Емкостная искра
Cтраница 2
 |
Цепь искрового разряда с образованием индуктивной ( а ] и емкостной ( б искр. ( В схеме цепи отсутствует сопротивление R.| Электрическая цепь катушки зажигания. 2 Зак. 205 33. [16] |
Индуктивная искра образуется благодаря выделению электромагнитной энергии, накопленной в катушке индуктивности. Иногда применяют для образования емкостной искры хорошо известный в старину электрофорный генератор и нашедший широкое применение в последнее время пьезоэлемент, генерирующий высокое напряжение. [17]
 |
Развертка изображения комбинированной искры ( Морган. [18] |
При зажигании к стационарному искровому промежутку прикладывается импульсное напряжение, генерируемое катушкой зажигания или магнето высокого напряжения, как описано выше. Возникающая при этом искра отличается от описанных выше индуктивной и емкостной искр. Возникающий в начале электрический разряд схож по свойствам с емкостной искрой, а впоследствии становится идентичен индуктивной искре. Такая искра называется комбинированной искрой и определяется суммой емкостной и индуктивной компонент. Искра проскакивает между игольчатыми электродами. Вначале появляется яркая белая линия а. Время импульса крайне мало. Затем появляются узкие фиолетовые полосы б, каждая из которых содержит несколько линий. На эти полосы накладываются полосы в, постепенно переходящие в одну сплошную полосу. Желтая треугольная полоса г, закрывающая все поле, является изображением пламени вокруг искры, б, в - индуктивные компоненты искры. [19]
Индукционная искра отличается от емкостной искры главным образом своей большей длительностью. Эта разница достаточно велика, чтобы установить, можно ли рассматривать индукционную искру как мгновенный источник тепла или же она, подобно металлическим поверхностям, должна рассматриваться как длительный источник тепла. Результаты обширного исследования однако показали, что по крайней мере по отношению к парафиновым углеводородам индукционные искры должны считаться подобными пс действию емкостным искрам, несмотря на большую разницу между этими двумя типами как по длительности, так и по объему. Большая длительность и больший объем индукционной искры очевидно маскируют небольшие различия в легкости воспламенения тех смесей, которые наиболее легко воспламеняются. [20]
На рис. 3.20 s показаны результаты использования тонких остроконечных электродов с искровым промежутком длиной 0 27 мм. Как видно, еще сохраняется более высокая эффективность зажигания комбинированной искрой, что подтверждает правильность высказанного выше предположения об охлаждающем влиянии электродов. И, наконец, на рис. 3.20 г показаны результаты использования электродов с очень узким искровым промежутком 0 05 мм. По-прежнему емкостная искра обладает более высокой эффективностью зажигания, а комбинированная искра при этом имеет нулевую эффективность. [21]
Таким образом, мнение, высказанное вначале относительно эффективности зажигания емкостной и комбинированной искрами, не всегда справедливо. На практике в зависимости от условий может иметь место тот или иной случай. На рис. 3.20 приведены результаты экспериментов, подтверждающие это. Подробное объяснение экспериментов дано автором работы [10], в которой исследовалось зажигание газовой смеси городского газа с воздухом при использовании катушки зажигания. В подписи к рисунку комбинированная искра означает, что зажигание производилось обычным способом с применением катушки зажигания, а емкостная искра относится к зажиганию при параллельном присоединении конденсатора, обладающего почти исключительно емкостью и практически не имеющего индуктивности. Поскольку ток размыкания в первичном контуре поддерживался постоянным, энергия искры в обоих случаях была практически одинаковой. [22]
На рис. 3.206 приведены результаты эксперимента с использованием железных стержневых электродов диаметром 1 мм со скругленными в форме полусферы торцами и с искровым промежутком 0 25 мм. Видно, что более высокая эффективность зажигания достигается при емкостной искре. Это противоречит опыту работы систем искрового зажигания в двигателях. На рис. 3.20 а показаны результаты экспериментов с такими же электродами, но с искровым промежутком 0 7 мм. В этом случае наибольшая эффективность зажигания достигается при использовании зажигания комбинированной искрой. Аналогичный результат достигается и при использовании больших искровых промежутков. Таким образом, при использовании широких искровых промежутков эффективность зажигания комбинированной искрой наибольшая, а в случае узких искровых промежутков наибольшая эффективность зажигания при применении емкостной искры. [23]
В зависимости от параметров газовой смеси и характеристик искры искровое зажигание может быть успешным или неудачным. Газовая смесь по степени трудности зажигания характеризуется воспламеняемостью, а искра - эффективностью зажигания. Воспламеняемость и эффективность зажигания определяются через упомянутую выше минимальную энергию зажигания. Также можно сказать, что при изменении воспламеняемости газовой смеси эффективность искрового зажигания тем выше, чем ниже воспламеняемость газовых смесей, которые способна воспламенить данная искра. При изменении соотношения горючего и воздуха или кислорода в газовой смеси минимальная энергия зажигания имеет минимум при некотором составе смеси и возрастает при приближении к обоим пределам воспламенения. Воспламеняемость газовой смеси изменяется не только при изменении состава смеси ( типа смеси или соотношения составляющих), но и при изменении температуры, давления, гидродинамического состояния смеси. Естественно, что чем большей энергией обладает искра, тем выше эффективность зажигания, однако она различна у разных типов искры. Например, давно экспериментально показано, что эффективность зажигания емкостной искрой выше, чем индуктивной искрой. [24]
На рис. 3.20 s показаны результаты использования тонких остроконечных электродов с искровым промежутком длиной 0 27 мм. Как видно, еще сохраняется более высокая эффективность зажигания комбинированной искрой, что подтверждает правильность высказанного выше предположения об охлаждающем влиянии электродов. И, наконец, на рис. 3.20 г показаны результаты использования электродов с очень узким искровым промежутком 0 05 мм. По-прежнему емкостная искра обладает более высокой эффективностью зажигания, а комбинированная искра при этом имеет нулевую эффективность. Но при рассмотрении фотоснимка искры в эксперименте Тейлора - Джонса обнаруживается, что при подключении конденсатора ( емкостная искра) искра проходит через самый узкий промежуток между электродами, а без конденсатора ( комбинированная искра) она распространяется в поперечном направлении, что, по-видимому, и ослабляет охлаждающее влияние электродов. [25]
Страницы: 1 2