"ЛикБез"

[propellerOK]

    Не стыдно признаваться в том что что-то не знаешь,  стыдно не желать узнать больше.

  Возможно кому-то непонятна аббревиатура в названии темы - "Ликвидация Безграмотности".

  По сути - имею образование с так сказать  "электрическим уклоном". Жисть распорядилась так что пришлось влезть в "механику". Уже почти 20 лет "кручу гайки", после переквалифицирования  узнал много нового, но один вопрос остался для меня непонятным. Возможно есть люди которые смогут "на пальцах" и  "языкомдомохозяйки"  объяснить суть происходящего. Никаких от меня "подначек" и "подковырок"! Исключительно желание разобраться в сути происходящего.
  Суть вопроса - мне непонятным является процесс перегрева двигателя при слишкром "раннем"  или  слишком  "позднем"  впрыске топлива в камеру сгорания. Предполагаем что двигатель все время работает в номинальном режиме, атмосферник, переменной является только величина опережения впрыска. С точки зрения здравого смысла перегрева быть не должно потому как в любом случае в КС подается номинальное количества топлива. То есть количество тепла которое выработается при сгорании постоянного количества топлива по идее должно  быть неизменным, а коль количество тепла неизменное то откуда рост температуры приводящий к прогару поршней?

  Возможно кого-то тоже интересует суть этого вопроса, возможно у кого-то есть вопросы на другие темы,  пожалуй будет весьма  неплохо  получить  тут ответы на вопросы общего  характера без привязки к конкретным механизмам. Не всегда и не  все могут понять графики/формулы из книг и весьма полезными будут комментарии .

[texnik]

Если совсем просто - при правильном (по углу) впрыске топлива вся энергия ( по максимуму) превращается в полезную работу. Если позже или раньше то часть удет на полезную работу а остальное на нагрев деталей двигателя. При раннем двигатель немного еще борется с полезным "взрывом", при позднем взрыв еще догорает где ненужно.. :)

[propellerOK]

   я где-то так примерно и представляю происходящее, тем не менее остается непонятной причина перегрева. количества тепла ведь осталось не большим чем при правильно опережении. в общем в  голове "каша".

[zyxel]

   я где-то так примерно и представляю происходящее, тем не менее остается непонятной причина перегрева. количества тепла ведь осталось не большим чем при правильно опережении. в общем в  голове "каша".

Опять интернет отключили? :)
"Вследствие того, что в действительном цикле, происходящем в цилиндре двигателя, рабочая смесь сгорает не мгновенно, для получения наиболее полной индикаторной диаграммы, а следовательно, и возможно большей мощности запал рабочей смеси необходимо производить не в верхней мертвой точке, а несколько раньше. Под углом опережения зажигания следует понимать число градусов по коленчатому валу до верхней мертвой точки, соответствующее моменту начала проскакивания искры между электродами свечи запаливания. Естественно, что для получения индикаторной диаграммы наибольшей полноты при различных скоростях сгорания рабочей смеси должны быть установлены различные углы опережения зажигания. По индикаторным диаграммам можно заключить, что скорость нарастания кривой давления неодинакова на различных участках линии сгорания. Сначала она мала, затем быстро возрастает. Линии расширения идут выше при более позднем зажигании. Это можно объяснить следующим: при раннем зажигании газы имеют более высокие температуры около верхней мертвой точки, когда поршень движется со сравнительно малой скоростью, благодаря чему увеличивается отдача тепла в охлаждающую воду. При более позднем зажигании потери тепла с выхлопными газами станут больше. При еще более позднем зажигании происходит догорание рабочей смеси на линии расширения. При этом резко повышается температура отработавших газов по цилиндрам, падает мощность, нарушается режим охлаждения агрегата." ©
www.ngpedia.ru/...

И еще 100500 ответов...
www.google.com/...

[k0ldun]

По телефону многого не успел расказать...
Тут решил немного заинтриговать и начну издалека.
Всегда разделяют статику и динамику. Если рассмотреть множество примеров из книг, то перед началом математических выкладок, как правило устанавливаются какие-либо предположения, в большинстве случаев постулируется статичность протекающих процессов, порой и однородность среды и мгновенность происходящих процессов. Динамика настолько сложна, что стала доступной для расчетов только с появлением ЭВМ и численных методов расчета, да и в этом случае предостаточно условностей и предположений. На самом деле процессы, происходящие в работающем моторе, достаточно динамичны и сложно поддаются математическому моделированию в реальном масштабе времени, даже в дискретном варианте... Например , мы считаем что газовая смесь, сжимаясь в цилиндре относительно однородна ( вот опять - относительно! ) , а на самом деле ? К примеру, может кто слышал о турбонаддуве на кончике ударной волны? это когда вместо лопаток турбины воздух гонит сам воздух, только сжатый локально в зоне где лопатка должна быть, нагоняет давление не меньшее, чем железная турбина и , имея свои недостатки, тем не менее имеет и огромные преимущества - нет втулок и вала, крыльчаток из жаропрочного сплава, дико точной балансировки и смазки... если кому интересно пусть гуглят.
Для понимания процесса нужно еще и химию и физику знать - например октановое и цетановое число - что это такое ? Процесс горения далеко не мгновенен, а протекает достаточно спокойно и не однородно, а во многих формулах расчета ДВС это не учитывается при расчете например теплового балланса, вот вам и раннее\позднее зажигание ... Аналогично и силы инерции - в большинстве случаев все это импирически проделано нашими дедами, а мы просто пользуемся их укрупненными формулами, как впрочем и балансировкой такой сложной системы как кривошип с присоединенными массами (забыв добавить туда усилия на сжатие смеси и давление при рабочем ходе) - это учесть очень сложно в формулах обычного вида, пусть даже с дифференциалами и интегралами...
В общем случае открыв книгу по расчету ДВС мы найдем там или эмпирические формулы или статический расчет, с некоторым коэффициентом учета динамической составляющей. Вот для примера пусть каждый из вас начнет делать производные - мощность\работа, скорость\пройденный путь\ускорение ... (ищите пары) , а потом попробует произвести еще один шаг в глубь, например - скорость\ускорение понимают все, а вот производная от ускорения - это ускорение ускорения ? а если еще один шаг вглубь ?
Я конечно понимаю, что подниму бурю негодования, потому как смешал в одну кучу много всякого, несмотря на то, что вопрос был задан узко - влияние момента впрыска на ... , но тема то называется ЛЕКБЕЗ !!! Есть оптимальный угол, который предполагает определенное количество топлива при определенном его физическом свойстве ( скорость горения и количества тепла, выделяемого при этом горении ) , наверное и какие-то обороты определенные... но не надо думать, что это тепло мгновенно перенесеться из облака газа через стенки цилиндра в охлаждающую жидкость, опять же забыли мы и о силе инерции теплопереноса...
Ну чтож, шайба кинута в зону, пора разбираться...

[propellerOK]

  В общем  главный тезис заключается в следующем  -  при расширении газ снижает свою температуру. Это наглядно видно когда отворачиваем вентиль на  баллоне со сжатым кислородом или углекислотой. В моторе происходит тот-же примерно процесс только градусы "сдвинуты" в более высокотемпературную сторону и разница температур при сжатом_нагретом (начало рабочего хода) и расширенном_охлажденном (конец рабочего хода)  значительно больше чем для случая сжатого кислорода. Еще-бы  "вкурить"  чо за "косяки"  при неправильном "зажигании"  (то бишь начале впрыска)  происходят.

[разиель]

по обьяснениям моториста процесс нарушения опережения впрыска выглядит так. ранний впрыск - поршень натыкается на вспышку. детонация, грохот, прогорают со временем впускные клапана. поздний впрыск - вспышка догоняет убегающий поршень. дым, перегрев, тупая мягкая работа, прогорают выпускные клапана. это все относится к тракторным двигателям.

[kudrik]

Предполагаем что двигатель все время работает в номинальном режиме, атмосферник,

Так в этой фразе и зарыта собака.
Вы же хотите от этого двигателя получить определённую работу , да ещё номинальную. А значит нормальную (стандартную). И вставляете при этом палки в колёса.

А зарядите этот же моторчик вхолостую , на чистой касторке, с маховиком тройного веса. И крутите ТНВД туда -сюда на здоровье. И будет моторчик счастливо крутиться. И не будет никакого перегрева. Но и работы полезной не будет.

А по сути texnik уже ответил выше. Т.Е. вставляя мотору палки в колёса (нарушая установленный режим) и требуя от мотора той же работы , Вы обязаны сжигать БОЛЬШЕ горючего. Так куда же уйдут лишние калории?? Только на ненужный (лишний) нагрев.

[propellerOK]

  to  kudrik  -  Вы поспешили прочитать самое начало,  предпосылки  заключаются в том что в любом случае когда мы экспериментируем с  узлом "зажигания"  количество топлива остается неизменным потому как  работа на   номинальном режиме предполагает что в ТНВД  "рейка"  вышла на ограничение максимальной подачи и топлива не прибавится. И режим холостого хода не рассматриваем  - ясный перец что на ХХ  "избыточность"  системы охлаждения  покроет   "лишнее" тепловыделение.

[zyxel]

Изменяя начало впрыска, вы тем самым меняете объем камеры сгорания в котором происходит воспламенение смеси. Тем самым нарушается процес горения - первичное воспламенение не в тех местах, которые предусмотрели конструкторы, местные перегревы/недогревы.
Ведь не секрет, что при боле раннем зажигании, воспламенение в камере сгорания начинается на переферии...

[propellerOK]

Изменяя начало впрыска, вы тем самым меняете объем камеры сгорания в котором происходит воспламенение смеси. Тем самым нарушается процес горения - первичное воспламенение не в тех местах, которые предусмотрели конструкторы, местные перегревы/недогревы.
Ведь не секрет, что при боле раннем зажигании, воспламенение в камере сгорания начинается на переферии...

  так,  маленький шажок в сторону понимания я уже сделал.Но я так ощущаю что б`ольшая  часть пути ещё впереди.

[Алексей1832]

  to  kudrik  -  Вы поспешили прочитать самое начало,  предпосылки  заключаются в том что в любом случае когда мы экспериментируем с  узлом "зажигания"  количество топлива остается неизменным потому как  работа на   номинальном режиме предполагает что в ТНВД  "рейка"  вышла на ограничение максимальной подачи и топлива не прибавится. И режим холостого хода не рассматриваем  - ясный перец что на ХХ  "избыточность"  системы охлаждения  покроет   "лишнее" тепловыделение.

Kudrik выразился совершенно верно и коротко. Представим себе, что мы идём на круиз-контроле по автобану. При этом поддерживаются обороты, соответствующие Мкр.max. В процессе этого движения начинаем "крутить насос" (менять угол впрыска) в ту или другую сторону. (Ситуация, соответствующая условию Вашей задачи "Предполагаем что двигатель все время работает в номинальном режиме, атмосферник, переменной является только величина опережения впрыска."). Что происходит при этом??? Правильно, топливо начинает воспламеняться раньше или позже, что приведёт к тому, что в механическую работу преобразуется меньшая часть сгорающего топлива. При этом упадёт мощность, а, стало быть, снизится и Мкр - двигатель начнёт терять обороты, а автомобиль скорость. Как поведёт себя круиз-контроль при этом??? Правильно, выдаст команду на увеличение подачи топлива, и она тотчас же увеличится. Соответственно, увеличится общее количество топлива, сгорающего в цилиндре, а количество топлива, ушедшее на выполнение полезной работы останется неизменным. Тепло от бестолково сгоревшего топлива приведёт к увеличению температуры двигателя. Как только круиз выведет автомобиль на исходный заданный режим, подача топлива прекратится, потом всё циклически по-новой. Теперь представим, что мы ещё больше увели УОВ от номинального - настолько, что система круиз-контроля не сможет вывести двигатель на исходный заданный режим. При этом она будет постоянно лить топливо, не видя отклика двигателя. Здесь увеличение общей подачи происходит на фоне снижающегося количества полезно сжигаемого топлива, и перегрев нарастает кратно.
Несколько не в тему, но тем не менее. Попробуйте выставить на ТАЗике слишком раннее(позднее) зажигание, "погазуйте" на ХХ. При раннем двигатель будет набирать обороты даже резвее. Потом попробуйте тронуться с места, как Вы делаете обычно - будет несколько затруднительно, и, возможно, со второй попытки. Когда тронетесь, попробуйте подняться в небольшую горку - почувствуете, что машина "гремит-дымит", но не едет, а в подъём побольше придётся переходить на низшие передачи, чтобы не "прилипнуть". Сколь не открывай при этом дроссель - легче не станет. Куда делось лишнее топливо??? Через 15-20 минут такой "езды" в жаркий летний день показометр термометра чётко Вам укажет.

[Алексей1832]

Местные перегревы/недогревы, о чём пишет zyxel - это уже эффекты "второго порядка", так их назовём. Но они как раз и наиболее коварны, поскольку их мы не можем померить, а имеем "счастье" лишь созерцать результат их действия.

[разиель]

.... Представим себе, что мы идём на круиз-контроле по автобану. При этом поддерживаются обороты, соответствующие Мкр.max.  ...

Не понял этой версии... Тапку в пол? Это и есть Mкp max? Максимальная подача топлива соответствует максимальному крутящему моменту? Наверна чо-та не понимаю.

.... Правильно, топливо начинает воспламеняться раньше или позже, что приведёт к тому, что в механическую работу преобразуется меньшая часть сгорающего топлива. При этом упадёт мощность, а, стало быть, снизится и Мкр - двигатель начнёт терять обороты, а автомобиль скорость. Как поведёт себя круиз-контроль при этом??? Правильно, выдаст команду на увеличение подачи топлива, и она тотчас же увеличится. ...

Ааа! Ну тогда все пральна. Ехали на Мкр потом вдруг свернули насос набок и Мкр еще увеличился.Сам по себе.Был Мкр а стал опять Мкр только больше чем было. Это откуда? Источник столь глубоких познаний есть? Или из цикла "выставьте мне давление на насосе" ?

[Алексей1832]

.... Представим себе, что мы идём на круиз-контроле по автобану. При этом поддерживаются обороты, соответствующие Мкр.max.  ...

Тапку в пол? Это и есть Mкp max? Максимальная подача топлива соответствует максимальному крутящему моменту?...

Нет, не так. Мкр.max - это максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем. Дальнейшее увеличение подачи топлива возможно, но бесполезно (где-то здесь это уже обсуждалось). Мкр. max взят для примера. Можно принять любую величину Mкр=const - сути не меняет.

...
Ааа! Ну тогда все пральна. Ехали на Мкр потом вдруг свернули насос набок и Мкр еще увеличился...

Дык... э... я писАл в точности до наоборот "кагбэ":

....стало быть, СНИЗИТСЯ и Мкр - двигатель начнёт терять обороты, а автомобиль скорость. Как поведёт себя круиз-контроль при этом??? Правильно, выдаст команду на увеличение подачи топлива, и она тотчас же увеличится. ...

* Круиз-контроль служит для поддержания постоянной наперёд заданной скорости движения. При падении скорости сие устройство увеличивает подачу, при превышении - уменьшает.