موضوع Ignition Timing رو بررسی میکنیم.
قسمت اول :
اول ببینیم مفهوم این Ignition Timing چیه. وقتی سوپاپ ها باز میشن و بعد از خروج هوای محترق ، هوای ورودی تازه میاد تو سیلندر و انژکتورها سوخت رو بدرون محفظه بسته (محفظه وکیوم میشه چون سوپاپ ها بسته میشن) میپاشن ، پیستون شروع به حرکت به سمت بالا میکنه هوا و سوخت در اثر فشرده شدن و تراکم دماشون میره بالا و مستعد انفجار میشن. شمع قبل از رسیدن پیستون به بالاترین نقطه که بیشترین فشردگی اتفاق میفته (نقطه مرگ) جرقه میزنه و بطور تدریجی مخلوط هوا و سوخت تا به نقطه مرگ برسه مشتعل میشه و بعد از عبور از نقطه مرگ بالاترین نیرو تولید خواهد شد. هر چقدر طراحی سیلندر بهتر و کیفیت سوخت بالاتر باشه ، شمع میتونه در زمان زودتری جرقه بزنه تا زمان سوختن (احتراق) بیشتر بشه و در نتیجه قدرت بیشتری تولید بشه که به اصطلاح میگیم Ignition Timing بیشتر شده یا بعبارت دیگر جرقه ادونس شده.
لزوما همیشه بیشترین گشتاور (MBT Maximum Brake Torque) تو بالاترین درجه تایمینگ جرقه اتفاق نمیفته و مثلا برای همین اتانول پیک گشتاور قبل از ماکزیمم جرقه اتفاق میفته ولی تو حالت معمول ماشین ها در تایمینگ بالاتر بطور کلی گشتاور بهتری میدهند. هرچقدر دور موتور میره بالاتر و کلا زمان سیکل حرکت پیستون کوتاهتر میشه اگر جرقه ادونس باشه وضعیت بهتری داریم چون فرصت بیشتری برای سوختن فراهم میشه و انفجار بهتری رخ میده.
در شکل زیر درجه زاویه Crankshaft با rod در لحظه جرقه شمع میتونه میزان ادونس بودن جرقه رو نشون بده.
در بحث احتراق محفظه دو تا مشکل میتونه بوجود بیاد یکی احتراق زودتر از موعد pre Ignition و دیگری Knock . در حالت Pre Ignition که (در این حالت قبل از جرقه کامل شمع مخلوط سوخت و هوا بدلیل عواملی مانند نوک داغ شمع و سوپاپ داغ خروجی و وجود کربن در محفظه و … زودتر از جرقه شمع مخلوط هوا و سوخت منفجر میشه) بیشترین انفجار قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ اتفاق میفته و قبل از رسیدن پیستون به بالا نیروی رو به پایین تولید میشه که فشار زیادی به محفظه سیلندر و میله پیستون وارد میشه و دما بشدت میره بالا . در حالت Pre Ignition صدایی آنچنان شنیده نمیشه اما موتور براحتی از بین میره. باید در انتخاب شمع های افتر مارکت بسیار دقت کرد تا کم کم شمع باعث این مشکل نشه و اگر ماشینی تیون شد باید بر اساس فشار و دمای بعد تیون شمع مناسب انتخاب بشه (مثلا با بوست باید شمع رو دو سه درجه خنک تر انتخاب کرد) و AFR درست تنظیم بشه تا دمای محفظه بالا نره.
در حالت Knock هم بعد از جرقه شمع بدلیلی مانند فشار و دمای بالا و سوخت بی کیفیت احتراق بشکلی غیر نرمال انجام میشه (یعنی با تعداد انفجار های بیشتری در داخل محفظه) که انفجار بصورت یکسان در کل محفظه پخش نمیشه و در چند نقطه انفجار بوجود میاد که هم دما بشدت میره بالا و هم نقاطی که در اونجا انفجار ایجاد میشه آسیب میبینه . تو حالت ناک یه فشار خیلی زیاد در زمان کم حالت Spike مانند ایجاد میکنه که صدای متالیک اون هم نزدیک به فرکانس ۶۴۰۰ هرتز قابل شنیدن هست .
Detonation is what occurs AFTER the spark plug has fired. Everything that happens before the spark plug fires is considered pre-ignition.
در حالت بوست بدلیل افزایش دما و فشار احتمال ناک بیشتر میشه. قبلا هم نوشتم ارتفاع بیشتر از سطح دریا ، Load بیشتر روی موتور ، جرقه با تایمینگ بالاتر ، ضریب ترام بیشتر ، بنزین با اکتان پایین ، دمای زیاد هوا ، فشار به موتور و افزایش دمای محفظه همگی احتمال ناک رو افزایش میده.
شکل زیر وضعیت انفجار رو تو حالت ناک نشون میده :
اگر جرقه خیلی دیر زده بشه که به اصطلاح ریتارد باشه قدرت کمی تولید میشه و هم بنزین نسوخته بعد احتراق داریم و هم آلودگی هوا زیاد میشه و هم دمای محفظه میره بالا.
http://www.contactmagazine.com/Issue54/EngineBasics.html
http://www.nicoclub.com/archives/detonation-preignition-tuning.html