Угол опережения зажигания: влияние на выбросы и работу ДВС

Дата: january 21, 2021 3:33 pm

Найдите специалиста по чип-тюнингу

Сделайте чип-тюнинг у проверенного специалиста с выдачей сертификата и возможностью манибэка.

АДАКТ против удаления корректно работающего катализатора.
Узнайте про возможные последствия для автомобиля.

При работе на обедненных смесях, используемых все чаще, требуется больший угол опережения зажигания, чтобы компенсировать меньшую скорость горения. Так будет обеспечено снижение потребления топлива и высокий крутящий момент, но смесью нужно управлять очень точно, чтобы добиться лучшего компромисса в отношении экологичности выхлопа.

Эффективность снижения выбросов отработавших газов при смещении УОЗ для бензина АИ-95-К5 Газпромнефть: а) изменение коэффициента Кge (удельный расход топлива), б) изменение коэффициента KCH (углеводорода), в) изменение коэффициента KNOx (окись азота)

В современных ДВС УОЗ меняется в зависимости режима работы мотора. При росте УОЗ значительно возрастает температура сгорания, что в свою очередь вызывает повышение окислов азота NOx. С другой стороны, при уменьшении УОЗ процесс сгорания смещается на такт расширения. Температура отработавших газов также повышается в конце расширения. Это способствует более полному окислению СН.

УОЗ и работа двигателя

Негативные последствия при раннем зажигании:

• перегрев деталей ДВС,
• падение мощности,
• разрушение прокладки под ГБЦ,
• разрушение перегородки поршневых колец.

Если поджечь смесь позже оптимального момента (позднее зажигание), когда поршень после достижения ВМТ начинает движение вниз, энергия от сгоревших газов уходит в выпуск, снижается эффективность работы мотора.

Неправильно подобранное зажигание негативно влияет на эффективность и ресурс двигателя, а также приводит к увеличению расхода топлива.

Возможные проблемы с неправильно выставленными углами зажигания:

• затрудненный пуск мотора,
• увеличенный расход топлива,
• плохая отзывчивость мотора на нажатие педали газа,
• детонация в ДВС,
• черный дым из глушителя.

Настройка угла зажигания при чип-тюнинге

На заводах настраивают углы опережения зажигания с расчетом на низкокачественное топливо, обычно оставив запас в пару градусов. Это позволяет обеспечить гарантийный ресурс двигателя даже при использовании топлива плохого качества. Но на таком топливе мощность и крутящий момент снижаются. При обычной езде владелец может и не заметить, что с авто что-то не так, но при активном педалировании проблема проявит себя.

Визуализация карты базового УОЗ в программе ChipTuningPRO

При чип-тюнинге калибровщик правит УОЗ, используя запасы по углам зажигания, оставленные заводом-производителем. После чиповки повысятся требования к топливу: нужно будет заливать хороший АИ-95 или АИ-98. Из плюсов — автомобиль станет более динамичным и отзывчивым (благодаря настройке УОЗ и другим изменениям в тюнинг-прошивке).

Подробнее о возможностях чип-тюнинга читайте в материале сайта.

Провести регулировку углов опережения зажигания и сделать чип-тюнинг можно у наших партнеров в любом городе России. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

С каждым годом вопрос об экологичности автомобилей стоит все острей: люди начинают больше заботиться об окружающей среде. Не считая автомобильного производства, основной урон экологии наносят выхлопные газы. Чтобы снизить выбросы ОГ в атмосферу, нужно добиться лучшего и полного сгорания топлива. Но такие смеси, скорее всего, будут бедными, а это увеличивает температуру. Полнота сгорания топлива, в свою очередь, определяется поддержанием стехиометрического состава смеси и моментом ее поджога, а это влияет не только на экологичность, но и на развиваемую мощность. Эта точка воспламенения может обозначается как угол опережения зажигания (УОЗ)

Угол опережения зажигания — это угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). При нормальном угле опережения зажигания смесь воспламеняется за 10–12ᴼ до попадания поршня в ВМТ.

При корректно выставленном угле опережения зажигания, энергия, высвободившаяся при сгорании смеси, должна с силой толкнуть поршень вниз. Для этого воспламенение должно происходить в момент до достижения поршнем ВМТ — на такте сжатия.

Если смесь поджечь раньше нужного времени (раннее зажигание) в наиболее удаленной от точки начального воспламенения смеси, то энергия от сгоревших газов будет мешать поднимающемуся поршню, двигаясь навстречу ему. Из-за этого энергия, высвободившаяся от сгорания смеси, начинает бить по стенкам цилиндра и дну поршня. Вследствие этого и появляется неприятный звук, похожий на взрыв, отдающийся звоном в двигателе.

Влияние УОЗ на выбросы выхлопных газов

Угол опережения зажигания влияет не только на расход топлива и момент, но и на состав выхлопных газов: с увеличением УОЗ возрастает содержание углеводорода (НС) и окислов азота (NOx) в выхлопе. Это связано с ростом температуры сгорания.

При работе на обедненных смесях, используемых все чаще, требуется больший угол опережения зажигания, чтобы компенсировать меньшую скорость горения. Так будет обеспечено снижение потребления топлива и высокий крутящий момент, но смесью нужно управлять очень точно, чтобы добиться лучшего компромисса в отношении экологичности выхлопа.

Эффективность снижения выбросов отработавших газов при смещении УОЗ для бензина АИ-95-К5 Газпромнефть: а) изменение коэффициента Кge (удельный расход топлива), б) изменение коэффициента KCH (углеводорода), в) изменение коэффициента KNOx (окись азота)

В современных ДВС УОЗ меняется в зависимости режима работы мотора. При росте УОЗ значительно возрастает температура сгорания, что в свою очередь вызывает повышение окислов азота NOx. С другой стороны, при уменьшении УОЗ процесс сгорания смещается на такт расширения. Температура отработавших газов также повышается в конце расширения. Это способствует более полному окислению СН.

УОЗ и работа двигателя

Негативные последствия при раннем зажигании:

• перегрев деталей ДВС,
• падение мощности,
• разрушение прокладки под ГБЦ,
• разрушение перегородки поршневых колец.

Если поджечь смесь позже оптимального момента (позднее зажигание), когда поршень после достижения ВМТ начинает движение вниз, энергия от сгоревших газов уходит в выпуск, снижается эффективность работы мотора.

Неправильно подобранное зажигание негативно влияет на эффективность и ресурс двигателя, а также приводит к увеличению расхода топлива.

Возможные проблемы с неправильно выставленными углами зажигания:

• затрудненный пуск мотора,
• увеличенный расход топлива,
• плохая отзывчивость мотора на нажатие педали газа,
• детонация в ДВС,
• черный дым из глушителя.

Настройка угла зажигания при чип-тюнинге

На заводах настраивают углы опережения зажигания с расчетом на низкокачественное топливо, обычно оставив запас в пару градусов. Это позволяет обеспечить гарантийный ресурс двигателя даже при использовании топлива плохого качества. Но на таком топливе мощность и крутящий момент снижаются. При обычной езде владелец может и не заметить, что с авто что-то не так, но при активном педалировании проблема проявит себя.

Визуализация карты базового УОЗ в программе ChipTuningPRO

При чип-тюнинге калибровщик правит УОЗ, используя запасы по углам зажигания, оставленные заводом-производителем. После чиповки повысятся требования к топливу: нужно будет заливать хороший АИ-95 или АИ-98. Из плюсов — автомобиль станет более динамичным и отзывчивым (благодаря настройке УОЗ и другим изменениям в тюнинг-прошивке).

Подробнее о возможностях чип-тюнинга читайте в материале сайта.

Провести регулировку углов опережения зажигания и сделать чип-тюнинг можно у наших партнеров в любом городе России. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

Настройка УОЗ, Способы

Добро пожаловать на ChipTuner Forum.

Опции темы

Увлекся настройкой своей машины, причем конкретно. Причем если со всеми основными моментами я уже разобрался, то единственной проблемой для меня остается тайна методов настройки УОЗ.

С теорией настройки угла я знаком уже довольно не плохо. Но вот по практическим методам у меня появились вопросы. Путем длительного и скрупулезного изучения материалов в интернете а также прочей литературы, я узнал что существуют следующие способы настройки УОЗ (конечно обычно используют несколько методов одновременно, но по сути их можно разделить.)

• По датчику давления в камере сгорания (так чтобы пик давления приходился после ВМТ). Для этого нужны хитрые свечи со встроенным датчиком (цена заоблочна)
• На стенде, подбирают УОЗ до получения максимальной мощности.
• По датчику детонации (или любые другие способы слушать проявление детонации), типа детонация появилась — убавили угол, нет детонации — прибавили угол
• По температуре выхлопных газов (датчик EGT), неоптимальный угол ведет к повышению температуры выхлопных газов
• По ионизированным токам где то там (что-то из разряда мистики, вообщем хрень какаято)

При этом если с первыми двумя методами понятно, люди отталкиваются от прямых признаков найденного оптимального угла. То вот с остальными методами, как то непонятно.

Допустим строить углы на грани детонации — неправильно, ведь оптимальный угол должен лежать до этой грани, так чтобы максимальное давление в КС приходилось после ВМТ (где то читал что максимальное давление должно развиватся к 10-12 градусам после ВМТ). Ну или как где то также читал, мол сначала определяешь грань детонации, потом от нее отнимаешь 3-4 градуса и мол этот уоз сохраняешь. Но где гарантии того что этот угол будет оптимальным?

По датчику EGT хотелось бы больше информации. Кто вообще знает правда ли это? Возможно ли настроить углы по температуре выхлопных газов, или получаемый результат будет плюс минус километр? Если результат будет приемлим по мне так это единственный адекватный вариант настройки уоза в домашних условиях.

Вообщем кто как настраивает углы? Может еще какие методы я упустил? И кто что знает насчет настройки углов по EGT?

PS: инетеруюсь для саморазвития, настраиваю только свою машину, на поток ставить это дело не собираюсь, так что не бойтесь, я вам не будущий конкурент
PPS: простите, если описал сумбурно, сделайте скидку на три часа ночи

Чип-тюнинг. Экономия, экология, мощность

Обсудим как повлиять на экологичность, экономичность, мощность с помощью редактирования программы управления двигателя, другими словами с помощью чип-тюнинга.

Какие же факторы влияют на эти процессы?

1. Исправное состояние мотора
2. Исправное состояние впускной и выпускной системы
3. Исправное состояние системы впрыска и топливоподачи
4. Исправное состояние системы зажигания
5. Оптимальные настройки системы управления впрыском

В этой статье, мы хотим рассказать подробнее о этих понятиях в разрезе чип-тюнинга, поэтому, допустим, что мы имеем исправный автомобиль и опустим первые 4 пункта. Остается один наиболее важный пункт — это оптимальные настройки системы управления впрыском. И подробнее остановимся на этом пункте.

О настройках систем управления впрыском

Рассмотрим что влияет на экологичность, мощность, экономичность:

1. Состав смеси
2. Зажигание
3. Оптимальный момент (в симтемах с моментной-математической моделью Bosch к примеру, да и уже М74 если о ВАЗ)

Состав смеси

Загадочное слово СТЕХИОМЕТРИЯ (теоретически верное соотношение топлива и воздуха, при котором в процессе горения кислород воздуха и топливо будут израсходованы полностью без остатка.) Соотношение воздуха к топливу обычно обозначают аббревиатурой AFR (air to fuel ratio). Самым оптимальным соотношением воздуха к топливу считается когда к 14.7 части воздуха подается 1 часть топлива, т.е AFR =14.7. Ключевая фраза здесь «теоретически верное соотношение топлива и воздуха» есть еще масса поправок которые сводят все это только к теории (Качаство топлива и содержание в нем различных присадок, температура воздуха, атмосферное давление, влажность).

14,7:1= Стехиометрия, все что меньше 14,7 богатая смесь, все что выше бедная. Границы при которых смесь еще горит 12,1:1 — 17,7:1.
Теоретически, состав смеси 14,7:1 и беднее приведет к экономии топлива, но при соответствующих УОЗ. Соответственно смесь богаче 14,7:1 повлияет на повышение мощности опять при оптимальных УОЗ. Зачастую, обеспечивая работу на одном режиме, жертвуют какими-то характеристиками на другой — тем самым оптимизируют работу машины как целого.
Существуют и всевозможные переходные режимы, когда меняются и скорость движения, и открытие дросселя, наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью, ее состав, давление, температура.

УОЗ (Угол Опережения Зажигания)

Опережение зажигания – это воспламенение искрой свечи топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя до достижения поршнем верхней мертвой точки. Для получения максимальной мощности и крутящего момента от двигателя нужно чтобы давление газов, после сгорания рабочей смеси, достигало максимальной величины в точке 10-12° после верхней мертвой точки. Тогда сила давления газов на поршень будет максимально эффективно преобразована в механическую энергию вращения коленчатого вала.

Зависимости УОЗ

• УОЗ зависит от скорости вращения коленчатого вала двигателя. Чем больше количество оборотов делает коленчатый вал, тем раньше надо воспламенять смесь, чтобы пик максимального давления был в нужной точке.

• От температуры. Чем ниже температура двигателя и смеси, тем ниже скорость горения, соответственно УОЗ должен быть более ранним. И соответственно наоборот.

• От нагрузки на двигатель. Чем больше нагрузка на двигатель, тем больше цикловое наполнение цилиндра, соответственно тем меньше должен быть УОЗ для того чтобы избежать детонации.

Настройка оптимальных углов опережения зажигания является одной из самых сложных и приоритетных задач при чип-тюнинге , поскольку от этого зависит динамика, мощность двигателя, расход топлива,экологичность.

Оптимальный момент (моментная модель)

Для обеспечения необходимого управляющего воздействия на момент двигателя, не требуется менять коэффициенты, связанные с непосредственными регуляторами той или иной величины (начиная от УОЗ и заканчивая степенью открытия дроссельной заслонки). Вместо этого достаточно задать требуемую величину момента, которая автоматически будет преобразована в соответствующие виды управляющих воздействий на двигатель. Подробнее http://chiptuner.ru/content/bosch_model/

Теперь от теории к практике.

Что же мы можем увидеть при детальном рассмотрении систем управления впрыском автомобилей отечественного автопрома. Как я говорил выше производители страхуются и делают значительные поправки на плохое топливо и некачественные запчасти, делая попытки при этом сделать экономичные и «экологичные» автомобили которые должны прожить свой гарантийный срок.

Бедная смесь во всех режимах, во многих прошивках почти полное отсутствие мощностных режимов. В калибровках они есть эти режимы, но они ограничиваются очень незначительным обогащением, зажаты границей перехода в мощностной режим и другими калибровками.

Очень поздние углы опережения зажигания и коряво работающие,познящие и без того поздние углы различные алгоритмы динамических коррекций. Отсюда получаем вялую динамику разгона, повышение расхода топлива и конечно убитые катализаторы и превращающиеся в труху клапана — это следствие Перегрева двигателя которое может возникнуть из-за чрезмерно позднего зажигания, так как смесь продолжает гореть при выпуске. Явления перегрева, связанные с поздним зажиганием, сказываются сильнее при большой нагрузке двигателя. Явления перегрева также будут проявляться и при чрезмерно раннем зажигании.

Установка ГБО, особенно 4го поколения. В этом случае имеем убитые ГБЦ, ошибки по смесеобразованию, кучу адаптивных параметров постоянно изменяющихся при переключении газ-бензин, повышенный расход и т.д. это следствие, а причина — слишком поздние УОЗы (Газ высокооктановое топливо 102 и выше),вариатор скажете вы, да вариант.

Вот на все вышеперечисленные параметры Вы и можете повлиять и это уже дело техники, опыта, знаний.

Все выше перечисленное это только верхушка айсберга, на самом деле это очень нужная, интересная и увлекательная тема. А современному диагносту в современных условиях необходим минимальный набор знаний по чип-тюнингу. Тазы и карбюраторы уходят в прошлое им на смену приходят сложные электронные системы управления впрыском которые имеют массу очень средних параметров, но на которые мы можем влиять. Будущее уже сегодня и машины уже с такими системами которые требуют специальных знаний и навыков, для решения очень многих задач.