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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sistema de ignição com um novo método de ignição de combustível. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Ignição O problema da poluição ambiental, que surgiu junto com a civilização e aumenta à medida que se desenvolve, exige cada vez mais atenção na atualidade. Isso se deve ao fato de a humanidade continuar usando as fontes mais acessíveis e baratas como portadoras de energia, ou seja, combustível de hidrocarboneto. Recentemente, ficou claro que os carros são os maiores contribuintes para a poluição do ar. Isto é especialmente verdade para as grandes cidades. Além do dióxido de carbono relativamente inofensivo (o efeito estufa ainda não é considerado), os motores de combustão interna emitem na atmosfera uma série de compostos químicos cuja presença nos gases de escape não pode ser controlada pelos analisadores de gases atualmente utilizados. Afinal, a câmara de combustão do motor é um reator químico de alta temperatura preenchido com reagentes como nitrogênio, carbono, hidrogênio, chumbo, oxigênio, enxofre e outros. Os conversores catalíticos são amplamente utilizados no exterior, utilizando a propriedade dos metais do grupo da platina (platina, ródio, paládio, etc.) É verdade que eles duram pouco, mas são bastante caros (cerca de 10% do custo do carro). Mas a questão permanece, o que fazer com o nosso parque de estacionamento não muito "jovem", que ainda será operado por um período de tempo incompreensível. A seguinte saída desta situação é possível. É necessário desenvolver um sistema de ignição que possa, se possível, queimar tudo na câmara de combustão, além de aumentar a eficiência do motor devido a isso. A tarefa de combustão mais completa da mistura ar-combustível em motores de combustão interna foi resolvida até certo ponto com a ajuda de um sistema de ignição, cuja operação é baseada em um novo método de ignição de combustível [1, 2]. Curiosamente, os modernos sistemas de ignição por mistura ar-combustível usados em marcas comuns de carros baseiam-se no mesmo método de ignição do início da era automobilística. Esta é uma descarga de faísca entre os eletrodos da vela. As descrições dos processos que ocorrem no momento da ignição da mistura ar-combustível e do próprio processo de combustão são acompanhadas na literatura, via de regra, por referências à falta de um modelo teórico unificado desse processo e diversas explicações dele por autores diferentes. Sabe-se que a eficiência de um motor de combustão interna depende da temperatura dos gases na câmara de combustão, que por sua vez depende da taxa de combustão da mistura ar-combustível. Assim, com o aumento desta velocidade, a eficiência do motor aumenta e, como resultado, o consumo específico de combustível diminui. Ao desenvolver um novo sistema de ignição, assumiu-se que era possível aumentar a taxa de combustão da mistura ar-combustível na câmara de combustão enfraquecendo o efeito do "laçamento" do plasma formado entre os eletrodos da vela de ignição devido à o fluxo de corrente contínua no centelhador. A corrente neste caso é mantida pela energia armazenada na bobina de ignição. O novo sistema utiliza o princípio de armazenamento de energia em um capacitor, que fornece uma corrente pulsada bipolar na abertura da vela. Durante o primeiro período de flutuações de tensão nos eletrodos da vela, a mistura é preparada e inflamada e, durante os períodos subsequentes, é queimada. A Figura 1 mostra um gráfico de mudanças de voltagem nos eletrodos da vela. Nos dois últimos períodos, os pulsos de tensão têm um formato próximo ao retangular.
O circuito de ignição eletrônica é mostrado na Fig. Funciona da seguinte maneira. Os capacitores C2...C5 são carregados a partir do enrolamento secundário do conversor no transistor VT7 com uma tensão significativamente maior que a fem da bateria. Quando o contato do disjuntor conectado entre os pontos PR e M abre, um pulso de corrente gerado pelo circuito RC R1, R8, R1, C2 passa pelo eletrodo de controle do tiristor VD5. O tiristor abre e a descarga oscilatória dos capacitores começa através do enrolamento primário da bobina de ignição conectada ao ponto de curto-circuito. Durante o primeiro meio ciclo, a corrente flui através do tiristor, e durante o segundo - através dos diodos VD1, VD9.
O processo é repetido até que o capacitor C4 seja carregado a uma tensão na qual a chave no transistor VT2 se abra, o que impede que o tiristor dispare novamente. Após o fechamento do contato do disjuntor, a tensão residual do capacitor C4 é aplicada à junção de controle do tiristor e o trava com segurança. Neste caso, o capacitor C4 é descarregado através do resistor R3 e do diodo VD4, porém, a chave VT2 permanece aberta por algum tempo após o fechamento do contato, o que evita o destravamento acidental do tiristor devido ao ressalto dos contatos do disjuntor. No caso de usar um interruptor em um sistema de ignição com sensor Hall, este controla diretamente o funcionamento da chave. Os processos que ocorrem neste caso no circuito são semelhantes aos descritos acima. O esquema de ignição proposto permite aplicar tensão aos eletrodos das velas de ignição, cuja polaridade muda durante um ciclo do motor. A seleção de elementos do circuito de controle garante a duração ideal da descarga na vela. O uso do método de ignição descrito permite aumentar a eficiência de combustível do motor, sua potência e aceleração, reduzir o teor de monóxido de carbono nos gases de escape e aumentar a vida útil das velas de ignição.
O diagrama de conexão do bloco desenvolvido (OH-427) ao sistema de ignição do carro é mostrado nas Fig. 3 e 4. Ao conectar e desconectar o bloco, a ignição deve ser desligada e o "Mass" ("-") terminal deve ser desconectado da bateria. A unidade de ignição eletrônica, feita de acordo com este esquema, foi testada em caminhões e comparada com vários sistemas de ignição padrão.
Os veículos escolhidos foram o GAZ-52 com sistema de contato clássico e o GAZ-53 com sistema de transistor mais avançado e sensor de ignição indutivo. Os testes foram realizados conforme metodologia desenvolvida pela NPMP Vitar. Os resultados dos testes da unidade desenvolvida são mostrados na Figura 5.
Uma análise dos resultados indica a eficácia do dispositivo desenvolvido e sugere que a natureza dos processos que ocorrem durante a ignição da mistura ar-combustível corresponde, em certa medida, aos descritos. Literatura
Autor: V. Shcherbatyuk, Minsk; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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