Журнал «КиЯ» часто радовал своих читателей статьями о самых современных конструкциях в двигателестроении и составных частях таких двигателей, например, бесшатунных конструкциях, прогрессивных системах зажигания и пр., причем они появлялись раньше, чем в популярных изданиях по авто- и мототехнике. Так, статья о системе зажигания Г. Михайлова в «КиЯ» вышла летом 1999 г., а в журнале «Зарулем» — лишь в феврале 2001 г.
Следует заметить, что и сама модернизация катерных и лодочных двигателей зачастую происходит быстрее, чем автомобильных и мотоциклетных моторов. К примеру, лепестковые клапаны на впуске в лодочных моторах — уже давно деталь массового производства. Конечно, свою роль здесь играет специфика применения двигателей — продолжительная работа в одном и том же режиме. Ведь даже в рваных ритмах аквабайков вода играет роль своеобразного масла, как в гидротрансформаторах, что позволяет нагрузке нарастать довольно плавно.
Ниже попытаемся раскрыть понятие «заданный критерий оптимальности», использованное в статье «Адаптивная система зажигания ДВС» («КиЯ», №168)
То, что опережение зажигания влияет на мощность ДВС, знают почти все. В последние лет 30 опережением зажигания стали управлять микропроцессорные контроллеры.
Какие факторы влияют на опережение зажигания?
Частота вращения, нагрузка, температура двигателя и его техническое состояние, вязкость моторного масла, качество топлива, давление, влажность и состав окружающего воздуха, качество смесеобразования.
Как измеряются углы опережения зажигания и мощность?
Подбирают углы опережения зажигания на тормозном стенде для группы считающихся одинаковыми двигателей (полностью идентичных двигателей, как, впрочем, поршней и цилиндров не бывает) на одном и том же топливе (полностью идентичного топлива даже одной марки фактически тоже не существует) при одинаковых или почти одинаковых на данный момент климатических условиях и «одинаковых» нагрузках и частотах вращения коленчатого вала.
Подбор углов опережения зажигания — очень трудоемкий и продолжительный процесс — длится около года, а то и более. Главный критерий для каждого шага изменения любого аргумента — конечно, получение максимального крутящего момента. После некоторых уступок в пользу экологии многомерные данные, полученные для этой испытательной группы, усредняют и принимают как наилучшие для всех остальных серийных двигателей.
Охарактеризовать реальные входные параметры (аргументы) состояния двигателя, топлива, климата, которые влияют на выходной параметр (функцию) — мощность двигателя, в настоящий момент можно лишь с помощью датчиков частоты вращения, положения коленвала, температуры и давления смазки, температуры охлаждающей жидкости и иногда детонации, расхода воздуха, давления во впускной системе, положения дроссельной заслонки, лямбда-зондов. Датчики эти далеко не дешевы, а некоторые, например, износа двигателя или определения качества бензина, вязкости масла, просто проблематичны. Кроме того, введение каждого нового входного параметра требует увеличения массива данных о моментах опережения зажигания в геометрической прогрессии, так что не всякий современный компьютеризованный блок управления способен обработать эти данные в реальном масштабе времени.
Естественно, что при подготовке двигателя, например, к автомобильным соревнованиям, переводе двигателя с бензина на газ, метанол, водород или введении наддува приходится менять «мозги» (чип-тюнинг) в блоке управления зажиганием. Но это опять будет переход к некоторому другому усредненному массиву данных, а не к тому, который соответствует конкретному двигателю в конкретных условиях.
Удивительно, но факт: самые современные автомобили и даже концепткары (возможно, кроме эксклюзивных систем, применяемых на автомобилях «Формулы-1»), «обзаводясь» все большим количеством датчиков всевозможных входных параметров (аргументов), не имеют датчика, измеряющего главный выходной параметр (функцию) — мощность двигателя, причем не усредненную за достаточно большой промежуток времени, а цикловую в каждом отдельном цилиндре.
Этот параметр можно отследить путем регистрации давления в камере сгорания в течение рабочего хода каждого цикла.
Кстати, датчики давления — пожалуй, единственные корректные приборы, способные определить вклад по мощности каждого цилиндра в работу всего мотора.
Современными средствами можно достаточно легко и быстро вычислить работу, производимую в каждом цилиндре в ходе каждого рабочего цикла. Работа эта (и, следовательно, мощность) пропорциональна площади верхней петли (для четырехтактных двигателей) индикаторной диаграммы.
Как известно, площадь пропорциональна произведению длины на ширину. В нашем случае «длина» — это ход поршня, как правило, постоянный для данной конструкции (существуют «коаксиальные» двигатели с переменным ходом поршня). Следовательно, мощность пропорциональна «ширине», у нас — давлению в цилиндре при рабочем ходе поршня.
Читайте также: Lifan x60 что за мотор
Считая постоянными или медленно меняющимися все аргументы, кроме угла опережения зажигания, можно считать, что при «идеальном» угле площадь петли или пропорциональное ей давление в цилиндре достигает частного, на каком-то угле хода поршня после ВМТ, максимума. При «неидеальных» углах максимум давления будет меньше по величине и располагаться на других углах, где площадь, пропорциональная работе, меньше. Геометрическое место точек, т. е. углов, где достигаются «максимальные максимумы» площадей верхней петли индикаторной диаграммы, можно вычислить теоретически или определить экспериментально. Реально это 14-25° после ВМТ. Эти углы совершенно однозначно связаны с углами опережения зажигания (здесь уже угол опережения зажигания является функцией аргумента — цикловой мощности). Подчеркнем, что обратная зависимость цикловой мощности от углов опережения неоднозначна из-за влияния технического состояния двигателя, топлива, нагрузки, климата.
Построим реальную индикаторную диаграмму при зажигании в ВМТ (т.е. позднем — рис. 1, а) и при раннем, когда уже сгорающая смесь противодействует сжатию ее поршнем (до ВМТ), совершая отрицательную работу (рис. 1, б). В первом случае «плюсы» далеко не компенсируют «минусы», во втором очевидны энергетические потери в 5-6 % (заштрихованные желтым области) по сравнению с «идеальным» опережением зажигания, диаграмма которого приведена на рис. 1, в.
Получив информацию об угле максимального давления в цилиндре, можно уже в следующем цикле установить такое опережение зажигания, чтобы максимум площади, пропорциональной работе, приходился на упомянутое выше геометрическое место точек «максимальных максимумов». Это возможно при замкнутой системе автоматического регулирования по критерию максимального КПД (или максимальной цикловой мощности).
Именно такая система может называться адаптивной к изменяющимся условиям эксплуатации, а не приборы, адаптированные лишь, например, по посадочным размерам.
Еще раз подчеркнем, что максимальный КПД получается для данного конкретного цилиндра в конкретных условиях. Считается, что остальные аргументы (кроме углов опережения зажигания), в том числе частота вращения и даже переменный рабочий ход поршня коаксиального двигателя, меняются относительно медленно или являются хотя бы непрерывными величинами. Работу форсунок тоже можно представить непрерывной функцией. В этом случае перечисленные выше датчики входных сигналов-аргументов не нужны, требуются только датчики давления — мощности (ну хотя бы один на двигатель) и датчик положения коленвала.
Система определения наилучших моментов опережения зажигания не добавит мощности двигателю, зато максимально сохраняет ту, на которую он способен в данных условиях.
Топливо может быть любым (бензины, сжиженные или сжатые горючие газы, водород, спирты, керосин) и любого качества, как и воздух (с любыми температурой, влажностью, давлением и составом), лишь бы их смесь была способна поджигаться искрой.
Может быть любым двигатель, независимо от конструктивных и технологических особенностей, топливоподачи (карбюратор, впрыск, наддув), вида смазки и степени износа. Лишь бы смесь смогла в нем поджечься.
Может быть любой нагрузка на двигатель, лишь бы он мог с ней справиться.
Могут быть любыми обороты двигателя в его рабочем диапазоне, т. е. даже если что-то будет плохо, «удачное» опережение сведет эти потери к минимуму.
Из сказанного выше следует интересный вывод. Несмотря на известную зависимость токсичных составляющих выхлопных газов от момента зажигания, не стоит ли освободить систему опережения зажигания от обеспечения экологичности выхлопа? Исторически сложилось, что система зажигания одной из первых подверглась автоматизации (центробежный регулятор, вакуумный корректор), так как зависимость между аргументом — опережением зажигания — и функцией — мощностью — считалась довольно простой и, главное, наглядной. И хотелось опережением регулировать все и вся.
Сейчас автоматизированных систем, влияющих непосредственно на мощность, куда больше. Это, например, системы впуска переменной длины, переменных фаз газораспределения, переменного давления и регулирования времени работы форсунок, переменного давления наддува, переменной степени рециркуляции газов и даже педаль акселератора с электронным управлением.
Система зажигания с датчиком давления в цилиндре с успехом справится с удержанием мощности и борьбой с детонацией (она просто не допустит максимума давления вблизи к ВМТ). Справится она и с задачей «чистого» выхлопа. Но вот сможет ли система удовлетворить критерии чистоты, пока не ясно. Как известно, самый экологически чистый двигатель — тот, который не работает. Можно ставить любые фильтры на впуске, любые нейтрализаторы-катализаторы на выпуске, вводить любую степень рециркуляции в угоду экологии — будут потери мощности, но не от системы опережения зажигания.
Читайте также: Рейтинг китайских лодочных моторов по качеству
На основании вышеизложенного представляется целесообразным, даже единственно правильным, освободить систему опережения зажигания от работы на ухудшение главнейшей функции двигателя — мощности — и возложить задачу борьбы за экологию на любые другие системы или на качественно другое топливо.
Внедрение замкнутой системы автоматического регулирования опережения зажигания по критерию максимума цикловой мощности позволит закрыть вопрос об опережении зажигания, если не навсегда, то на некоторое время.
Возможно, что в будущем приживется термин «пневматическое зажигание» (появилось сообщение о пневматическом регулировании 1 момента зажигания мотора «Renault»), а термин «опережение зажигания» забудется за ненадобностью.
Видео:Хайди 9.9 2022 из коробки на обкатку? настройка УОЗ и другие приключения двигателяСкачать
Регулировка угла опережения зажигания
Сегодня расскажем про регулировку опережения зажигания на лодочном моторе Yamaha 9.9 GMHS (15 FMHS) и на некоторых китайских моделях. Настройку необходимо производить по инструкции, которая идет в комплекте к вашему ПЛМ, не запуская двигатель. Все это важно, т.к. правильная настройка угла опережения зажигания влияет на работу мотора как на холостых оборотах, так и на максимальных или близких к ним оборотах. При позднем зажигании мотор будет плохо заводится и на холостых будет “чихать” или даже глохнуть. При слишком раннем зажигании, будет работать жестко на повышенных оборотах и регулировка карбюратора в таком случае не всегда помогает. Чихание двигателя так же может быть связано со слишком обедненной топливно-воздушной смесью. На максимальных оборотах неправильно настроенный угол опережения зажигания приводит к снижения мощности, неровной работе, выстрелами в глушитель или карбюратор.
Видео:Настройка УОЗ на лодочном моторе 9,8Скачать
Настройка угла опережения зажигания на Yamaha 9.9 GMHS по инструкции
При повороте ручки газа открывается дроссельная заслонка в карбюраторе и одновременно момент зажигания становится ранним. При первом запуске или на холодную, закрытие воздушной заслонки влияет на опережение зажигания и вот эта вот тяга делает опережение зажигания ранним.
Если на механизме опережения зажигания и открытия дроссельной заслонки зазор (см картинку) будет более 1 мм. его необходимо отрегулировать.
Для этого нужно открутить гайки на тросах 1 и 2 и либо верхним, либо нижним тросом выставить нужный зазор.
Так же нужно обратить внимание на то, чтобы при выкручивании ручки газа на максимум, дроссельная заслонка открывалась полностью. Если она открывается не до конца, тогда нужно выкрутить винт, который фиксирует тягу, а затем зажимаем её так, чтобы она открывала заслонку как надо.
На пластмассовом корпусе ручного стартера лодочного мотора Yamaha 9.9 GMHS (15 FMHS) есть метка. Так же на одной стороне маховика есть метки, отмеряющие каждые 5 градусов. Среди них есть метка TDC (Top Dead Center), т.е. Верхняя Мертвая Точка.
На маховике выделена метка TDC
Под маховиком есть еще одна метка. Но такую метку вы найдете не на всех лодочных моторах, к примеру китайцы не всегда удосуживаются поставить её на свои выпускаемые модели.
На лодочном моторе Yamaha 9.9 (15) и его аналогах, максимальный угол опережения зажигания составляет 30 градусов. Для того, чтобы настроить этот угол нужно прокрутить маховик мотора по часовой стрелке (против часовой маховик крутить нельзя, т.к. это вывернет лепестки крыльчатки системы охлаждения) до отметки 30 градусов. Метку 30 градусов совмещаем с меткой на корпусе ручного стартера.
Выставляем угол опережения зажигания в 30 градусов
Под маховиком можно обнаружить флажок желтого цвета. А на противоположной его стороне находится датчик момента искрообразования. Толкая механизм опережения зажигания до предела, до того, как конструкция с желтым флажком упрется в ограничитель, она должная совпасть с меткой под маховиком. Если он не совпадает (как на картинке ниже) то нужно снять пластмассовую тягу, которая сидит на стальном шарике (просто поддеваете её отверткой). Затем с помощью ключа (а данном случае на 8) ослабляем контргайку и укорачиваем или удлиняем тягу так, чтобы она в итоге совпала с меткой под маховиком. Ставим все обратно и проверяем. Если флажок совпал с меткой под маховиком, затягиваем контргайку. Таким вот образом выставляется максимальный угол опережения зажигания в 30 градусов на лодочном мотора Yamaha 9.9 GMHS.
Читайте также: Скутеры с 157 мотором
Флажок не совпадает с меткой
А теперь они на одной линии
Угол опережения зажигания на холостом ходу
Что касается угла опережения зажигания на холостом ходу, то для этого сначала прокручиваем маховик по часовой стрелке до метки верхней мертвой точки (TDC) и докручиваем еще немного, до 5 градусов после TDC, т.е. в 5 градусов в позднюю. Так же нижняя метка на маховике должна быть совмещена с желтым флажком.
Если же нижняя метка не совпадает с флажком, то нужно ослабить контргайку на тяге и подкрутить винт отверткой. Таким образом вы выставляем первичный угол опережения зажигания в меньшую или большую сторону. В этом положении дроссельная заслонка находиться в минимально открытом состоянии.
Регулируем первичный, минимальный угол опережения зажигания
Основные работы по регулировке опережения зажигания на лодочном моторе закончены. Выполнялись они по инструкции, которая прилагается к мотору (в данном случае это Yamaha 9.9 GMHS). Стробоскоп не использовался. Двигатель не заводился.
Донастройка угла опережения зажигания на работающем моторе
Ранее мы отрегулировали угол опережения зажигания на холостом ходу на 5 градусов. При открытии дроссельной заслонки опережение зажигания становиться более ранним. Если при таких настройках уже на работающем моторе наблюдается его неустойчивая работа, то нужно закрутить винт регулировки минимального угла опережения зажигания так, чтобы двигатель работал устойчиво и ровно.
Если ваш мотор не перестает чихать, то нужно отрегулировать качество топливно-воздушной смеси с помощью винта. Если же и это не помогает, то у вас скорее всего есть подсос воздуха через сальники или прокладки.
Видео:Альфа 9.8 , настройки УОЗ и дребезг пластины .Скачать
Регулировка угла опережения зажигания на китайских моторах
На китайских копиях Yamaha 9.9 (15) часто отсутствует нижняя метка на маховике лодочного мотора.
На китайских моторах нижней метки нет
На Ямахе расстояние от метки до выступа составляет 16 мм. На китайском моторе может быть меньше или больше, но возьмем это число на референс. Отмеряем и делаем такую метку самостоятельно. Все остальные регулировки можно делать по ямаховской инструкции (см. выше).
Самостоятельно делаем нижнюю метку на маховике, на расстоянии 16 мм от выступа справа
Если на маховике меток вообще никаких нет, то их все равно можно нанести самостоятельно и отрегулировать угол опережения зажигания. Для этого сначала выкручиваем свечу на первом цилиндре. Для определения верхней мертвой точки нам понадобится индикаторная головка. Если ее нет, то подойдет и простая отвертка, но в этом случае возможны небольшие погрешности.
Индикаторная головка
Получив метку TDC нужно сделать и остальные метки. Для этого замеряете диаметр маховика (перед этим его придется снять, как это сделать смотрите тут). И использую формулу нахождения длины окружности (C=π*D/360) получаем расстояние между метками, которое будет равно одному градусу. А так как нам надо разметить каждые 5 градусов умножаем полученный результат на 5.
Наши данные такие: C=3,14*161,5/360*5=7 мм.
Таким образом делаем метки на маховике. В нашем случаем мы получили 7 мм=5 градусам.
В качестве завершения хотелось бы отметить то, что в теории все так гладко и прекрасно, но на практике все может быть совсем не так как в инструкции. По инструкции минимальный угол опережения зажигания должен составлять -5 градусов, но мы, по своему опыту рекомендуем выставлять его в диапазоне от 0 до +5 градусов. В идеале после всех настроек нужно все проверить стробоскопом и провести потом дорегулировку, если вас что-то не устроило в первоначальной настройке. Но перед тем как брать в руки стробоскоп крайне желательно убедиться, что карбюратор чистый, т.к. причиной неустойчивой работы двигателя может быть не зажигание а неправильная топливно-воздушная смесь.
Инструкции
Пока, что есть, то есть, но будем добавлять по мере поступления.
📽️ Видео
От чего отмерить 16 мм? новый метод настройки УОЗ 9,9 проверяемСкачать
Настройка УОЗ на Hidea 9.9... да и к другим КИТам относится.Скачать
регулировка зажигания (уоз) на примере микатсу 15 (ошибки) часть 1Скачать
Зажигание с автоматическим УОЗ.Скачать
Как пользоваться стробоскопом на лодочном моторе. Как проверить УОЗ,Скачать
Регулировка угла опережения зажигания без стробоскопа на Yamaha 9.9 и китайских аналогахСкачать
УОЗ Hidea 9.8Скачать
Настройка УОЗ на моторе 9,8 вы просили...Скачать
TARPON 9.9 (15) регулировка меток УОЗ.Скачать
Как настроить уоз на лодочном моторе. Искрообразование до вмт 5-8 градусов.Скачать
Регулировка и настройка угла опережения зажигания, на примере Mikatsu 9.9 Ремонт лодочных моторов.Скачать
Курс автодиагностики, Что такое угол опережения зажигания, Как он разрушает мотор?Скачать
О чем нужно знать при настройке мотора Hidea Pro 9.9 Pro. Часть 1: проверяем УОЗ.Скачать
⚙️🔩🔧Регулировка угла опережения зажигания на YAMAHA 9.9-15F(G) и на китайских аналогах.Скачать
Проверенная механическая доработка УОЗ на двигателе HDX 9,8.Скачать
Регулировка и настройка зажигания лодочного мотора Tohatsu 18 без стробоскопаСкачать
⚙️🔩🔧 YAMAHA 25B-30H: как увеличить мощность и настроить угол опережения зажигания лодочного мотораСкачать
