WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Свічки запалення - Реферат

Свічки запалення - Реферат

Реферат на тему: Свічки запалення Свічки запалення, безумовно, працюють в самих екстремальних умовах, які тільки можна знайти в автомобілі. Вони по черзі то знаходяться "в епіцентрі вибуху" розжарених газів з температурами до декількох тисяч градусів, то приймають на себе порцію робочої суміші, яка тільки що утворилася з атмосферного повітря (при температурі навколишнього середовища) і пари бензину. Все це повторюється десятки разів кожну секунду протягом багатьох годинника. Головним завданням всієї конструкції свічки є створення зазору, через який періодично пропускається могутній електричний заряд під напругою 20-30 тисяч вольт, що створює дугу, яка підпалює робочу суміш. Самі невеликі відхилення параметрів приводять до нестійкої роботи, особливо помітної на неодружених оборотах, а іноді і до повної зупинки або неможливості завести двигун. Основною причиною таких відхилень є накопичення продуктів згорання бензину, що забивають іськрообразующий зазор. Вихід з цієї суперечливої ситуації знайдений давно - свічка сама повинна звільнятися від продуктів згорання. Вони допалюються на її розжарених поверхнях і змиваються вихором газів, що горять, потрапляючи далі в моторне масло і зрештою - в масляний фільтр або у вигляді відкладень на дно картера. Разом з тим свічка запалення не повинна нагріватися дуже сильно, в цьому випадку починається так зване гартівне запалення і детонація, коли робоча суміш спалахує не від розряду струму в заданий момент часу, а від розжарених електродів у момент попадання пари в камеру. Наслідки цього найсумніші, починаючи від втрати потужності і збільшення викиду всіх шкідливих речовин до можливого руйнування двигуна. Характер експлуатації автомобіля визначає величезний діапазон можливих навантажень на двигун. Тепловий режим його компонентів при роботі, скажімо, в місті дуже сильно відрізняється від напруженого режиму при русі на гірському серпантині. Весь цей час свічки запалення повинні забезпечувати точний баланс між накопиченням тепла для самоочищення і його відведенням для запобігання гартівному запаленню. Експериментально встановлено, що такий баланс витримується максимально вірно, коли робочі поверхні свічки знаходяться в діапазоні від 400 до 900 градусів. Добре відома схема відведення тепла типовою свічкою запалення. Близько 20 відсотків з 100, отримуваних від спалювання газів переходить новій порції робочої суміші, що назад поступила в камеру (вона поступає практично з температурою навколишнього повітря). Шістдесят відсотків проходить через поверхні зіткнення ізолятора і оболонки свічки далі на корпус головки туди, де їх вже "чекає" сорочка охолоджування. По 10 відсотків отримує атмосфера зовні від зовнішніх частин оболонки і ізолятора. Саме комбінація конструктивних особливостей ізолятора і оболонки свічок запалення визначили їх ділення на гарячі, холодні і проміжні. Перші мають велику поверхню ізолятора, видатну в камеру і "доступну" для обігріву газами, що горять, і маленьку зону переходу від ізолятора до оболонки. Другі мають набагато більшу зону для відведення тепла і, тому, їх робочі поверхні нагріваються значно менше. Здатність накопичувати тепло називається гартівним числом свічки. Практично кожен фірма-виготовлювач застосовує тут свою систему кодування і, тому, єдиний спосіб правильно підібрати свічу - використовувати фірмовий каталог або таблиці взаємозамінюваності. Керамічний ізолятор визначає здатність свічки накопичувати тепло, а металевий сердечник - відводити. Без ефективного рішення другої складової цієї рівності правильний баланс неможливий і тому практично всі сучасні свічки мають так звану біметалічну конструкцію. Центральний електрод робиться композитним, таким, що складається із стійкої до ерозії оболонки (зазвичай з хромо-никільовой стали) і мідного сердечника, що багато разів підвищує здатність відводити тепло. Набагато рідше біметалічними роблять і бічні електроди, ще рідше замість міді застосовують інші матеріали, наприклад срібло. Біметалічний центральний електрод додає свічці найважливішу властивість, звану термоеластичністю. Її конструкція володіє одночасно і "гарячими" і "холодними" властивостями. У момент пуску двигуна нагрівається нижня частина електроду, зроблена з хромо-никільового сплаву з меншою теплопровідністю. Це дозволяє підтримувати підвищену температуру і, як наслідок, забезпечити швидкий і надійний пуск. Потім, у міру прогрівання всієї маси свічки, в справу вступає мідна серцевина, інтенсивно відвідна тепло, свічка стає "холодною". При зниженні оборотів, наприклад на холостому ході, більше працює хромо-никільовий ділянка і свічка знов набуває "гарячих" властивостей. Серед виробників свічок запалення йде безперервна боротьба двох протилежних концепцій. Згідно першої ніж більший по потужності струм проходить через зазор між електродами, тим повніше і ефективніше згорає паливо. В результаті знижується витрата бензину, збільшується чистота роботи двигуна і ресурс таких дорогих елементів системи, як каталітичний нейтралізатор. При цьому, проте, йде інтенсивне електрохімічне руйнування поверхонь електродів, особливо бічного. Супротивники цього підходу пропонують рішення, що знижують потужність струму, збільшуючи при цьому ресурс свічок запалення. Не тільки підвищений заряд струму, але і ідея автомобіля, що не "обслуговує", примушують конструкторів шукати шляху збільшення часу роботи свічки. Багато нових автомобілів США пропонують сьогодні 100 тисяч миль (160 тисяч кілометрів) до першої заміни витратних матеріалів (фільтри-свічки). Найчастіше такі моделі укомплектовані платиновими вставками у вигляді дисків на бічному або на обох електродах. Платина набагато стійкіше до корозії і електрохімічного руйнування, чим традиційні хромо-никілієвиє сплави. Конструкції з електродами, цілком виконаними з платинового сплаву робляться рідше. У роздрібній торгівлі "свічки-довгожителі" частіше укомплектовані трьома - чотирма бічними електродами, хоча зустрічаються і платинові вставки. Помилково автоаматори часто вважають, що чотири електроди покращують "поджігаємость" змішай, утворюючи чотири плазмові містки. Насправді відбувається зворотне. "Поджігаємость", а також ефективність згорання навіть небагато погіршуються, зате значно продовжується час життя свічки. У випадку з чотирма бічними електродами іскра утворюється між центральним і тим бічним, який знаходиться ближчим. Його поверхня помалу зношується і в справу вступає наступний - той, відстань до якого мінімально. Так по черзі і працює декілька бічних електродів, продовжуючи термін служби свічки. Згорання робочої суміші свічок з декількома бічними електродами погіршується тому, що її доступ в найкритичнішу частину камери - до іскри утруднений. До того ж, ніж більше електродів, тим інтенсивніше відводиться тепло від свічки. Для таких конструкцій більше вірогідність утворення нагару і гірше показники двигуна по CO і NO. Тому конструктори активнодосліджують і інший шлях - свічки з одним бічним електродом мінімальних розмірів або ... зовсім
Loading...

 
 

Цікаве