Predstih zapaľovania

Predstih zapaľovania alebo predstih zážihu je regulačný parameter zážihových motorov, ktorý určuje okamih zapálenia (zážihu) zmesi. Udáva sa v stupňoch otočenia kľukového hriadeľa voči jeho polohe, keď je piest valca v ktorom zapaľovanie prebehne v hornej úvrati. Kladná hodnota znamená, že zapálenie nastane ešte pred hornou úvraťou t.j. pri pohybe piesta nahor a stláčaní zmesi vo valci. Predstih zapaľovania má výrazný vplyv na priebeh spaľovania a tým aj na výkon a mernú spotrebu paliva.

Závislosť priebehu tlaku vo valci od uhla predstihu zapaľovania: (a) - priebeh tlaku bez spaľovania, (b) príliš vysoký predstih zapaľovania, (c) optimálny predstih zapaľovania, (d) príliš nízky predstih zapaľovania.
Typická závislosť priebehu efektívneho výkonu (Pe) a mernej spotreby paliva (mpe) od uhla predstihu zapaľovania. Pri každom režime motora existuje optimálne nastavenie s maximom výkonu a minimom spotreby.

Potreba predstihu zapaľovania

Požiadavka na zapálenie s predstihom vyplýva z kinetiky priebehu spaľovania. Spaľovanie postupuje reťazovou reakciou, s progresívnym rozvojom rýchlosti reakcie. Na začiatku spaľovania, kým ešte nezreagovalo dostatočné množstvo molekúl paliva a vzduchu sa priebeh neprejaví nárastom tlaku vo valci. Táto fáza sa nazýva prieťah zapálenia a jej trvanie je kompenzované predstihom zapaľovania. Rýchlosť spaľovania nezávisí od otáčok motora. Závisí od nich uhol, o ktorý sa za čas predstihu zapaľovania otočí kľukový hriadeľ. Preto musí predstih zapaľovania s narastajúcimi otáčkami narastať.

Vplyv predstihu zapaľovania

Veľkosť predstihu zapaľovania pri danom prieťahu zapálenia výrazne vplýva na priebeh tlakov a teplôt vo valci. Pri nízkom predstihu zapaľovania sa spaľovanie začne rozvíjať až pri pohybe piesta nadol, čím sa dosiahnu nižšie tlaky a teploty vo valci. Nárast tlaku, ktorý vyvolá rozpínanie zohriatych spalín je zmenšovaný zväčšovaním objemu spaľovacieho priestoru nad piestom. To má za následok menšiu plochu indikátorového diagramu, menšiu účinnosť spaľovania, viac tepla odvedeného do výfuku, menší výkon a vyššiu mernú spotrebu paliva. Naopak, pri vysokom predstihu zapaľovania môže dôjsť k prudkému rozvoju reakcie s vysokým nárastom tlakov a teplôt ešte v čase, keď je spaľovací priestor príliš malý. To môže mať za následok až detonačné spaľovanie, ktoré opäť nepriaznivo znižuje výkon a mernú spotrebu a má aj nepriaznivý vplyv na životnosť motora a zvyšuje hluk spaľovania.

Pre každý prevádzkový režim motora existuje optimálny uhol predstihu zapaľovania. Pri tomto nastavení je zároveň najnižšia merná spotreba paliva a najvyšší výkon motora.

Regulácia predstihu zapaľovania
Ukážka mapy riadiacej jednotky pre natavenie uhla predstihu zapaľovania (zvislá os) v závislosti od otáčok a zaťaženia motora/tlaku v nasávacom potrubí (vodorovné osi).

O reguláciu predstihu zapaľovania sa stará buď samostatný systém zapaľovania alebo v modernejších motoroch riadiaca jednotka motora. V samostatných starších systémoch bola regulácia mechanická, alebo mechanicko-pneumatická a zabezpečoval ju priamo rozdeľovač. V elektronických systémoch už správny okamih zapaľovania určuje mikroprocesor na základe tzv. riadiacich máp.

Zdroje
  • Hromádko J.,Hromádko J., Hönig V., Miler P.: Spalovací motory. Grada Publishing a.s. 2011.
  • Trnka J., Urban J.: Spaľovacie motory. Alfa Bratislava, 1992.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.