ПОБЕДА НАД ДЕТОНАЦИЕЙГ| од таким названием в июле прош" лого года в газете «Известия» была опубликована заметна, в которой сообщалось об изобретении советского инженера М. В. Морозова, нашедшего способ повышения мощности и экономичности автомобильных двигателей. Он добивается этого с помощью интересного прибора, так называемого «двухрежимного вакуум-регулятора опережения зажигания с ускорителем». После сообщения «Известий» в адрес автора со всех концов страны стали поступать письма, количество которых все увеличивается. С просьбой прислать чертежи и описания «двухрежимного вакуум-регулятора» обращаются шоферы и автолюбители, руководители автобаз и научные работники, инженеры автомобильных заводов и механизаторы сельского хозяйства, студенты. Запросили чертежи такжеи Центральное конструкторское бюро топливной аппаратуры, Научно-исследовательский институт автомобильного транспорта (НИИАТ), Физико-технический институт Академии наук УССР, автомобильный отдел Академии наун СССР, технические управления республиканских министерств автомобильного транспорта, Главное автомобильное управление Министерства совхозов РСФСР и другие ведомства. Поступил ряд писем из-за границы. Этот всеобщий интерес к изобретению т. Морозова можно легко понять, если учесть, кание заманчивые перспективы экономии топлива и улучшения динамики автомобилей сулит применение «двухрежимного ваккум-регулятора с ускорителем» на практике. ИЗВЕЧНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА любом заданном топливе. Конструкторы автозавода имени Лихачева давно, еще при проектировании двигателя ЗИЛ-120, приняли такую регулировку автомата распределителя, которая позволяет этому двигателю, требующему при оптимальных углах опережения зажигания бензин с октановым числом 74 — 7 8 , спокойно работать на бензине А-66. Различные стендовые и дорожные испытания показали также , что ив ряде других отечественных двигателей имеются неиспользуемые «резервы» повышения мощности и экономичности путем изменения регулировки распределителя зажигания. Однако все эти работы имели в виду, если можно так выразиться, «альтернативное» воздействие на жизнь двигателя. Либо он, работая с поздним зажиганием, становится менее прихотлив к «еде», но одновременно и теряет важные эксплуатационные качества при малых нагрузках, либо — если сохранялись оптимальные углы опережения зажигания — проявляет естественную склонность к детонации при малейшем ухудшении сорта топлива и увеличении нагрузки. Или, или... В ЧЕМ СУТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ МОРОЗОВА чию в вакуум-регуляторе разряжения, воздействующего на диафрагму. При возрастании нагрузки двигателя разряжение в вакуум-регуляторе естественно падает и усилие, передающееся диафрагмой на первичную пружину, уменьшается. На определенном режиме разряжение становится настолько малым, что сжимание первичной пружины прекращается, она отходит от упора и уменьшает соответственно угол опережения зажигания. Таким образом, на режимах, обеспечивающих гашение детонации, обе пружины работают последовательно. На рис. 2 показано принципиальное устройство вакуум-регулятора с параллельным расположением пружин. В этом случае первичная пружина обеспечивает работу регулятора при больших нагрузнах (т. е. при малых разряжениях), когда потребуется гасить возникающую детонацию, а вторичная пруж ина не работает, будучи сжата настолько, насколько это обеспечивается давлением диафрагмы. В определенный момент, наступающий при достижении оптимального угла опережения зажигания, вторичная пружина зажимается между корпусом регулятора и тарелью, расположенной на поводке регулятора. При • уменьшении нагрузки, когда по условиям детонации будет достигнут оптимальный угол опережения зажигания и давление диафрагмы возрастает, вторичная пружина начинает действовать. Первичная же пружина при этом, благодаря имеющемуся на ней ограничителю хода, выключается, и при дальнейшем уменьшении нагрузки работу двигателя на оптимальных углах опережения зажигания обеспечивает вторичная пружина. Таким образом, при работе двигателя на малых и средних нагрузках автоматически, с помощью вторичной пружины, поддерживаются оптимальные углы опережения зажигания, позволяющие полностью использовать все преимущества произведенного в двигателе повышения степени сжатия, а при переходе на режим больших нагрузок угол опережения зажигания снижается с помощью первичной пружины до пределов, обеспечивающих отсутствие детонации. СУЩЕСТВЕННАЯ ДЕТАЛЬИзвестно, что одним из наиболее эффективных конструктивных мероприят ий по улучшению экономичности автомобильных карбюраторных двигателей является увеличение в них степени сжатия. На пути к этому стоит, однако, преграда, которая в течение десятилетий считалась непреодолимой. Речь идет о явлении так называемой детонации, которая неизменно возникает при работе «пересжатого» (т. е. имеющего относительно высокую степень сжатия) двигателя на стандартных бензинах. Она весьма вредно отражается на состоянии двигателя, угрожая прочности его кривошипно-шатунного механизма, приводя к перегреву головки и стенок цилиндров ив конечном счете — к снижению мощности и экономичности. Лишь в расчете на существенное улучшение сорта применяемого топлива, а именно повышение его октанового числа, конструктор двигателя мог позволить себе несколько увеличить степень сжатия без опасения детонации. Производство высокооктанового, стойкого в отношении детонации топлива сопряжено с большими производственными и техническими трудностями. Это в свою очередь отражается на его стоимости, не говоря уже об уменьшении выхода товарного бензина. Естественно поэтому давнишнее стремление к тому, чтобы найти другие возможности повышения степени сжатия двигателей. Борьба с детонацией велась различными средствами, но все они связаны либо со значительным усложнением конструкции двигателя, либо с применением дорогостоящих высокооктановых топлив. Попытки же подавления детонации и улучшения экономичности двигателя путем обеднения смеси приводят, естественным образом, к понижению максимальной мощности двигателя. Многочисленные исследования последних лет показали, правда, что определенных результатов в использовании «пересжатых» двигателей можно добиться путем изменения регулировки автоматов опережения зажигания. Тан, в НАМИ была разработана методика определения наивыгоднейшего протекания характеристик этих автоматов, позволяющая довольно точно определять, при каких углах опережения зажигания двигатель будет лучше всего работать наСущность изобретения М. В. Морозова в том и состоит, что оно практически значительно смягчает эту мучительную альтернативу. Его прибор кан бы «оперативно» руководит работой системы зажигания — этой центральной нервной системы двигателя — в зависимости от режима нагрузки. Он сочетает в себе функции обычного автомата опережения зажигания с действием «предохранителя», который не допускает возникновения условий, приводящих к детонации. Когда двигатель работает при малых или средних нагрузках с большими оборотами (т. е. когда угрозы возникновения детонации практически не существует), прибор автоматически устанавливает те углы опережения зажигания, которые являются оптимальными для работы двигателя на данном бензине. Но когда нагрузка возрастает, обороты падают и стандартный автомобильный бензин может при этих оптимальных углах опережения давать детонационные вспышки, прибор Морозова автоматически включается на другой режим и снижает угол опережения зажигания до того предела, при котором обеспечивается бездетонационная работа двигателя. Учитывая, что в обычных условиях эксплуатации автомобильный двигатель большую часть времени работает на неполных нагрузках, нетрудно понять, какие возможности экономии топлива это открывает. Разумеется, такое решение является компромиссным и ни в какой мере не снимает важнейшую для прогресса двигателестроения задачу дальнейшего повышения качеств выпускаемых нефтяной промышленностью топлив; не следует танже рассматривать изобретение Морозова, к ак «эпохальное», знаменующее собой полную победу над детонацией. Такая победа может быть достигнута лишь в результате энергичных совместных усилий работников нефтяной промышленности и автомобильных заводов. Но на данном этапе, пока на пути к достижению этой полной победы стоят еше значительные трудности, двухрежимный вакуум-регулятор способен сыграть важную роль в использовании имеющихся топлив для двигателей с повышенной степенью сжатия. Конструктивная схема двухрежимного регулятора опережения зажигания показана на рис. 1. Как видим, основу его составляют две последовательно расположенные пружины — первичная и вторичная. Последняя служит для того, чтобы обеспечивать совместно с центробежным регулятором оптимальные углы опережения зажигания. Первичная пруж ина при этом не работает, будучи сжата до упора диафрагмой (передающей свое усилие через вторичную пруж ину ) . Это происходит благодаря нали-Казалось бы, все очень хорошо и просто. Но дело в том, что регулятор представляет собой механизм, а регулирует он процессы электрические, протекающие гораздо более быстро, чем передвижение его частей. Трение в подвижных частях регулятора, а танже инерция тех деталей (например, диска прерывателя), с которым регулятор связан, неизбежно вызывают его запаздывание, При работе двигателя на холостом ходу, например, отбор вакуума происходит выше дрсссельной заслонки и разряжение в регуляторе отсутствует. Когда дроссельную заслонку открывают, вак уумв регуляторе сначала резко возрастает (что ведет к увеличению угла опережения зажигания), а в следующий момент резко уменьшается; но угол опережения зажигания не может так же резко измениться, поскольку требуется преодолеть упомянутую выше инерцию подвижного диска прерывателя и соединенных с ним деталей. Кратновременное появление детонации в этом случае было бы неизбежным. Для того чтобы компенсировать подобное запаздывание регулятора и, следовательно, предотвратить появление детонации, Морозов решил установить на двигателе ускоритель, имеющий самостоятельный привод. На рисунке 1 вакуум-регулятор показан в соединении с таким ускорителем, представляющим собой пневматический диафрагменный насос, а из рисунка 3 становится ясной конструкция ускорителя. При увеличении нагрузки двигателя ускоритель подает в вакуум-регулятор дополнительную порцию воздуха, благодаря чему в момент разгона автомобиля16