Aizdedzes svece: vairāk nekā tikai dzirkstele

Aizdedzes sveces būtība dzirksteļaizdedzes dzinējā šķiet acīmredzama. Šī ir vienkārša ierīce, kurā vissvarīgākā daļa ir divi elektrodi, starp kuriem lec aizdedzes dzirkstele. Tikai daži no mums zina, ka mūsdienu dzinējos aizdedzes svece ir ieguvusi jaunu funkciju.

Mūsdienu dzinēji tiek vadīti gandrīz tikai elektroniski. Kontrolieris, tautā saukts par "datoru" savāc virkni datu par agregāta darbību (šeit pieminam, pirmkārt, kloķvārpstas ātrumu, gāzes pedāļa "spiediena" pakāpi, atmosfēras gaisa spiedienu un ieplūdes kolektoru, dzesēšanas šķidruma, degvielas un gaisa temperatūru, kā arī izplūdes gāzu sastāvu izplūdes sistēmā pirms un pēc to tīrīšanas ar katalītisko neitralizatoru), un pēc tam, salīdzinot šo informāciju ar atmiņā saglabāto, izdod komandas. uz aizdedzes un degvielas iesmidzināšanas procesa kontroles sistēmām, kā arī gaisa aizbīdņa stāvokli. Fakts ir tāds, ka uzliesmošanas temperatūrai un degvielas devai atsevišķiem darba cikliem ir jābūt optimālai efektivitātes, ekonomiskuma un videi draudzīguma ziņā katrā dzinēja darbības brīdī.

LASI ARĪ

Kvēlsveces

Spēle ir sveces vērta

Starp datiem, kas nepieciešami, lai kontrolētu pareizu dzinēja darbību, ir arī informācija par detonācijas degšanas esamību (vai neesamību). Gaisa un degvielas maisījumam, kas jau atrodas sadegšanas kamerā virs virzuļa, ir jādeg ātri, bet pakāpeniski, sākot no aizdedzes sveces līdz degkameras tālākajām vietām. Ja maisījums aizdegas pilnībā, proti, "eksplodē", dzinēja efektivitāte (t. i., spēja izmantot degvielā esošo enerģiju) strauji pazeminās, un tajā pašā laikā palielinās slodze uz svarīgām dzinēja sastāvdaļām, kas var izraisīt neveiksmi. Tāpēc nevajadzētu pieļaut pastāvīgu detonācijas parādību, bet, no otras puses, momentāno aizdedzes iestatījumam un degvielas-gaisa maisījuma sastāvam jābūt tādam, lai degšanas process būtu salīdzinoši tuvu šīm detonācijām.

Tāpēc jau vairākus gadus modernie dzinēji tiek aprīkoti ar t.s. sitiena sensors. Tradicionālajā versijā patiesībā tas ir specializēts mikrofons, kas, ieskrūvēts dzinēja blokā, reaģē tikai uz vibrācijām ar frekvenci, kas atbilst tipiskai detonācijas degšanai. Sensors nosūta informāciju par iespējamu klauvēšanu dzinēja datoram, kas reaģē, mainot aizdedzes punktu, lai klauvēšana nenotiktu.

Tomēr detonācijas degšanas noteikšanu var veikt citā veidā. Jau 1988. gadā zviedru uzņēmums Saab uzsāka bezizplatītāja aizdedzes bloka ražošanu ar nosaukumu Saab Direct Ignition (SDI) modelī 9000. Šajā risinājumā katrai aizdedzes svecei ir sava aizdedzes spole, kas iebūvēta cilindra galvā, un “dators ” baro tikai vadības signālus. Tāpēc šajā sistēmā aizdedzes punkts var būt atšķirīgs (optimāls) katram cilindram.

Tomēr svarīgāk šādā sistēmā ir tas, kam tiek izmantota katra aizdedzes svece, kad tā nerada aizdedzes dzirksti (dzirksteļu ilgums ir tikai desmitiem mikrosekunžu darbības ciklā, un, piemēram, pie 6000 apgr./min., viens dzinējs darbības cikls ir divas simtdaļas sekundes). Izrādījās, ka ar tiem pašiem elektrodiem var izmērīt starp tiem plūstošo jonu strāvu. Šeit tika izmantota degvielas un gaisa molekulu pašjonizācijas parādība lādiņa sadegšanas laikā virs virzuļa. Atsevišķi joni (brīvie elektroni ar negatīvu lādiņu) un daļiņas ar pozitīvu lādiņu ļauj plūst strāvai starp sadegšanas kamerā ievietotajiem elektrodiem, un šo strāvu var izmērīt.

Ir svarīgi atzīmēt, ka norādītās gāzes jonizācijas pakāpe kamerā degšana ir atkarīga no degšanas parametriem, t.i. galvenokārt uz pašreizējo spiedienu un temperatūru. Tādējādi jonu strāvas vērtība satur svarīgu informāciju par degšanas procesu.

Saab SDI sistēmas iegūtie pamatdati sniedza informāciju par klauvēšanu un iespējamiem aizdedzes gadījumiem, kā arī ļāva noteikt nepieciešamo aizdedzes laiku. Praksē sistēma sniedza ticamākus datus nekā parastā aizdedzes sistēma ar tradicionālo sitiena sensoru, kā arī bija lētāka.

Šobrīd plaši tiek izmantota tā sauktā Distributionless sistēma ar atsevišķām spolēm katram cilindram, un daudzi uzņēmumi jau izmanto jonu strāvas mērīšanu, lai apkopotu informāciju par degšanas procesu dzinējā. Tam pielāgotas aizdedzes sistēmas piedāvā nozīmīgākie dzinēju piegādātāji. Izrādās arī, ka dzinēja sadegšanas procesa novērtēšana, mērot jonu strāvu, var būt nozīmīgs veids, kā pētīt dzinēja darbību reāllaikā. Tas ļauj tieši noteikt ne tikai nepareizu sadegšanu, bet arī noteikt faktiskā maksimālā spiediena virs virzuļa izmēru un pozīciju (aprēķināts kloķvārpstas griešanās grādos). Līdz šim sērijveida dzinējos šāds mērījums nebija iespējams. Izmantojot atbilstošu programmatūru, pateicoties šiem datiem, ir iespējams precīzi kontrolēt aizdedzi un iesmidzināšanu daudz plašākā dzinēja slodžu un temperatūru diapazonā, kā arī pielāgot agregāta darbības parametrus konkrētām degvielas īpašībām.