Tại sao các tia lửa lãng phí trong động cơ bốn thì?


13

Điều này chỉ xuất hiện trong tâm trí tò mò của tôi. Trong một động cơ bốn thì điển hình với số xi-lanh chẵn, bugi bắn theo cặp. Điều này có nghĩa là có một tia lửa lãng phí khi một xi-lanh đang trong ống xả, trong khi cái kia thực sự bắn vào đỉnh nén.

Tôi hiểu điều này có thể được thực hiện để tiết kiệm không gian dưới mui xe vì nó sẽ tăng gấp đôi số lượng cuộn dây cần thiết. Nó cũng tiết kiệm tiền khi mua ban đầu và thay thế. Tuy nhiên, chúng không chiếm nhiều không gian và không tốn nhiều tiền như vậy (ít nhất là cho chiếc xe 4 xi-lanh của tôi).

Câu hỏi của tôi: Tại sao không tăng gấp đôi số lượng cuộn dây để tránh tia lửa lãng phí? Mặc dù điều này sẽ chiếm nhiều không gian hơn và tốn nhiều chi phí hơn cho các gói, nhưng chắc chắn nó sẽ giảm hao mòn cho bugi ở một mức độ nào đó cũng như dây bugi và có lẽ là máy phát điện. Điều này sẽ giảm một nửa số tia lửa trên mỗi phích cắm vì chúng có thể được đặt thành chỉ bắn vào một hành trình nén.

Tôi chắc rằng các cân nhắc về không gian và chi phí trả lời cho câu hỏi, nhưng tôi hy vọng một số suy nghĩ khác về những lợi thế / bất lợi của một hệ thống tránh được tia lửa lãng phí.


Câu hỏi thưởng: Động cơ hai xi-lanh thường châm ngòi cho cả hai xi-lanh cùng một lúc? Hay họ có xu hướng châm ngòi riêng?


Câu hỏi thưởng 2: Có một tia lửa lãng phí trong động cơ với số lượng xi lanh lẻ? Tôi sẽ không nghĩ như vậy.


Không chắc chắn những gì bạn đang đề cập đến như "tia lửa lãng phí" ở đây. Bạn có nghĩa là để nói rằng hai xi-lanh nên bắn cùng một lúc?
Zaid

1
Ngay cả khi điều này là đúng, lượng "chất thải" thực tế mà bạn đang nói đến là vô cùng nhỏ và tia lửa không phải là thành phần quan trọng nhất trong hao mòn bugi. Thêm nhiều cuộn dây chỉ có nghĩa là thêm nhiều bộ phận có thể bị hao mòn và cần phải được thay thế.
thịt nướng

@ Trả tiền, không. Ý tôi là hai bugi phát ra cùng một lúc, nhưng một tia lửa hỗn hợp nhiên liệu / không khí ngay sau hành trình nén và tia lửa khác vào ống xả (bị lãng phí).
Cá Poisson

Nếu bạn cho rằng một cuộn dây trên một chiếc Mercedes S-class có giá hơn 1000 đô la, sẽ thật ngớ ngẩn khi nhân đôi số lượng.
Thuyền trưởng Kenpachi

1
@JuannStrauss, vâng, điều đó sẽ khá quan trọng, nhưng nghiên cứu của tôi cho thấy các gói cuộn dây cấp S nên ở mức khoảng 50 đô la mỗi cái. Bạn có thể muốn kiểm tra anh chàng bộ phận của mình ...
Cá Poisson

Câu trả lời:


18

Tôi xin lỗi nếu điều này kết thúc là một câu trả lời dài. Câu trả lời cho câu hỏi này mang tính lịch sử hơn bất cứ điều gì khác nhưng trước tiên là một chút nền tảng.

Trong một hệ thống tia lửa thải, một cuộn dây đánh lửa có hai đầu ra bugi không giống như mọi hệ thống khác chỉ có một. Mỗi cuộn dây đánh lửa được nối với hai bugi. Những bugi này nằm trong hai xi lanh đối diện, có nghĩa là piston di chuyển lên xuống cùng một lúc. Điều này đặt một xi lanh trong hành trình nén và cái kia trong hành trình xả khí cùng một lúc. Khi cuộn dây cháy, cả hai bugi đều phát tia lửa cùng một lúc, một trong xi lanh có nhiên liệu và một trong xi lanh có ống xả. Các tia lửa trong xi lanh với khí thải được gọi là tia lửa thải.

Khi chất thải tia lửa lần đầu tiên xuất hiện, nó đã ở trên đỉnh cao. Đó là một sự thay thế tuyệt vời cho một nhà phân phối nhưng cuối cùng nó là một sự thỏa hiệp. Lý do lớn nhất cho tia lửa thải là nó đòi hỏi sức mạnh tính toán ít hơn. Máy tính ô tô đang ở giai đoạn sơ khai và không thể phá vỡ các con số để bắn một cuộn dây riêng lẻ. Điều này là hiển nhiên từ thực tế là cùng lúc các hệ thống phun nhiên liệu đa điểm là tất cả các cơn thịnh nộ. Các kim phun được bắn cùng nhau như một kim phun lớn không giống như phun nhiên liệu tuần tự theo sau đó đã bắn từng kim phun theo thứ tự bắn. Điều này được thể hiện rõ hơn từ việc sử dụng các mô-đun đánh lửa như trong xe GM và EDIS trên xe Ford. Các mô-đun này đã thực hiện một số tính toán cần thiết để giải phóng PCM khỏi phải thực hiện chúng.

Sự hao mòn trên bugi mà bạn đề cập là quá mức vì phích cắm chất thải luôn cháy trong luồng khí thải chứa đầy khí ion hóa nóng rất dễ cháy. Trong thực tế, bugi bắn ngược (điện cực bên đến điện cực trung tâm) phát sinh sự hao mòn nhiều nhất.

Hầu hết các nhà sản xuất ô tô cuối cùng đã đi đến các cuộn dây riêng lẻ trên mỗi xi lanh, điều này được gọi là cuộn dây trên phích cắm hoặc cuộn dây gần phích cắm. Đây là một hệ thống có lợi thế hơn vì thời gian dừng và thời gian có thể được kiểm soát trên mỗi xi lanh riêng lẻ. Ngay cả với thực tế là chúng rất hiện đại, các hệ thống này vẫn giữ được một số gốc rễ của nơi chúng đến. Ví dụ, trong động cơ Ford V8 có cuộn dây cắm, nếu cảm biến vị trí trục cam ngừng hoạt động, động cơ sẽ chỉ sử dụng cảm biến vị trí trục khuỷu và thoái lui để sử dụng tia lửa thải và bắn kim phun vào ngân hàng thay vì tuần tự. Đây là một ổ đĩa cho tôi đến một chế độ khập khiễng nhà để xe. Ngoài ra một số nhà sản xuất vẫn giữ lại tia lửa thải ngay cả trên động cơ được sản xuất ngày nay. Lấy động cơ 4 xy lanh GM Ecotec chẳng hạn, nó vẫn sử dụng tia lửa thải.

Cuối cùng câu hỏi hai xi lanh của bạn. Nó thực sự phụ thuộc vào thiết kế của động cơ. Nếu các xi lanh đối nghịch như động cơ Vtwin thì vâng, chúng sử dụng tia lửa thải, nhưng những động cơ này thường sử dụng hệ thống từ tính luôn bắn cùng một bugi trong ống xả, điều đó không thể giúp được. Nếu đó là một động cơ phẳng như trong một số xe máy thì nó không sử dụng hệ thống đó vì hành trình của xi lanh ngược lại.

Động cơ xi lanh số lẻ PS (lớn hơn một động cơ) rất hiếm đến nỗi nó sẽ là một ngoại lệ đối với quy tắc đối với hệ thống đánh lửa mà chúng sử dụng.


Cảm ơn bạn đã trả lời dài dòng! Nó trả lời trực tiếp câu hỏi của tôi và xác nhận sự nghi ngờ của tôi rằng tia lửa bị lãng phí chủ yếu là sự phức tạp và chi phí thỏa hiệp.
Cá Poisson

Tôi sẽ nói thêm, có một động cơ đôi sử dụng tia lửa lãng phí, Citroen 2CV cổ điển: en.wikipedia.org/wiki/Citro%C3%ABn_2CV#Engines Vì chiếc xe được thiết kế dành riêng cho sự đơn giản và độ tin cậy của cơ khí Hấp dẫn thị trường đại chúng, hệ thống phù hợp với nó tốt. Động cơ ngược chiều hoạt động tốt với các hệ thống tia lửa bị lãng phí vì các pít-tông di chuyển theo hướng ngược lại, vuốt cách nhau 180 '.
Gargravarr

@Gargravarr Tôi đoán tôi phải phân biệt. Động cơ loại V phẳng không thể sử dụng tia lửa thải. Động cơ đối diện phẳng như võ sĩ Subaru có thể sử dụng tia lửa thải. Sự khác biệt là liệu hai pít-tông đi trên cùng một cú ném quây (phẳng V) hay tất cả các pít-tông đều có một cú ném (võ sĩ) riêng.
vini_i

6

Một số động cơ bốn thì đã lãng phí tia lửa điện. Ưu điểm cơ bản là không cần nhà phân phối, một trong những phần kém tin cậy của hệ thống đánh lửa. Các hệ thống tia lửa đã được sử dụng từ lâu trước khi các gói cuộn dây cắm được sử dụng phổ biến.

Các vấn đề độ tin cậy không quá quan trọng với các thành phần đánh lửa hiện đại.

Đánh lửa tia lửa là tiêu chuẩn ít nhiều trên bốn xi-lanh đơn nhỏ sử dụng đánh lửa từ tính, vì thiết kế đơn giản và đáng tin cậy của nó.

Trong động cơ xe máy bị lãng phí tia lửa có lợi thế là sử dụng ít cuộn dây hơn, mỗi cuộn có thể lớn hơn (và mạnh hơn) trong không gian hạn chế có sẵn.

Wikipedia có một danh sách các công cụ đánh lửa bị lãng phí tại đây: https://en.wikipedia.org/wiki/WOK_spark#Practical_examples_of_.27wOK_spark.27

Động cơ pít-tông hàng không với hai bugi trên mỗi xi-lanh được thiết kế theo cách đó để tăng độ tin cậy. Mỗi phích cắm có một hệ thống đánh lửa hoàn toàn riêng biệt và nếu hệ thống của một phích cắm bị hỏng thì nó có ảnh hưởng không đáng kể đến hiệu suất động cơ. Mỗi hệ thống đánh lửa có thể được vô hiệu hóa độc lập với buồng lái nếu nó phát triển các lỗi không liên tục trong chuyến bay, v.v. Một trong những kiểm tra trước chuyến bay là đảm bảo rằng động cơ sẽ chạy chính xác trên mỗi hệ thống đánh lửa với một hệ thống đánh lửa khác bị vô hiệu hóa. Điều này không liên quan đến đánh lửa tia lửa lãng phí.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.