Все про запалюванні - теорія, пристрій, faq, мотоцикли урал, дніпро, bmw, ремонт мотоциклів

Теорія запалювання в ДВС. Розглядаються складові частини систем запалювання (СЗ), принцип їх роботи.

Робочий цикл чотиритактного двигуна.

Як випливає з назви, робочий цикл чотиритактного двигуна складається з чотирьох основних етапів - тактів.

1. Впуск. Протягом цього такту поршень опускається з верхньої мертвої точки (ВМТ) в нижню мертву точку (НМТ). При цьому кулачки распредвала відкривають впускний клапан, і через цей клапан в циліндр засмоктується свіжа паливно-повітряна суміш.

2. Стиснення. Поршень йде з НМТ у ВМТ, стискаючи робочу суміш. При цьому значно зростає температура суміші. Ставлення робочого об'єму циліндра в НМТ і обсягу камери згоряння в ВМТ називається ступінь стиснення. Ступінь стиснення - важливий параметр, як правило, чим вона більша, тим більше паливна економічність двигуна. Однак для двигуна з більшим ступенем стиснення потрібно паливо з великим октановим числом.

3. Від згоряння і розширення (робочий хід поршня). Незадовго до кінця циклу стиснення топливовоздушная суміш підпалюється іскрою від свічки запалювання. Під час шляху поршня з ВМТ в НМТ паливо згорає, і під дією тепла згорілого палива робоча суміш розширюється, штовхаючи поршень. Ступінь «недоворота» колінчастого вала (КВ) двигуна до ВМТ при підпалюванні суміші називається кутом випередження запалювання (УОЗ). Випередження запалювання необхідно для того, щоб основна маса бензоповітряної суміші встигла спалахнути до моменту, коли поршень буде перебувати в ВМТ (процес займання є повільним процесом щодо швидкості роботи поршневих систем сучасних двигунів). При цьому використання енергії згорілого палива буде максимальним. Згоряння палива займає практично фіксований час, тому для підвищення ефективності двигуна потрібно збільшувати УОЗ при підвищенні оборотів. У старих двигунах ця регулювання проводилася механічним пристроєм - відцентровим регулятором, що впливає на переривник. У більш сучасних двигунах для регулювання УОЗ використовують електроніку.

4. Випуск. Після НМТ робочого циклу відкривається випускний клапан, і рухається вгору поршень витісняє відпрацьовані гази з циліндра двигуна. При досягненні поршнем ВМТ випускний клапан закривається і цикл починається спочатку.

Необхідно також пам'ятати, що наступний процес (наприклад, впуск), необов'язково повинен починатися в той момент, коли закінчиться попередній (наприклад, випуск). Такий стан, коли відкриті відразу обидва клапана (впускний і випускний), називається перекриттям клапанів. Перекриття клапанів необхідно для кращого наповнення циліндрів горючою сумішшю, а також для кращого очищення циліндрів від відпрацьованих газів.

З усього цього робимо висновок, що:
1 - для підпалювання робочої суміші необхідно сформувати іскру на свічці запалювання;
2 - момент іскроутворення повинен зсуватися в часі в залежності від швидкості обертання коленвала.

Обладнання контактної системи запалювання.

У класичній механічної СЗ всім цим завідує один пристрій - переривник, механізм, що визначає момент формування високовольтних імпульсів в СЗ бензинових двигунів внутрішнього згоряння. У класичному вигляді пристрій включає в себе переривник струму низької напруги і відцентровий регулятор випередження запалювання. Контакти переривника в певний момент розмикаються, розриваючи первинну ланцюг обмотки котушки запалювання (КЗ), що викликає індукування струму високої напруги в її вторинній обмотці. Паралельно контактам підключений конденсатор для зменшення іскріння. Відцентровий регулятор змінює УОЗ відповідно до зміни частоти обертання КВ. Розглянемо його роботу на прикладі ПМ-302.

Переривник складається з нерухомого корпусу з контактами і конденсатором, ексцентричного ротора з відцентровим регулятором і приводний вилки. Ротор обертається на носику распредвала (РВ), але жорстко з ним не пов'язаний - привід ротора здійснюється через приводний вилку, яка зафіксована на лиски РВ. Форма ексцентрика така, що при обертанні ротора контакти на корпусі періодично (2 рази на 1 оборот РВ) замикаються і розмикаються. Відцентровий регулятор, який представляє собою підпружинені важки на параллелограммной рамці, при збільшенні оборотів зміщує ротор щодо приводний вилки, зрушуючи точку розмикання контактів, а отже, і іскроутворення, яке стає більш раннім.

Така конструкція досить проста і надійна. проте має низку недоліків:
- пружини повинні бути ретельно підібрані для рівномірної роботи по циліндрах і правильного графіка УОЗ. Згодом пружини деформуються, що призводить до порушення роботи двигуна. Усувається заміною пружин (потрібно їх попарно добірка).
- на точність відтворення графіка УОЗ впливає не тільки стан пружин відцентрового регулятора, а й стан поворотної пружини самого контакту, адже ексцентрика ротора доводиться долати і її опір. Цей факт неочевидний і часто ігнорується багатьма користувачами.
- контакти, комутуючі КЗ, з часом обгорають, що призводить до зміщення точки іскроутворення. Усувається чищенням контактів, повторної регулюванням запалювання. Для профілактики даного явища контакти повинні бути виготовлені з тугоплавкого сплаву, що в сучасних виробах не виконується.
- виключно механічна природа механізму випередження запалювання визначає єдиний графік УОЗ, який неможливо змінити. Залежно від кубатури двигуна, передавальних чисел трансмісії, умов експлуатації цей графік УОЗ може бути далекий від оптимального.

З розвитком електроніки стало можливим замінити постійно обгорає контакти на електронний транзисторний ключ. Переривник зазнав такі зміни:
- з вала ротора прибраний ексцентрик, замість нього встановлено модулятор ( "шторка"), яка перериває магнітний потік в датчику на ефекті Холла;
- скасований контакт, раніше комутованого КЗ.
Позитивний ефект від таких змін - значне підвищення терміну служби пружин в відцентровому регуляторі і точність відтворення графіка УОЗ, так як пружини тепер не відчувають механічне опір з боку контакту.
Вузол іскроутворення тепер містить, крім відцентрового регулятора, датчик Холла і комутатор, який, для спрощення, можна вважати підсилювачем слабкого сигналу від датчика. Комутація КЗ безконтакні способом багаторазово збільшила ресурс вузла іскроутворення. У такому вигляді БСЗ успішно експлуатується на вітчизняних та імпортних автомобілях вже кілька десятків років. Однак застосування такого рішення на мотоциклах має ряд обмежень, і основне з них - схильність відсіку запалювання впливів пилу і вологи, що негативно впливає на механіку регулятора випередження. Крім того, графік УОЗ як і раніше один і не регулюється.

Еволюційний крок 2 - мікропроцесорна система запалювання (МПСЗ)

Подальший розвиток електроніки дозволило відмовитися від самого ненадійного механічного вузла СЗ - відцентрового регулятора УОЗ, поклавши функції формування графіка УОЗ на спеціалізований мікропроцесор. Відсутність рухомих деталей, які впливають на роботу запалювання, робить цей вузол одним з найнадійніших і не вимагають обслуговування в процесі експлуатації мотоцикла. Крім того, застосування мікропроцесора дало можливість використовувати різні графіки УОЗ для різних режимів двигуна і умов експлуатації мотоцикла, а також додавати різні сервісні функції. В цілому пристрій МПСЗ таке:
- модулятор ( «шторка»), жорстко закріплений на РВ (зустрічаються модифікації з датчиком, що працює від інжекторного вінця 60-2, розміщеного на маховику). При виборі модулятора слід віддавати перевагу виробам з магнітомягкого стали - вони працюють з усіма типами датчиків і тому найбільш універсальні;
- датчик (Холла, оптичний, індуктивний, ємнісний - перераховані в порядку убування популярності). Незважаючи на популярність і дешевизну датчиків Холла, перевагу слід віддати оптичному датчику - він нечутливий до зовнішніх магнітних полів, і як наслідок, невимогливий до близькості установки генератора;
- мікропроцесорна схема випередження;
- комутатор КЗ, може бути як окремим елементом (зазвичай використовується комутатор ВАЗ), так і складовою частиною схеми випередження.

Огляд БСЗ і МПСЗ.

Заводського виготовлення:
Старий Оскол.
Тюмень.
Уктус.
Уктус-2.
СОВЄК.
СОВЄК мікропроцесорний.

Самостійні розробки:
Saruman.
Woofer. Далі буде.
-----------------------------------------------------
Все потрібне просто. Все складне - не потрібно.

Знайшов asm і hex файли своєї прошивки Сарумана для к-750 зі стандартною сс. підбирав графіки експеремінтальним шляхом угробив десь місяць а то і більше на цю справу, використовувався графік 2 на одинці (більш крутий) і за замовчуванням для Коляса. графік 1 думав підійде для говіння але на ньому мотор дуже ледачий так і не використав жодного разу. прошивку можу кинути якщо треба

комент з АСМ файлу

конфігурація:
; мікроконтролер - PIC16F628 і його модифікації
;
; конфігурація шторки - АКТИВНИЙ ЕЛЕМЕНТ - МЕТАЛЕВИЙ ЛЕПЕСТОК
;
; графік за замовчуванням - №3 Оппозит
; кути випередження - 4.7 18.8 30.5 41.0 45.5 45.0 45.0 немає ні
;
; графік 1 - №1 Оппозит
; кути випередження - 2.2 12.3 21.8 26.3 27.3 27.9 27.5 немає ні
;
; графік 2 - №3 Оппозит
; кути випередження - 6.5 25.3 39.3 43.9 45.5 45.0 45.0 немає ні
;
; додаткова функція 1 - ДВИГУН-СТОП
;
; додаткова функція 2 - ОБМЕЖЕННЯ ОБОРОТОВ 3000 об / хв

якісь великі кути для ніжнеклапа як мені здається. Пам'ятаю теж робив побільше кут, мотор ставав швидше, але була детонація або щось схоже на неї, як ніби йому важко. Перейшов на стнадартний графік для м72 / к-750

Я не претендують на істину. Це суто мій досвід на моторі з СС 5.5. (Проливав кілька різних голів у всіх з автотехнологій СС 5.5). Карбо 68. На 80-Ом і 92-Ом бенз працював нормально. Але я "газ в підлогу" не тисну.
Так само прошу поділитися досвідом хто ездел на ніжнеклапе з компресією 7 і вище на Саруманом. Які криві пользовали і який бенз