиндра уже на
втором этапе горения.
По мнению Е.С. Бугайца этим устраняется неравномерность давления и перекос поршня, улучшается КПД двигателя за счет уменьшения потерь на трение. Улучшается экология горения, но заметной экономии топлива нет.
Форкамерная свеча (Украина) дает примерно те эже результаты, что и свеча Е.С.Бугайца. В связи с тем, что форкамерные свечи быстро засоряются, а у одной из свечей Е.С. Бугайца оторвалась юбка (пришлось перебирать двигатель): при езде на ВАЗ 2106 на бестопливном режиме оставили обычные свечи.
Угол зажигания на бесторпливном режиме выставляется (в автосервисе) постоянным на ХХ с учетом наибольших оборотов двигателя и лучших показателей по СО и СН (по приборам) при меньшем расходе топлива (первичном, определяемом оперативно по табло бортового компьютера от штатного турбинного датчика) после настройки на переобедненную смесь (жиклерами и положением заслонок). Более того, при езде изменение угла зажигания с помощью октан корректора в диапазоне ± 15º не влияло никак на бестопливный режим. Полностью настройка двигателя на бестопливный режим приведена в книге /1/, а кратко в отдельном документе «Технология …» от 13.08.06.
Теоретически лучшим углом зажигания должен быть угол примерно 90º после верхней мертвой точки (ВМТ). Во-первых, при этом угле обеспечивается максимальный крутящий момент на валу от усилия поршня. Во-вторых, в этот момент уже произошла наибольшая доля рабочего такта расширения, да еще при наибольшей скорости самого процесса расширения, что приводит к разрушению активированных в ВМТ молекул воздуха за счет действия разности давлений внутри них (большее) и вне (меньшее). Снижение температуры смеси от расширения способствует увеличению периода времени и температуры этапа энерговыделения в процессе горения за счет укрупнения фрагментов разрушенного воздуха при пониженной температуре (от его расширения).
Система зажигания Михайлова дает примерно те же результаты, что и свечи Е.С. Бугайца и фаркамерные (экология), но не дает заметной экономии топлива, хотя эта система, конечно, сложнее, чем просто свеча. Более того, она предназначена только для топливного режима и будет лить топлива столько, сколько возможно по трубопроводам и устройствам топливного тракта, так как ее цель поддерживать максимальную мощность двигателя, а не экономить топливо.
Будучи установленной на двигатель с бестопливным режимом эта система мешает его достижению: пока будет литься топливо бестопливного режима не будет. При этом угол зажигания устанавливается самый произвольный этой самой системой по ускорению вала. А не по наилучшему горению воздуха при наименьшем расходе топлива, или – вообще без топлива.
Система управления зажиганием Глазырина является дальнейшим развитием системы Михайлова, дает возможность устанавливать угол по желанию оператора. Но эта возможность противоречит сути системы Михайлова (автоматическая установка угла зажигания). По словам автора его система была готова в июне 2005 года (??!!), поэтому и было принято решение ее применять. Но в связи с ее реальным отсутствием была установлена на автомобиле система Михайлова (не выполнено ТЗ), что задержло работы более чем на год.
Одной из мер улучшения зажигания является образование вихрей-торов в камере сгорания цилиндра двигателя. В размерах цилиндра это связано с конструктивными изменениями, поэтому проще делать вихри в размерах свечи. Плазменный вихрь-тор по сути является шаровой молнией (ШМ), которая обладает избыточной энергией и может взрываться в цилиндре поджигая всю смесь (воздух). Этому способствует разность давлений на периферии и осях вращений среды в вихре, а также – вакуум на этих осях (круговой и центральной).
Чтобы получить тор нужны следующие меры:
образование плазмы (искра, СВЧ…)
выталкивание плазмы через некоторый канал, в котором и образуется тор под действием пары звуковой и ударной волн, направленных в разные стороны и создающих вращение;
импульсное действие для создания единичного вихря и его выталкивания;
второй импульс – для разрушения (взрыва, вихря – ШМ);
подбор длины и диаметра канала, материала;
опробовании разной формы выхода из канала: цилиндрической, конической, сходящейся и расходящейся.
В указанных выше свечах канала практически нет: в обычной – вообще отсутствует; в свечах Бугайца раструб в юбке имеет длину, диаметр и угол раскрытия (примерно 90º), подобранные опытным путем для топливного цикла, без учета необходимости создания ШМ и их взрыва. Канал короткий и занят центральным электродом. То же – и в форкамерной свече. Поэтому ШМ в них не возникают, а только – плазмоиды (сгустки плазмы без вихря).
Ожидается, что применение ШМ позволит вообще обойтись в двигателе без топлива и топливной системы.
Конечная цель – создание демонстрационного образца двигателя (в составе автомобиля или электростанции или на стенде). Поскольку целью не ставится создание промышленного образца, то демонстрационный должен быть ПРОСТЫМ, с минимальными доработками и без изменений конструкции двигателя. По прошлому опыту этому соответствует:
- применение обычных свеч зажигания;
- наработка изотопов на стенках цилиндров;
- постоянный (без системы управления) угол зажигания;
- настройка на переобедненную смесь (жиклеры, заслонки, подача топлива).
Литература: 1. Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. – СПб Невская жемчужина, 2004 – 592 стр.
Е,И. Андреев 2.07.07