Форкамерное зажигание своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024

НАЧНЕМ С ТЕРМИНОЛОГИИ

ФАКЕЛ СВЕТА В ТЕМНОМ ЦАРСТВЕ

Сразу очевидно одно: нет ни провала, ни триумфа! Закройте рукой наименование свечей и попробуйте догадаться, какие показатели в таблицах относятся к плазменно-форкамерным, а какие — к обычным.

Чтобы точнее оценить объем форкамеры, свечу распилили: нет, больше 0,025 куб.см никак не получается. Тесновато, однако…

ВПЕРЕД, К ПОБЕДЕ!

В чем причина? По нашему мнению, в плохой вентиляции форкамеры. К тому же при малом открытии дросселя очистка цилиндра в бензиновом моторе плохая и это усугубляет ситуацию.

СТОИТ ЛИ СВЯЗЫВАТЬСЯ?

ОБЕЩАНО ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ. ЦИТИРУЕМ РЕКЛАМУ

Плазменно-форкамерные свечи объединяют преимущества плазменного и форкамерного зажигания. По мощности поджига они в десятки раз превосходят электроискровые свечи зажигания. Их электроды сконструированы в виде ракетного сопла с форкамерой. При подаче высоковольтного импульса в зазоре между электродами происходит пробой, образовавшийся плазменный сгусток выталкивается в камеру сгорания (использован принцип работы импульсного ускорителя плазмы)… Преимущества плазменно-форкамерных свечей: увеличение мощности двигателя за счет более полного сгорания топлива, повышение экономичности двигателя при сохранении мощности, улучшение динамических характеристик автомобиля, устойчивая работа на низкооктановом бензине… надежный пуск при пониженных температурах, повышенный ресурс работы… снижение токсичности выхлопных газов.

Плазменно-форкамерные свечи при сравнении с обычными не показали ни решающих преимуществ, ни заметных недостатков, отсутствие которых уже радует.

НАШ КОММЕНТАРИЙ. А ЕСТЬ ЛИ ФАКЕЛ?

От двигателей — к свечам. Что требуется для форкамерного процесса? Во-первых, разделить камеру сгорания на две — форкамеру и расширительную. В нашем случае это присутствует. Но для создания факела, способного на объемный поджиг смеси, нужно накопить в форкамере достаточный запас внутренней энергии (а проще — топлива), способной дать импульс потоку газа. В ДВС объем форкамеры составляет 10…25% от объема камеры сжатия. Это десятки кубиков. А камера в корпусе свечи? Там и одной десятой кубика не наберется. Откуда взяться энергии?!

Во-вторых, классическая форкамера имеет дополнительный клапан для вентиляции, чтобы очищаться от отработавших газов. А в свече этого нет, разве что три просверленные дырки. При этом заряд сильно нагревается, его плотность падает, а мизерная масса уменьшается еще сильнее. Опять-таки — откуда взяться энергии?

И в-третьих, в форкамерном двигателе смесь расслаивали, то есть обогащали в форкамере, улучшая воспламеняемость, и обедняли в цилиндре. Ничего подобного при замене обычных свечей плазменными, естественно, не выполнить.

Накальная свеча располагается ниже воздушного потока для предотвращения помех при сгорании. Управляемый последующий накал в течение времени до 1 минуты после запуска холодного двигателя (в зависимости от температуры охлаждающей жидкости) служит для уменьшения состава выхлопных газов и уменьшения шумов при прогреве двигателя.

Принцип действия форкамерного дизельного двигателя

Как вы знаете, сегодня многие производители ищут варианты того, как увеличить экономичность двигателей внутреннего сгорания. Они нашли один из возможных выходов из этого затруднительного положения. Метод заключается в том, чтобы мотор работал на топливных смесях, содержащих меньший процент горючего.

При таком подходе не только удастся увеличить топливную экономичность, но и, более того, сократить выброс вредных отходов. Но в этом способе есть изъян: когда смесь содержит небольшое количество горючего, она хуже воспламеняется.

Поэтому разработчики пришли к выводу, что для стабильной работы мотора нужен начальный очаг горения, от которого распространение огня произойдёт быстро по всему пространству топливно-воздушного заряда.

По итогу сейчас существуют два варианта получения подобного очага: искра повышенной энергии и послойное распределение смеси (к тому времени, как производится искра образуется легковоспламеняющаяся смесь). Второй путь включает в себя несколько вариантов. Мы же сегодня рассмотрим подробнее вариант под названием форкамерно-факельное зажигание.

Полость, находящаяся в голове цилиндров двигателя внутреннего сгорания, именуется форкамерой, или же предкамерой. Она, используя один или несколько каналов, соединяется с главной камерой сгорания горючего. Этот тип мотора выступает как в формате дизельного, так и бензинового. Вообще промежуточная камера может носить и другое название: вихрекамера.

Исходя из названия, нам становится ясным то, что топливо в такой камере закручивается. Этот эффект содействует лучшему перемешиванию горючего с воздухом.

Но, описывая работу ДВС с форкамерой, важно отметить, что изначально горючее, попадая в предварительную полость, сталкивается с её стеночками и перемешивается с воздухом, в этом этот вид мотора уступает своему подобию.

Воспламеняясь, топливо быстро направляется в ключевую камеру, используя уже известные нам каналы соединения. Отличным фактором, которым обладают такие каналы, в сравнении со своими аналогами, выступает то, что сечения в них согласованы так, чтобы между форкамерой и ключевым цилиндром создавалась существенная разница давлений. Топливо разливается по всей площади предкамеры и сгорает там почти полностью. Заключительная фаза — это сгорание горючего в главной камере, точнее сказать его остатков.

Из-за того, что в главном отсеке солярка уже догорает и ей уже не нужно продолжать свой путь, параметры углублений в поршнях небольшие.

Для чего нужна форкамера в двигателе

Теперь разберемся в самом главном вопросе: для чего же нужна форкамера в двигателе?

Первостепенно такая система была создана с той целью, чтобы убрать, пусть и частично, нагрузку на поршни. Это же, в свою очередь, положительно сказалось на общей работе мотора. Более того, выбирая форкамерный двигатель, вы сокращаете количество токсичных отходов, так как, говоря конкретно о нашем случае, солярка полностью сгорает. Делаем из этого вывод — ваши расходы на горючее уменьшатся.

Система форкамерно-факельного зажигания

Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

Система с вихревой предкамерой

В этой системе, используемой в дизельных двигателях легковых автомобилей, сгорание также начинается в дополнительной камере. В процессе сгорания используется дополнительная камера сгорания в форме шара или диска (вихревая камера) с поверхностью горловины (выреза), расположенной тангенциально в основной камере сгорания.

Рис. Система с вихревой предкамерой

Сильное завихрение воздуха образуется при такте сжатия, а топливо впрыскивается в этот завихренный воздух. Форсунка расположена так, что струя топлива поступает в завихрение воздуха перпендикулярно к его оси и ударяется в противоположную сторону камеры в зоне с горячей стенкой.

В начале процесса сгорания топливо-воздушная смесь выдавливается в основную камеру сгорания через поверхность горловины (выреза) и смешивается с остальным воздухом. По сравнению с процессом в предкамере потери потока между основной камерой сгорания и дополнительной (вихревой камерой) более низкие для вихревой камеры из-за того, что поперечное сечение потока больше. Это приводит к пониженной работе цикла наполнения с соответствующими преимуществами для внутренней эффективности и расхода топлива. Конструкция вихревой камеры, расположение и форма распылителя форсунки, а также расположение накальной свечи должны быть тщательно подобраны для обеспечения качественного смесеобразования во всем диапазоне оборотов и нагрузок двигателя. Дополнительным требованием является быстрый разогрев вихревой камеры после запуска холодного двигателя. Это уменьшает время задержки воспламенения и препятствует образованию несгоревших углеводородов (голубой дым) в выхлопных газах при прогреве.

Плюсы и минусы предкамерных агрегатов

С одной стороны, изменение конструкции двигателя с внедрением форкамеры не нашли широкого применения из-за значительного усложнения конструкции двигателя.

Хотя экологичность таких двигателей была выше, да и расход топлива меньше, они имели меньший ресурс эксплуатации, чем обычные ДВС.

Для дизельного двигателя форкамера подходит лучше. Она снижаем сильную задымленность из выхлопной трубы. К тому же форкамерные дизели способны работать на некачественном дизельном топливе.

Основной минус форкамерных двигателей — это трудный запуск мотора на холодную. Если нагревать предкамеру, то такой двигатель заводится без проблем.

Видео

ГБЦ форкамерных двигателей.

Форкамера Мерседес ОМ 601-603.

Как заменить форкамеры.

Автор публикации

не в сети 3 недели

Системы с непосредственным впрыском (VI)

В системах с непосредственным впрыском, используемых главным образом в грузовых автомобилях и в стационарных дизельных двигателях всех размеров, образование смеси обходится без дополнительной вихревой камеры. Топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания над поршнем.

Рис. Системы с непосредственным впрыском

Процессы, описанные выше (распыление топлива, разогрев, испарение и смешивание с воздухом) должны в связи с этим, происходить в очень быстрой последовательности. Высокие требования предъявляются к впрыску топлива и к подаче воздуха. Как в системе с вихревой камерой, завихрение воздуха образуется при тактах впуска и сжатия. Этот вихрь вызывается с помощью специальной формы впускного канала в головке цилиндров. Конструкция верхней части поршня с встроенной камерой сгорания способствует движению воздуха в конце такта сжатия, т.е. в начале впрыска.

Формы камеры сгорания, использованные в процессе разразвития дизельных двигателей и широко используемые в настоящее время, соответствуют цилиндрической выемке в поршне, т.к. это предлагает компромисс между экономией при производстве и соответствующим контролем воздуха.

В дополнение к хорошему завихрению (турбулентности) воздуха, топливо также должно равномерно распределено для облегчения быстрого перемешивания. В отличие от двигателя с предкамерой с одноструйной игольчатой форсункой, в системах с непосредственным впрыском используется многоструйная форсунка. Расположение ее струй должно быть опрегулировано в соответствии с конструкцией камеры сгорания.

На практике для непосредственного впрыска используются два метода:

образование смеси с помощью контролируемого движения воздуха;
образование смеси почти исключительно с помощью впрыска топлива без контролируемого движения воздуха.

Во втором случае завихрение воздуха не включается в работу. Это становится заметным в форме уменьшения потерь в цикле подачи топлива и улучшения наполнения цилиндра. В тоже время к оборудованию для впрыска топлива предъявляются более высокие требования относительно расположения и количества отверстий форсунки, качества распыления путем малых диаметров отверстий для распыления и очень высокого давления впрыска, необходимого для достижения требуемой краткой продолжительности впрыска.

В методе непосредственного впрыска, описанном выше, образование смеси достигается с помощью смешивания и испарения частичек топлива с частичками воздуха, окружающими их (метод распределения воздуха). В методе с распределением по стенкам, с другой стороны, топливо направляется к стенкам камеры сгорания, где оно испаряется и смешивается с воздухом.

Система форкамерно-факельного зажигания

Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

Примечание: мы будем проходить путь вместе с топливом для того, чтобы полностью понять принцип работы форкамерного двигателя.

Канал ведёт солярку в предкамеру.
Затем проходит секция, предназначенная для переобогащённой смеси.
Клапан самой форкамеры.

Сейчас, мы надеемся, вам стало ясно, как работает форкамерный дизель и из чего состоит устройство форкамеры.

Система непосредственного смешивания топлива с распределением по стенкам (М — система)

В этой системе впрыска для стационарных и коммерческих дизельных двигателей теплосодержание (теплоемкость) стенок углубления в поршне используется для испарения топлива, и топливо-воздушная смесь образуется с помощью соответствующего управления воздухом для сжатия.

Рис. Система непосредственного смешивания топлива с распределением по стенкам

Система работает с помощью одноструйной форсунки (т.е. форсунки с одним отверстием) при относительно низком давлении впрыска. Если движение воздуха в камере сгорания правильно отрегулировано, то может быть получена очень однородная топливо-воздушная смесь с длительной продолжительностью сгорания, низким ростом давления и, таким образом, более мягкое сгорание. Однако это увеличивает расход топлива по сравнению с системами с распределением воздуха.

Сравнение различных систем

Недостатки двигателей с предкамерой, касающиеся шума, более заметны при работе холодного двигателя. Недостаточное смесеобразование, вызванное не только рассеянием тепла стенками камеры сгорания, приводит к относительно длительному периоду задержки воспламенения и к детонационным шумам при сгорании. При прогреве двигателя двиг атель с вихревой камерой также имеет тенденцию к повышенному шуму в диапазоне низких нагрузок и низких оборотов. Метод с предкамерой, с другой стороны, имеет преимущества, касающиеся температуры камеры и задержки воспламенения.

Главное преимущество системы непосредственного впрыска состоит в уменьшении расхода топлива до 20% по сравнению с двигателями с разделенной камерой сгорания. Недостатками систем непосредственного впрыска являются, однако, повышенный шум при работе (в частности, при разгоне) и ограниченные максимальные обороты. Система с непосредственным впрыском всегда требует повышенных давлений впрыска и, таким образом, более сложной системы впрыска топлива.

Преимуществами системы непосредственного впрыска являются преобладающими для таких условий работы, где решающими являются расход топлива и экономия, а вопросы комфорта играют второстпенную роль. Интенсивные исследования работы в области смесеобразования, которые включают усовершенствование систем впрыска, в скором времени приведут к возможности использования систем с непосредственным впрыском топлива в двигателях легковых автомобилей.

Tags: Двигатель, Дизельное топливо

Востребованность форкамер

Форкамера дает возможность контролировать воздушные массы, она устанавливается непосредственно перед системой очистки. Например, форкамера в электровозе – это небольшое помещение, через которое фильтруется воздух и позже по системе вентиляции попадает в вагоны, где им пользуется кондиционеры. Иными словами, благодаря этому в систему попадает предварительно отфильтрованный воздух.

В помещении предусмотрена возможность разделения воздушных масс на каналы. Если нужно, чтобы воздух был теплым, там ставят термостат, который позволяет регулировать температуру воздушных потоков и контролировать ее. В зимнее время системы вентиляции в поездах и больших помещениях используют как систему отопления. Радиатор в данном случае будет не нужен: в каналах для воздушных потоков устанавливают специальные решетки, и этого достаточно для полного контроля над помещениями.

При необходимости воздух в форкамере можно подвергнуть технической обработке, например, санитарной. Приспособление применяется для вентиляционных систем закрытого и полузакрытого типа при учете их большой площади. Закладка такого помещения происходит при строительстве здания, однако если его нет, форкамеру можно достроить или превратить в нее пустующую комнату.

Никоноров Владимир Алексеевич

Наш эксперт. Специалист в области кондиционирования и вентиляции с 10-летним стажем.

Если форкамера нужна в частном доме, разрешение не требуется, но для многоквартирного придется его получить. В любом случае, чтобы устройство могло работать правильно, требуется грамотно составленный проект, в противном случае от него будет мало пользы. Кроме этого, должна быть грамотно рассчитана вентиляция с учетом особенностей климата, площади помещения и иных нюансов.

форкамерные свечи зажигания

Есть форкамерные свечи для инжекторных машин, в этом случае ничего переделывать не надо, достаточно перейдя на них слегка подкорректировать прошивку АСУД введя новый начальный УОЗ 25-32 градуса с помощью диагностического стенда, низовой момент и эластичность двигателя заметно возрастает, также он становится менее чувствителен к качеству топлива.

Ярая нелюбовь "мастеров" к этим свечам вызвана именно тем фактом что под них надо адаптировать систему зажигания, а они этого либо не знают, либо делать не желают, негативный опыт кого либо из них передаётся из уст в уста, а заморачиваться какими либо нововведениями, рискуя получить негативный результат не их метод.

взял из интернета комменты
Сплошные минусы . читал тут сегодня про них, перегрев выхлопной, калийное зажигание, обугливание наконечников высоковольтных проводов! не устойчивая работа на малых оборотах. Чушь вобщем, очередной рекламный шаг. Из плюсов только :
1,5 % экономия бензина, небольшая прибавка мощности.
Рекомендую - не заниматься ерундой, советую NGK BPR6ES -
И в путь!

Сейчас речь пойдет о чудо-свечах зажигания, которые многие по недоразумению называют плазменными, факельными, форкамерными или любой комбинацией из этих трех слов. Но прежде чем начать, стоит сказать о таких трех вещах, как субъективное восприятие, объективная реальность и эффект плацебо.

Когда проводится замер разгона с телеметрией или хотя бы с секундомером или GPS — это объективная реальность.

Когда человек ставит фильтр нулевого сопротивления на обычный мотор и ему кажется, что автомобиль поехал лучше, — это эффект плацебо.

В чем суть форкамерного двигателя? Все просто: кроме привычной камеры сгорания (КС) в ГБЦ сделана дополнительная форкамера, соединенная с основной КС небольшими каналами. Свеча зажигания находится в форкамере. В форкамеру поступает обогащенная смесь, а в КС, наоборот, смесь настолько бедная, что не воспламеняется обычной искрой. После поджига богатой смеси в форкамере образовавшийся факел через каналы поступает в КС, где поджигает бедную смесь.

Ведь на коробках с обычными свечами не пишут, что место проскока высоковольтной искры и есть образование плазменного пучка, а на чудо-свечах пишут и рисуют.

Увеличенное сопротивление этих свечей замалчивается или упоминается вскользь, как и необходимость использования других проводов. Даже провода с околонулевым сопротивлением мошенники выдают за какое-то чудо, хотя на самом деле сопротивление в проводах нужно для того, чтобы уменьшить радиопомехи.

Наш вердикт

Любопытный момент: перед применением чудо-свечей необходимо проследовать рекомендациям определенной инструкции. Любая такая инструкция будет включать в себя корректировку карбюратора и угла опережения зажигания. То есть те операции, которые и без установки свечей нужно проводить более-менее регулярно.

В любом случае, когда слышите об обещанной 30-процентной прибавке мощности от одних лишь чудо-свечей, вспомните: форкамерный мотор давал прибавку лишь 5-10%, и это с учетом большого числа конструктивных особенностей, сложность которых поставила на форкамерных моторах крест.

Григорий ЗУБКЕВИЧ Фото из открытых источников Специально для ABW.BY

О чистке старых свечей зажигания

Причин, по которой новые свечи выходят из строя, может быть несколько:

Выбор детали был сделан неправильно;
Заливался плохой бензин или низкокачественное масло;
Двигатель работает при чрезмерных нагрузках;
Они загрязнились (что может произойти по причинам выше).

Но, как и было сказано, свеча была установлено недавно. Специалисты не отрицают того, что между электродами можно корректировать зазор и проводить плановую очистку. Вот как осуществляется чистка:

Механически. Нагар можно удалять абразивными инструментами, как-то напильником или щеткой со стальной тонкой проволокой. Также можно использовать зубную щетку. Правда, вы рискуете серьезно ухудшить работу свечи после такой процедуры. На свой страх и риск;
Химически. Поверхность обезжиривается, после чего электрод промывается бензином и опускается на 30 мин в раствор ацетата аммония. После очистки в растворе свечу нужно тщательно прочистить как можно более мягкой щеткой и просушить;
Термически. Сразу отметим: это единственный способов очистки иридиевых свечей. Достаточно без фанатизма прокаливать их горелкой или над плитой. Схожий эффект вы получите, если несколько километров проедете на 4 тысячах оборотов – будет происходить естественная очистка;
На СТО. Пожалуй, самый действенный способ (непригоден для иридиевых). Специалисты прочищают свечи пескоструйной машиной за небольшую плату. Качество очистки очень высоко;

Вывод

Категорически не советуем медлить с заменой свечей зажигания. Правильно подобранная запчасть уменьшает расход бензина и улучшает состояние двигателя в целом. Имеет смысл покупать самую дорогую свечу, дабы не столкнуться с проблемами замены в ближайшей перспективе. Особенно хорошо это решение для владельцев новых иномарок. Переплатив один раз, вы ощутимо сэкономите на ремонте и эксплуатации своего автомобиля в течение нескольких лет. Финансы позволяют? Берите иридиевые свечи и на несколько лет забудьте о проблемах с зажиганием топливной смеси. Оптимальными будут запчасти фирмы Bosch, к премиум-классу отнесем таковые от Denso и NGK.

Запчасти на hafei princip

Форкамерные свечи и двигатель

Эти свечи также из разряда очередного чуда (которое притянуто за уши).

ФОРКАМЕРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ: Все дело в том, что раньше существовали так называемые форкамерные двигатели (например, на ВОЛГУ – 3102 ставился такой мотор ЗМЗ – 4022.10)

НО никакого отношения форкамерные двигатели не имели к свечам! В них другая головка блока, в ней есть специальные сопла, как у ракеты

КОНСТРУКЦИЯ: Постараюсь простыми словами, для общего понимания (очень подробно будет в видео).

Смотрите в таком моторе, есть как бы две камеры в цилиндре. Первая это обычная полость цилиндра, вторая – это полость для свечи (то есть свеча находится, не в цилиндре, а в своей отдельной камере, посмотрите рисунок).

Как видно, что полость сделана в виде сопла.

Как происходит воспламенение? НА также сжатия, когда воздушно-топливная смесь идет вверх, часть попадает в форкамеру, далее там поджигается свечей. В ней образуется большой фронт пламени (похож на сопло ракеты), которое выплескивается в основную полость цилиндра.

ОДНАКО ЕСТЬ РЯД ПРОБЛЕМ:

Технологически такие двигатели сложны. Производство стоит дороже.
Форкамера должна быть выполнена из прочных материалов, иначе она может разрушиться (что часто и происходило)

Именно по этим причинам часть производителей отказалась от их производства.

ФОРКАМЕРНЫЕ СВЕЧИ: Это уже новая разработка. Производители совмещают камеру и сопло в свече.

У нее нет бокового электрода (только цилиндр, который поднимается вверх), есть и центральный электрод. В цилиндре просверлены три или более отверстий, которые нужны для захода воздушно-топливной смеси. Вот фото.

По мнению разработчиков, такая свеча должна работать именно как форкамера, из центра должен выходить фронт пламени, который будет поджигать всю остальную смесь. Но чуда не случилось, такие свечи по эффективности работают как обычные, а в некоторых тестах они уступали иридиевым вариантам.

Лично мне кажется, что полость внутри достаточно мала, для образования большого фронта пламени.

НО! Одно время эти свечи были сильно разрекламированы! Народ увидел в них отверстия и пошел сверлить похожие в обычных вариантах, якобы увидев улучшения. Но так ли это на самом деле?

Читайте также: