Газовое оборудование (ГБО) , Устройство, эксплуатация, неисправности

О том, какой угол опережения зажигания должен быть на газе относительно бензинового, все в последнее время пришли к единому мнению – при работе на газе, угол опережения зажигания должен соответствовать графику, приведённому ниже, т.е. с ростом скорости вращения коленвала, вносимая корректировка должна стремиться к нулю:

www.60-2.ru/forum/do...bb492eca61c857451
variator_189.jpg (43.39 KI Просмотров: 3041


Причём, что интересно - такая корректировка рекомендуется и для двигателей малолитражек объёмом чуть более литра, работающих преимущественно на высоких оборотах, и для "больших" моторов внедорожников, которые при частоте вращения 2000 об/мин легко разгоняют двух-трёхтонную машину...
Откуда взялся этот график? Сейчас уже трудно сказать. В первый раз я увидел его на сайте фирмы Метринч. Причём, там был не просто график, а ещё и статья, в которой аргументировано доказывалось, что угол должен быть именно таким. Впоследствии рисунок с графиком был в нарушение авторских прав скопирован из статьи и назван «общеизвестным».
Сейчас я попытался найти эту статью, однако безрезультатно. Так же я видел ещё один график (сейчас уже трудно сказать где). На том графике при работе на метане рекомендовалось на «низах» делать угол раньше, потом плавно уменьшать вносимый угол до нуля, а на высоких оборотах делать его позже! Да-да, на метане позже, чем на бензине! Причём это никак не аргументировалось, предлагалось воспринимать это как догму!

Попробуем всё-таки аргументировано разобраться в том, какой на газе должен быть угол опережения зажигания относительно бензинового. Казалось бы, логично рассуждать так – газ горит дольше бензина, это факт. Пусть газ горит дольше бензина на время Т. В таком случае, мы должны его на время Т раньше поджигать. Пусть при скорости вращения коленвала 1000об/мин для этого мы должны сместить УОЗ на 10 градусов. Тогда на скорости 5000об/мин для этого мы должны будем сместить УОЗ уже на 50 градусов. Казалось бы – логично. С увеличением частоты вращения коленвала, вносимый угол опережения должен расти, однако на практике это не совсем так... Попробуем в этом разобраться на примере бензинов с разными октановыми числами.
Как известно, высокооктановый бензин горит медленнее низкооктанового и для компенсации его повышенного времени горения рекомендуется при использовании бензина с ОЧ выше нормы делать зажигание раньше. Анатолий Валентинович Дмитриевский в своей книге «Система зажигания без секретов» рекомендует следующие зависимости угла опережения зажигания для различных марок бензина:

www.60-2.ru/forum/do...bb492eca61c857451
UOZ_Dmitrievskiy.jpg (66.34 KI Просмотров: 3034


На этом рисунке из книги качество не очень хорошее, поэтому отдельно построим оптимальные кривые углов опережения зажигания для различных видов топлива:

www.60-2.ru/forum/do...bb492eca61c857451
Увеличить (реальные размеры: 1166 x 952)98_95_92 копия.jpg
98_95_92 копия.jpg (283.48 KI Просмотров: 3034


Видно, что оптимальный УОЗ с ростом частоты перестаёт увеличиваться и в конце концов становится равным константе. Такой эффект объясняется зависимостью скорости горения топлива от скорости вращения коленвала.
Понятно, что по аналогии построив график для различных видов газового топлива (пропан-бутана и метана), мы получим характеристики как на первом рисунке.
Со слов Дмитриевского А.В., если повысить УОЗ на высоких оборотах выше оптимального: «В результате этого кроме снижения максимальной мощности при продолжительной работе двигателя с высокой нагрузкой появляется опасность возникновения калильного зажигания, следствием которого обычно бывает выгорание центрального электрода свечи или даже прогар днища поршня.», и если «угол на высокой частоте вращения достигнет 40...45° вместо 35...38° по норме, что может привести к повреждению двигателя— прогару поршня вследствие калильного зажигания.».
И действительно, если при этом максимальная мощность на высоких оборотах снижается, то согласно закону сохранения энергии, та часть энергии, которая не перешла в механическую, перейдёт в тепловую и пойдёт на нагрев элементов камеры сгорания двигателя.

Но это теория. А теперь практика...

Есть такая итальянская фирма, занимающаяся разработкой электроники для машин с газовым оборудованием - АЕВ. Так вот, эта фирма уже достаточно долгое время выпускает вариаторы опережения зажигания AEB510. Эти вариаторы смещают всю кривую характеристики углов опережения зажигания на фиксированное число градусов. Да-да, именно на фиксированное число градусов, несмотря на утверждение некоторых товарищей об обратном! Это показывают осциллограммы на входе и выходе вариатора AEB510, эксперимент – с ним не поспоришь! Так вот – в техническом руководстве по применению вариаторов этой фирмы рекомендовано смещать угол опережения зажигания на сжиженном газе – на 9 градусов, а на метане – на 12 градусов. Так как смещается вся характеристика углов, то если на высоких оборотах на бензине максимальный угол составлял 35 градусов, то после установки вариатора это будет 44 градуса на пропане и 47 градусов на метане, т.е. получается ситуация, при которой по словам Дмитриевского А.В. (применительно к высокооктановому бензину) должна снизиться максимальная мощность и возникнуть предпосылки к прогоранию днища поршней.
Так вот – на практике я не видел и не слышал ни одного отзыва типа «установил вариатор АЕВ, упала тяга на высоких оборотах», или «после установки вариатора АЕВ прогорел поршень!». А вот отзывов о том, что во всём диапазоне оборотов возрастает тяга и повышается максимальная скорость – миллион! Так значит, "бензиновая" теория не применима к газу на 100% и увеличение угла опережения зажигания на высоких оборотах при работе на газе приводит к увеличению мощности! А за счёт чего, если топливоподача осталась прежней? Правильно – за счёт повышения КПД. А раз КПД повышается, в тепловую энергию переходит меньший процент теплоты сгорания топлива. А раз так, то ресурс двигателя только увеличится!
Почему так происходит? Возможно, потому что никто не будет длительное время крутить двигатель на частоте 5000об/мин без нагрузки, а при нагрузке блок управления автоматически сделает угол не бензине позже и суммарный УОЗ штатный бензиновый + вариатор будет как раз в пределах нормы (35-38 градусов). А может, это происходит потому, как газ обладает несколько иными свойствами, другой зависимостью скорости горения от частоты вращения двигателя, чем бензин, и просто приравнивать газ к высокооктановому бензину недопустимо. Возможно, есть и другие причины, это на самом деле не важно. Важно то, что согласно многолетнему опыту эксплуатации итальянских вариаторов AEB, а в частности АЕВ510, смещать угол опережения зажигания на высоких оборотах двигателя так же необходимо как и на низких. Именно поэтому я рекомендую устанавливать на пропане смещение 9 градусов во всём диапазоне оборотов, а на метане 12.
Вместе с тем, я прекрасно понимаю, что найдутся люди, которым невозможно ничего доказать – они приведут 1000000 доводов в пользу того, что при работе на газе, вносимый УОЗ с ростом частоты вращения двигателя должен стремиться к нулю. И найдутся другие люди, которые им поверят. Поэтому в своём вариаторе 60-2.ru я добавил и такую функцию (уменьшение вносимого УОЗ с ростом скорости вращения коленвала), но пользоваться этой функцией лично я не рекомендую.

С уважением,
кандидат технических наук
Кузнецов Сергей Николаевич.