Система отработанной искры — это тип системы зажигания, используемый в некоторых четырехтактных двигателях внутреннего сгорания . В изношенной искровой системе свечи зажигания загораются парами: одна свеча находится в цилиндре в такте сжатия, а другая – в цилиндре в такте выпуска. Дополнительная искра во время такта выпуска не имеет никакого эффекта и, таким образом, «тратится впустую». Такая конструкция вдвое сокращает количество компонентов, необходимых в типичной системе зажигания, а дополнительная искра, несмотря на значительно уменьшенное диэлектрическое сопротивление, практически не влияет на срок службы современных компонентов зажигания. [1] В типичном двигателе для зажигания цилиндра на такте выпуска требуется всего около 2–3 кВ. Оставшаяся энергия катушки доступна для зажигания свечи зажигания в цилиндре во время такта сжатия (обычно от 8 до 12 кВ).
Возможно, наиболее значительным преимуществом системы по сравнению с системами с одной катушкой и распределителем является отсутствие распределителя высокого напряжения . [2] Это значительно повышает надежность, поскольку многие проблемы с обычной системой вызваны воздействием на распределитель сырости от дождя или конденсата, накопления грязи и разрушения изоляционных материалов с течением времени. Хотя системы змеевиков со штепсельной вилкой позже предлагали то же преимущество, они не были доступны еще 30 лет. Системы со штепсельной вилкой увеличивают количество необходимых катушек, увеличивают тепло, которое эти катушки должны выдерживать, и, следовательно, требуют более сложных и дорогих материалов, чтобы выдержать повседневное использование.
Отработанные искровые системы по-прежнему требуют сигнала синхронизации от коленчатого вала. В обычном четырехтактном двигателе этот сигнал должен также отслеживать фазу распределительного вала относительно коленчатого вала, поэтому контактные прерыватели обычно приводятся в действие от привода распределительного вала и распределителя. При потере искры вместо нее можно использовать коленчатый вал, поскольку система срабатывает при обоих ходе вверх. Это упрощает механическую конструкцию, поскольку отсутствует привод распределителя, а кулачок прерывателя контактов можно закрепить на коленчатом валу. Хотя для управления распределительным валом и клапанами по-прежнему требуется редуктор 2:1, точность этого привода теперь менее критична (момент зажигания более важен для производительности двигателя, чем момент газораспределения): двигатели продолжают работать адекватно даже с изношенными приводами распределительного вала. и неточное время.
Эта система получила широкое распространение, в том числе в таких двигателях, как двигатель MG MG6 1,8T; Двигатель Mitsubishi Evolution 4G63 , двигатель Fiat 126 , рядные шестерки Mercedes-Benz (M104.94x, M104.98x, M104.99x); двигатели Buick 3800 (LN3 и новее); Харлей-Дэвидсон V-Twin ; мотоциклы BMW с воздушным охлаждением ; двигатели Citroën 2CV , Mazda B ; Крайслер V10 ; двигатель GY6 ; Volkswagen Golf Mk3 2.8 VR6 (кроме 2.0); четыре цилиндра корпорации Saturn ; Тойота 5VZ-FE V6с; Двигатели Toyota 5E-FE и Chrysler 1.8, 2.0 и 2.4 . Некоторые двигатели Ford тоже так делают. Многие двигатели Honda и Kawasaki для мотоциклов и PWC также имеют аналогичную конструкцию, позволяющую использовать меньшее количество более мощных катушек для замены большего количества катушек меньшего размера в том же ограниченном пространстве.
На практике двигателю V-6 потребуется всего три блока катушек вместо шести. Блок катушек зажигает свечи зажигания в двух цилиндрах одновременно, поэтому, например, 1, 4/2, 5/3 и 6 цилиндры загораются одновременно, свеча зажигания в одном цилиндре при такте сжатия является источником энергии, а свеча зажигания в другом цилиндре при выпуске. инсульт ничего не дает. Катушки в системе зажигания с отработанным газом могут быть в виде пакета или в форме катушки на свече зажигания (COP), с кабелем свечи зажигания, прикрепленным к каждому блоку COP, который соединяется с другой свечой зажигания.
В большинстве одноцилиндровых [четырёхтактных] двигателей используется система отработанной искры, чтобы извлечь выгоду из простоты и надежности магнето маховика. Для плавной работы этим двигателям необходим маховик, а мощные магниты, генерирующие ток, помогают обеспечить импульс, обеспечивая при этом не требующий обслуживания привод в систему зажигания. Этот маховик, прикрепленный болтами к концу коленчатого вала, вращается дважды за каждый такт сжатия.
Помимо преимуществ этой системы в плане веса и обслуживания, у этой системы есть преимущество настройки. Установленный непосредственно на конце коленчатого вала, можно избежать всех напряжений , которые в противном случае при возникновении искры возникли бы на цепи распределительного вала (или другого специального полускоростного привода), при этом практически отсутствует напряжение, которое неизбежно ухудшает угол опережения зажигания. системы, опирающиеся на цепи или шестерни.
В отличие от упомянутых выше многоцилиндровых систем (которые одновременно зажигают две свечи от двусторонней катушки), катушка в этой системе имеет только один высокотемпературный провод, идущий к одной свече. Магнето маховика обеспечивает и другие функции, например, в небольших мотоциклах, поскольку его можно легко сконструировать для обеспечения зарядки аккумулятора постоянным током практически без дополнительных затрат или веса.
В современных условиях этот метод оказывает очень незначительное влияние на продолжительность межсервисных интервалов автомобиля и долговечность отдельных узлов. Современные системы зажигания не имеют точек прерывания, которые почти полностью заменены электронными системами. Современные катушки зажигания превосходят большинство других компонентов автомобиля, а современные свечи зажигания имеют превосходный срок службы, хотя между двумя свечами есть небольшая разница в степени эрозии центрального электрода. Поскольку искра на свечах-компаньонах прыгает в противоположных направлениях, одна группа свечей будет больше разрушать центральный электрод, а противоположная группа будет сильнее разрушать заземляющий электрод. Свечи зажигания, используемые в отработанных системах зажигания, должны содержать драгоценные металлы, такие как платина и/или иридий, как на центральном, так и на заземляющем электродах, чтобы увеличить средний интервал обслуживания до необходимости замены. [3]
Начиная с самых ранних бензиновых двигателей использовались системы двойной искры с двумя свечами зажигания на каждый цилиндр. Каждый комплект вилок поставляется отдельно. Причины этого включают надежность (особенно в качестве отказоустойчивости в авиационных двигателях), улучшенный запуск и лучшие характеристики сгорания за счет одновременного возникновения фронта пламени в противоположных точках (например, Alfa Romeo ). Они не считаются бесполезными искровыми системами, поскольку все их искры возникают после полезного такта сжатия, а не «тратятся» в такте выпуска.