تئوری جرقه Ignition قسمت اول

سرعت پیشروی شعله در جبهه احتراق: زمانی که یک سوخت یا مخلوطی از سوخت و هوای فشرده شده را مشتعل می‌کنیم، از زمانی که شعله شروع به ایجاد شدن می‌کند تا زمانی که کامل مشتعل می‌شود یک مدت زمانی طول می‌کشد، بنابراین این پیشروی شعله سرعت دارد، که به این سرعت، سرعت پیشروی شعله در جبهه احتراق گفته می‌شود.

سرعت پیشروی شعله در جبهه احتراق به عواملی مثل اکتان بنزین، دما، نسبت استوکیومتری، نوع جریان (لمینار یا توربالانس) بستگی دارد. هرچه عدد اکتان بالاتر باشد سرعت پیشروی کمتر و هرچه عدد اکتان کمتر باشد سرعت پیشروی شعله در جبهه احتراق بیشتر است. برای ساده سازی محاسبات از این پس سرعت پیش روی شعله در جبهه احتراق را ثابت در نظر می‌گیرم. بناربرای سرعت پیشروی شعله در جبهه احتراق در دور موتورهای متفاوت ثابت است.

زمانی که پیستون در مرحله BTC ست و مخلوط سوخت و هوا در حال متراکم شدن است، شمع جرقه می‌زند و شعله در جبهه احتراق کم کم شروع به پیشروی می‌کند، بعد از اینکه پیستون به TDC رسید و کمی از آن عبور کرد، در مرحله ATDC، جبهه احتراق با افزایش حجم و فشار بیشترین نیروی خود را به پیستون وارد می‌کند و آن را به سمت پایین حرکت می‌دهد. زمان بندی این جرقه زنی اهمیت دارد، فرض کنید در دور موتور بالا اگر شمع زمانی که پیستون در TDC ست جرقه بزند، با توجه به اینکه سرعت پیشروی شعله در جبهه احتراق ثابت است، زمانی احتراق بیشترین نیروی خود را ایجاد می کند که پیستون پایین آمده و عملا نیروی مفیدی ایجاد نمی‌کند.

جرقه Advance : زمانی که در ۲۰ درجه Advance جرقه بزنیم یعنی ۲۰ درجه BTDC یعنی ۲۰ درجه قبل از رسیدن پیستون به بالاترین نقطه جرقه زده ایم. اگر ۴۰ درجه ادونس جرقه زده شود یه ۴۰ درجه BTDC پس هرچه این درجه بیشتر باشد یعنی جرقه زودتر زده می‌شود.

جرقه Retard : زمانی که پیستون از ATDC ست (یعنی در حال حرکت به سمت پایین در سیکل احتراق) جرقه زده شود.

محاسبه سرعت حرکت پیستون:

مثال ۱: دور موتور ۲۴۰۰ rpm است. در این دور موتور حرکت پیستون از BDC به TDC یعنی ۱۸۰ درجه چقدر زمان خواهد برد؟

2400 rpm= 2400÷60= 40 بار در ثانیه

یعنی موتور در هر ثانیه ۴۰ بار ۳۶۰ درجه گردش می کند و ۴۰ بار در ثانیه پیستون از پایین به بالا و از بالا به پایین حرکت میکند. برای محاسبه زمان هر بار حرکت ۳۶۰ درجه ای پیستون ۱۰۰۰ میلی ثانیه را تقسیم بر ۴۰ می کنیم.

1000÷40= 25 ms

یعنی هر حرکت ۳۶۰ درجه ای موتور ۲۵ میلی ثانیه زمان می‌برد که ما ۱۸۰ درجه یعنی حرکت پیستون از BDC به TDC را نیاز داریم:

25÷2=12.5 ms

یعنی حرکت پیستون در دور موتور ۲۴۰۰ rpm از پایین تا بالای سیلندر ۱۲.۵ میلی ثانیه زمان می‌برد. این زمان در این دور موتور برای هر نوع موتوری ثابت است.

برای مشاهده ادامه درس به لینک زیر مراجعه کنید: