Зачем две свечи на цилиндр

Привет всем!
После того, как я выложил пост о замене свечей. У драйвчан возникли вопрос "а зачем там две свечи"

К слову, двигатели системы HEMI, изначально устанавливались на самолеты.

Почему применяют по две свечи на цилиндр?

Рассмотрим, как развивается процесс горения в камере сгорания реальных двигателей. Поскольку свеча является пассивным точечным источником тепла, расположенным у стенки камеры сгорания, то траектория фронта пламени при сгорании топливо-воздушной смеси определяется вихревыми потоками. Траектория является трехмерной, достаточно сложной и может быть разделена на две части. Первая часть — пламя от искры распространяется в виде постоянно расширяющейся трехмерной спирали вдоль стенки в один угол камеры и оттуда в центр. Центром камеры сгорания является центр днища поршня в положении ВМТ. Вторая часть — фронт пламени из центра начинает распространяться практически равномерно во все стороны. Поэтому сгорание завершается только в одном углу и является асимметричным.

Сгорание происходит в замкнутом, практически неизменном по объему пространстве и приводит к повышению давления, а это дает прогрессивный рост скорости распространения пламени. Оптимально настроенным двигателем считается такой, в котором сгорание завершается на грани детонации.

В момент завершения сгорания топливо-воздушной смеси в замкнутой камере с высокой скоростью, давление сгоревших газов (в зоне завершения горения) наибольшее и уменьшается по мере удаления от нее. Чем выше скорость завершения сгорания, тем больше указанная разница в давлениях.

Посмотрим на поршень, находящийся в области ВМТ. Это балансирующая система с точкой опоры практически в центре поршня. Балансирующие системы обладают очень важным свойством: малая асимметрия может привести к большим последствиям. Когда после ВМТ завершается сгорание топливо-воздушной смеси, поршень наряду с равномерным давлением на все дно получает удар по одному краю. Ему ничего не остается, как повернуться вокруг точки опоры и кратковременно заклинить самого себя в цилиндре. С ростом нагрузки и падением оборотов двигателя клинящий эффект нарастает, что приводит к ускоренному падению крутящего момента. Двигатель как бы «козлит». Это поршни по очереди проскакивают заклиненное состояние. У холодного двигателя клинящий эффект максимальный, так как возрастает угол поворота поршня из-за большого теплового зазора.

Метод борьбы с этим явлением нашли в авиации. Стали применять две симметричные свечи на цилиндр. Это повысило мощность двигателя примерно на 5%, уменьшило вероятность возникновения детонации (так как уменьшилось количество зон, удаленных от очага пламени) и увеличило надежность системы зажигания.

В гоночных автомобилях на один цилиндр используется две свечи. Для чего это сделано и можно ли делать так в любом другом не профессиональном автомобиле? Что изменится после подобной модификации и как со всем этим потом ездить.

Сильные стороны

• Обеспечивается равномерное топливное сгорание, благодаря чему расход становится более экономичным.

• Увеличивается надежность, что очень важно в гонках. Так, например, если вдруг одна свеча выйдет из строя, вторая продолжит функционировать.
• В сочетании с рядом других доработок, наблюдается усиление мощностей автомобиля.
• Крутящий момент изменяется в сторону меньших оборотов.
• Улучшается приемистость.
• Детонационная стойкость увеличивается на 1-3 единицы, что очень кстати для движков с механическими нагнетателями.

Слабые стороны

Среди минусов можно назвать только то, что сложность конструкции приводит к удорожанию двигателя. По этой причине такая система не устанавливалась в потоковом режиме на автомобилях массового производства вплоть до 60-х годов.

Принцип конструкции

• Во многом принцип самого устройства аналогичен любой другой искровой системе на базе магнето или аккумуляторной батареи, но разница все же имеется. Так, например, в этом случае в обязательном порядке устанавливается дополнительный прерыватель-распределитель зажигания, для каждого цилиндра ставится отдельные катушки, изменяется и головка цилиндра. В качестве примера можно рассмотреть 12-тицилиндровый V-образный движок, объемом 2.0 л, который ставился на Alfa Romeo Tipo 33 — в нем было два прерывателя-распределителя зажигания, и каждый из них питал «свой» ряд из 6 свечек.
• Расположение самих свечей в цилиндрах может быть разным: вертикальным, параллельным или же с легким смещением так, чтобы электроды располагались близко к центру камеры сгорания, либо ближе к стенкам цилиндра. Конкретное расположение зависит от камеры сгорания, а точнее от ее формы и поршня, размера и количества клапанов, объема движка и т.п.

Увеличение мощности

Повлиять на увеличение крутящего момента и мощности можно путем увеличения количества подаваемого горючего, а также на полноту его сжигания. К примеру, на болиды Гран-при еще довоенного периода ставились механические нагнетатели. Но в тоже время у них был серьезный недостаток — высокий расход топлива.

Одна свеча была просто не в силах воспламенить всю поступающую смесь, поэтому некоторая ее топлива тратилась впустую. После того, как в цилиндр была установлена вторая свечка, расход горючего несколько снизился, а мощность мотора серьезно увеличивалась — в Alfa Romeo, например, сила возрастала до 20%.

В послевоенный период, на Aston Martin DB3S — собранный специально для соревновательных целей — ставили 6-цилиндровый 3.0 л 185-сильный движок Lagonda. Работая над проектом, специалисты приняли решение установить головку блока с четырьмя цилиндрами, дабы увеличить пропускную способность, а для того, чтобы горючая смесь сгорала более полно и равномерно, конструкторы решили поставить дополнительно еще 6 свечей, которые питались от своего распределителя. В конечном итоге мощность движка выросла до 240 лошадей.

Установка двухсвечных цилиндров была популярной среди гоночных автомобилей Aston Martin, Ferrari, Alfa Romeo и др. Подобный подход позволял увеличить надежность автомобиля, его экономичность и мощность.

Упомянем также и разработанные для группы С спорткары прототипа Mazda. Модели 787В и 767В имели роторные четырехсекционные движки с индексами R26В и 13J соответственно. Мощность движка с индексом 13J и объемом 2,6 литра была 630 лошадей, а у моделей R26В, где в каждой секции было уже по три свечи, мощность вырастала до поразительных 900 лошадей! Но при этом, с целью не выходить за рамки дозволенного регламентом расхода топлива, мощность двигателя намеренно установили на планке 690 лошадок.

Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями!

О причинах неработоспособности сайта Вы можете уточнить у администрации – хостинг-провайдер .masterhost, отвечающий за его поддержку, предоставляет управление услугами и доменами их владельцам.

Здесь можно ознакомиться с актуальными акциями и выгодными предложениями от .masterhost