Расчет выходных характеристик выбранной системы зажигания

 

Введение

1. Техническое задание на курсовой проект

2. Расчет требуемых выходных характеристик системы зажигания

2.1 Расчет максимального значения вторичного напряжения

2.2 Расчет энергии искрового разряда

2.3 Расчет длительности искрового разряда

3. Расчет выходных характеристик выбранной системы зажигания

3.1 Расчет величины тока разрыва

3.2 Расчет максимального значения вторичного напряжения

3.3 Расчет длительности искрового разряда

3.4 Расчет энергии искрового разряда

4. Оценка соответствия выбранной системы зажигания двигателю

Выводы

 

 

К современным системам зажигания предъявляется множество требований, основными из которых являются следующие.

1. Вторичное напряжение должно обеспечивать устойчивое искрообразование на всех режимах работы двигателя в различных неблагоприятных условиях (загрязнение свечей, колебания питающего напряжения, температуры и т.п.).

Вторичное напряжение оценивают по коэффициенту запаса, который обычно выбирают, исходя из того, чтобы к концу гарантийного пробега (20-30 тыс.км.) без регулировки зазора между электродами свечи обеспечивалось бесперебойное искрообразование.

За время гарантийного пробега в результате увеличения зазора и округления электродов свечи пробивное напряжение Uпр увеличивается на 40-50%. Чтобы гарантировать коэффициент запаса Кз=1 в конце пробега, его расчетное значение должно быть 1,4-1,6.

2. Энергия и длительность искрового разряда должны быть достаточны для надежного воспламенения смеси на всех режимах работы двигателя.

Небольшое уменьшение энергии не должно приводить к заметному ухудшению характеристик двигателя. При установившемся режиме работы двигателя с максимальной мощностью требуется 10-15 мДж, тогда как для пуска и работы на переходных режимах необходима энергия 30 мДж и выше.

Длительность искрового разряда также влияет на процесс воспламенения. На режимах работы двигателя, близких к максимальной мощности (для состава смеси, при котором коэффициент избытка воздуха α = 0,85…0,98), рабочий процесс в нем не лимитируется временем сгорания смеси. При обеднении рабочей смеси (α = 1,0…1,4) и работе двигателя на режимах с ухудшенными условиями при уменьшении длительности искрового разряда повышается расход топлива и снижается мощность двигателя. К таким режимам относятся:

а) режимы малых (частичных) нагрузок, особенно при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя;

б) режим холостого хода – рабочая смесь переобогащена и сильно разбавлена остаточными газами;

в) переходные режимы, при которых смесь обедняется или обогащается;

г) режим пуска двигателя, характеризующийся резкой неоднородностью смеси, низкими значениями её температуры и давления.

Считается, что длительность искрового разряда должна быть не менее 1мс.

Для того чтобы правильно подобрать систему зажигания к двигателю, необходимо рассчитать выходные характеристики системы зажигания, требуемые для данного двигателя, а также выходные характеристики выбранной системы зажигания, если они не известны, и произвести сравнение выходных характеристик требуемых для данного двигателя, с характеристиками выбранной системы зажигания.

 

 

1. Для заданных параметров автомобильного двигателя рассчитать требуемые выходные характеристики системы зажигания:

- зависимость максимального вторичного напряжения системы зажигания U2* от частоты вращения коленчатого вала двигателя nдв;

- зависимость минимальной длительности искрового разряда tp* от частоты вращения коленчатого вала двигателя nдв;

- зависимость энергии искрового разряда Wp*, требуемой для надежного воспламенения топливной смеси, от частоты вращения коленчатого вала двигателя nдв.

Расчет производить для двух режимов работы двигателя: режим пуска (nдв= 100…300 мин-1) и режим полного дросселя (nдв= 1000…6000 мин-1).

 2. Для выбранной системы зажигания рассчитать её выходные характеристики в зависимости от величины шунтирующей нагрузки:

- зависимость максимального вторичного напряжения системы зажигания U2 от частоты вращения коленчатого вала двигателя nдв;

- зависимость минимальной длительности искрового разряда tp от частоты вращения коленчатого вала двигателя nдв;

- зависимость энергии искрового разряда Wp от частоты вращения коленчатого вала двигателя nдв.

Расчет производить для режимов работы двигателя, указанных в пункте 1, при двух значениях шунтирующей нагрузки Rш = ∞, Сш = 0 и Rш = 2,5 МОм, Сш = 50 пФ.

3. Построить графические зависимости рассчитанных характеристик и произвести их совмещение. Рассчитать зависимость реальных коэффициентов запаса по напряжению, энергии и длительности разряда от частоты вращения коленчатого вала двигателя для различной шунтирующей нагрузки.

Оценить соответствие выбранной системы зажигания заданному двигателю внутреннего сгорания.

 

Исходные данные

Степень сжатия ДВС ИП, мм Свеча Распределитель Катушка зажигания Добавочный резистор Коммутатор

8,4 4-цилиндра 0,6 А17ДВ 38.3706-10 27.3705 – 36.3734

 

Распределитель 38.3706-10

Чередование искр, град. Максимальная частота вращения, мин-1 ПКВ Характеристика центробежного автомата (по коленвалу) УЗСК, град ПРВ

Частота вращения, мин-1 Угол опережения зажигания, град ПКВ

90 6000 800

5200 0-2

31-35 –

 

Катушка зажигания 27.3705

R1, Ом R2, кОм L1, мГн L2, Гн Ктр

0,45 4,5 3,7 24 82

 

Коммутатор 36.3734

Ток ограничения, А Коэффициент Ку Емкость конденсатора, мкФ Выходное сопротивление

(Rк), Ом

8 0,97 1 0,3

 

 

Расчет требуемых выходных характеристик заданной системы зажигания ведется по номограммам. Исходными данными для расчета являются:

- геометрическая степень сжатия двигателя