Двойное зажигание — это система для двигателей с искровым зажиганием, в которой дублируются критические компоненты зажигания, такие как свечи зажигания и магнето . Двойное зажигание чаще всего используется в авиационных двигателях , [1] [2] и иногда встречается в автомобилях и мотоциклах.
Двойное зажигание обеспечивает два преимущества: избыточность в случае отказа одной из систем зажигания в полете и более эффективное сгорание топливно-воздушной смеси в камере сгорания. [1] [2] В авиационном и бензиновом противопожарном оборудовании избыточность является основным фактором, но в других транспортных средствах основными целями являются эффективное сгорание и соблюдение требований законодательства по выбросам.
Двойная система зажигания обычно предусматривает наличие в каждом цилиндре двух свечей зажигания , а также наличие в двигателе по крайней мере двух цепей зажигания, например, дублирующих магнето или катушек зажигания . [3]
Двойное зажигание повышает эффективность двигателя, инициируя двойные фронты пламени, обеспечивая более быстрое и полное сгорание и тем самым увеличивая мощность. [4] Хотя система двойного зажигания является методом достижения оптимального сгорания и лучшего расхода топлива, она по-прежнему редко встречается в автомобилях и мотоциклах из-за трудностей с размещением второй свечи в головке цилиндра (таким образом, многие системы двойного зажигания, используемые в серийных автомобилях, обычно имели двухклапанную конструкцию, а не четырехклапанную). Nash Ambassador 1932-1948 годов использовал двойные свечи зажигания на рядном восьмицилиндровом двигателе, в то время как более поздние автомобили Alfa Romeo Twin Spark использовали двойное зажигание, как и автомобили Honda с двигателями серии i-DSI и двигатель Modern Hemi компании Chrysler . [5] В 1980 году Nissan установил двойные свечи зажигания на двигатель Nissan NAPS-Z , а Ford представил их на четырехцилиндровых моделях Ford Ranger 1989 года и Ford Mustang 1991 года. Несколько современных двигателей Mercedes-Benz также имеют две свечи зажигания на цилиндр, например, двигатели M112 и M113 . Некоторые мотоциклы, такие как Honda VT500 и Ducati Multistrada , также имеют двойное зажигание. [6] Ducati Multistrada 2012 года был модернизирован с помощью «головок цилиндров с двумя свечами для более плавного и эффективного сгорания», что способствовало увеличению крутящего момента на 5% и улучшению расхода топлива на 10%. [7] Ранние мотоциклы BMW R1100S имели одну свечу зажигания на цилиндр, но после 2003 года они были модернизированы до двойного зажигания, чтобы соответствовать требованиям закона о выбросах.
Двойное зажигание в авиадвигателях должно позволить самолету продолжать безопасный полет после отказа системы зажигания. Работа авиадвигателей на одном магнето (а не на обоих) обычно приводит к падению оборотов примерно на 75 об/мин. [2] Его существование на авиационных силовых установках восходит к годам Первой мировой войны , когда такие двигатели, как Hispano-Suiza 8 и Mercedes D.III , и даже роторные двигатели, такие как более поздняя версия Gnome Monosoupape model 9N мощностью 160 л. с. (119 кВт), имели две свечи зажигания на цилиндр.
Hewland AE75 , трехцилиндровый рядный авиационный двигатель, созданный для ARV Super2 , имел три цепи зажигания, каждая из которых обслуживала свечу зажигания в двух разных цилиндрах. Если бы только одна из трех цепей вышла из строя, все три цилиндра все равно получали бы искру, и даже если бы две цепи вышли из строя, оставшаяся цепь поддерживала бы работу двигателя на двух цилиндрах. [8]
В то время как настоящее двойное зажигание использует полностью отдельные и избыточные системы, некоторые сертифицированные двигатели, такие как Lycoming O-320-H2AD, используют один приводной вал магнето двигателя, вращающий два отдельных магнето. Экономя вес, это создает единую точку отказа в механическом отношении, что может привести к прекращению работы обеих систем зажигания. [2]
Простая форма частичного двойного зажигания на некоторых любительских самолетах использует одну свечу зажигания, но дублирует катушку и датчик для лучшей избыточности, чем традиционное одинарное зажигание. [9]
Еще одна форма частичного двойного зажигания (например, на Honda VT500 ) заключается в том, что каждый цилиндр имеет одну катушку HT, которая посылает ток на одну свечу и замыкает цепь через вторую свечу, а не через землю. Эта система требует напряжения, достаточного для того, чтобы перекрыть оба зазора свечей, но преимущество заключается в том, что если одна свеча загрязняется, загрязненная свеча может сгореть начисто, в то время как двигатель продолжает работать.
Двигатели Ванкеля имеют такую удлиненную камеру сгорания, что даже неавиационные двигатели Ванкеля могут использовать двойное зажигание для улучшения сгорания. Авиационный двигатель Ванкеля серии MidWest AE имеет две свечи на камеру, но они расположены рядом, а не последовательно, поэтому их главная цель — обеспечить избыточность, а не улучшить сгорание. [10]
Ричард В. Дилворт из Electo-Motive Corporation разработал систему, использующую четыре свечи зажигания и один карбюратор на цилиндр, чтобы сжигать «дистиллятное» топливо в двигателях поездов. Поскольку такое тяжелое, но дешевое топливо было трудно воспламенить, использовалась четверная система зажигания, чтобы сжигать топливо, примерно эквивалентное керосину или топливу для отопления домов. Используя это дистиллятное топливо, которое стоило всего лишь одну пятую от цены бензина до Великой депрессии , железная дорога могла существенно сэкономить на расходах на топливо. Однако эта запатентованная система зажигания не нашла коммерческого применения. [11]
{{cite web}}: CS1 maint: год ( ссылка )