Система зажигания Глеба Михайлова

Системные катушки зажигания.Из учебного курса по автоделу известно, что система зажигания должна развивать напряжения, достаточные для пробоя искрового промежутка свечи в цилиндре двигателя. Искра должна обладать достаточной энергией и продолжительностью для воспламенения рабочей смеси на всех режимах работы двигателя.

Момент зажигания — появление первого искрового разряда в свече — оказывает существенное влияние на мощность, экономичность и токсичность двигателя.

Для каждого режима работы имеется оптимальный момент появления искры. При слишком раннем зажигании сгорание смеси происходит целиком в такте сжатия. В этом случае поршень испытывает сильный встречный удар, сопровождаемый металлическим стуком, и чувствуется потеря мощности двигателя.

При позднем зажигании появление искры происходит после перехода поршня через верхнюю мертвую точку, и смесь сгорает в такте расширения. При этом двигатель перегревается и его мощность снижается.

Максимальную же мощность мотор развивает, когда наибольшее давление создается после перехода поршня через верхнюю мертвую точку.

Системы, управляющие возникновением искрового разряда и моментом его появления, должны определять то положение поршня в цилиндре, при котором момент возникновения искры будет оптимальным. В этом случае топливо сгорит полностью, и двигатель разовьет максимальную мощность.

На сегодняшний день широко распространены две системы зажигания: одна регулирует момент появления искры с помощью механических устройств, а другая использует электронные ключи. Конечно, электронная система имеет массу преимуществ перед своей механической «бабушкой» с ее подгорающими контактами, пружинками и регулятором, изобретенным во времена расцвета паровозов.

Катушка с прицелом

Изобретатель Глеб Михайлов.Совершенствование любого устройства не имеет предела. И часто новые конструкции предлагают те, кто не знал, «что сделать лучше просто нельзя».

Система Михайлова (ее полное название звучит так: «Адаптивная система управления углом опережения зажигания ДВС», или «БЗМ-В»), установленная на автомобиль, заметно изменяет его динамические параметры.

Вот что рассказал о своей конструкции сам изобретатель, кандидат технических наук Глеб Борисович Михайлов: «Идея изменить систему зажигания возникла у меня семь лет назад, когда я, став автомобилистом, впервые открыл крышку трамблера своей «Нивы». Вид пружинок, грузиков и пригорелых контактов в устройстве, призванном регулировать процессы, измеряемые сотыми долями секунды, просто заставил меня взяться за реконструкцию системы. Как ни странно, почему-то современные методы управления сложнейшими механизмами не нашли еще применения в существующих двигателях внутреннего сгорания. Видимо, не зная традиционных способов конструирования ДВС, я решил использовать свой опыт по разработке систем, управляющих движущимися объектами. Такие системы используются в космических кораблях, пушках на мчащихся танках или следящих за пролетающими целями, роботах, выполняющих сложные операции.


Системы позволяют осуществлять движение механизмов с высокой скоростью, точно и безынерционно.

Для управления любым вращающимся валом, расположенным в перемещающейся системе, необходимо иметь все данные о его положении в пространстве, скорости и ускорении. Эта информация позволит определить местоположение объекта в любой момент времени и управлять им. Для оптимального руководства процессами, происходящими в ДВС, «объектом управления» становится движение коленчатого вала и поршня. Регулировать их скорость можно, изменяя момент возникновения искры в цилиндре двигателя.

Исследования работы ДВС показали, что самой трудноопределяемой и важной величиной является ускорение, с которым движутся вал и поршень. Ускорение поршня при приближении к верхней или нижней мертвой точке изменяется постоянно и очень быстро. Поэтому анализ характера его движения стал возможен только при использовании особого датчика, измеряющего скорость в тысячу раз быстрее, чем все приборы, используемые в современных системах зажигания.

Возможно, для приблизительного понятия о работе системы может помочь пример с охотником, стреляющим из ружья по летящей утке. Чтобы попасть, он делает упреждение, то есть целится несколько вперед птицы. Таким образом, он учитывает скорость и направление движения цели, скорость ветра, реакцию пальца, время на горение заряда, скорость полета дроби и еще несколько факторов. Причем вычисления происходят с огромной скоростью, на подсознательном уровне, но если расчет верен, то охотник попадает в утку, хотя целился только в то место, где она должна была оказаться через какие-то доли секунды до нажатия на курок. Конечно, это слишком упрощенное сравнение, но примерно так работает система. Она получает информацию для анализа скорости и ускорения, высчитывает необходимое временное упреждение и «стреляет» из катушек зажигания так, чтобы искра возникла в единственно нужный момент — долю миллисекунды — это и есть ее цель.

Точно выбранное мгновение, соответствующее определенному ускорению поршня, является решающим в организации процесса полного сгорания горючей смеси. Я говорю не о скорости, а об ускорении, так как нет ни одного временного промежутка, в котором вал двигается с постоянной скоростью. На нее влияет масса факторов. Даже наезд автомобиля на кочку заставит вал и поршень изменить скорость. Измерение же ускорения позволяет учесть абсолютно все нагрузки, испытываемые поршнем».

Чем измерить мгновение

Датчик и электронный считывающий блок системы Михайлова.Считывающим элементом уникального датчика, следящего за работой коленчатого вала, является вращающийся трансформатор. Он позволяет передать в тысячу раз больше информационных импульсов, чем приборы, используемые в иных системах. Такой объем информации дает возможность вычислителю, проанализировав данные, измерить скорость и ускорение поршня в любой возможной точке его местонахождения. Датчик хорошо переносит вибрацию, перепады температур и при этом сохраняет высокую точность. Вычислительную же часть работы выполняет мини-компьютер.

Таким образом, ИЗМЕРЕНИЕ И ИЗМЕНЕНИЕ ускорения движущегося поршня выстрелом искрой из свечи позволяет стабилизировать процесс горения горючей смеси так, что вся работа двигателя проходит в максимально благоприятном режиме.

В существующих системах происходит лишь ИЗМЕРЕНИЕ скорости движения поршня, а об ускорении информации нет. Поэтому в момент приближения поршня к верхней мертвой точке система не управляет процессом зажигания, а выдает искру по усредненным параметрам.

Результат

Каждого автомобилиста интересует, что же даст система Михайлова, если ее установить на машину.

Двигатель, в котором происходит полное сгорание горючей смеси, начнет работать иначе. Пропадут динамические удары — это значительно уменьшит вибрацию. Также снизятся нагрев мотора и угар масла.

Запуск зимой будет происходить гораздо легче. Результат исследований: 60-градусные морозы Якутии не являются препятствием для успешной работы машин с системой.

Показательными испытаниями стала и работа системы на спортивных автомобилях и мотоциклах. Исключительно сложные динамические нагрузки, которые испытывают эти машины во время

гонок по трассе и бездорожью, подтвердили преимущества и надежность изделия.

Расчеты показали: удельный расход топлива — литр на единицу выдаваемой мощности — снижается на 12 — 17 процентов во всем диапазоне нагрузок двигателя. В приблизительном пересчете экономия для «Волги» составляет 1 литр на сто километров городского цикла.

Система Михайлова, установленная на автомобиль ВАЗ-21061.«БЗМ-В» состоит из датчика, блока, включающего две катушки, и электронного модуля управления. Для установки системы нужно будет присоединить провода от штатной катушки зажигания к блоку системных катушек, а штатный трамблер заменить системным датчиком. Для укрепления вычислительного блока понадобятся два самореза.

Система сделает двигатель автомобиля «всеядным». То есть он сможет работать на любом бензине. Перед заправкой низкооктановым 76-м бензином потребуется переключить тумблер.

Отличия системных датчиков для различных машин состоят лишь в размерах крепежных головок и передающего вала (еще раз напомним, датчик устанавливается на место трамблера). Все описанные преимущества получают как карбюраторные машины, так и машины с двигателем, оборудованным впрыс¬ком. Автомобили, имеющие дополнительно газовую систему питания, при переходе на газ сохраняют мощность «бензинового режима».

Система позволяет значительно понизить токсичность выхлопных газов. В результате полного сжигания горючей смеси вредные составляющие почти полностью сгорают в цилиндрах двигателя. Одновременное использование «БЗМ-В» и катализатора может понизить массу его платиносодержащего и самого дорогого элемента почти в три раза.

Сейчас система установлена почти на две с половиной тысячи автомобилей, среди которых не только отечественные машины, но и иномарки.

На соревнованиях внедорожников в Кронштадте «УАЗ» с системой Михайлова занял призовое место.

Текст и фото: Владимир Дьяконов
(публикуется с разрешения автора)

Комментарии

Бред полный. Измерить нагрузку на двигатель ускорением коленчатого вала? как система определит что я нажал газ в пол, а машина едет в гору?