CC BY
26
Мониторинг технического состояния двигателя и трансмиссии, режимов их функционирования, позволяет не только адаптивно управлять движением машины, но и выполнять функцию контроля. При возникновении фатальных ситуаций (информация о критических значениях параметров: температуры, давления, уровня эксплуатационной жидкости, неполное включение или выключение фрикционов), список которых может быть дополнен, выхода параметров технического состояния за пределы допустимых диапазонов системы обеспечивает их локализацию, а выбор режима движения осуществляется из условия обеспечения параметров в допускаемых пределах.
Приоритет управления определяется по значимости параметров технического состояния. Система осуществляет также коррекцию ошибочных действий водителя, выполняя защитную функцию. В ситуации, когда необходимо обеспечить движение независимо от технического состояния, например в боевой обстановке при возникновении отказа и невозможности его локализации, системой предусматривается режим ручного или дублирующего управления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Держанский В.Б., Тараторкин И.А. Абдулов С.В. Динамическая
нагруженность гидромеханической трансмиссии транспортной машины при переходных процессах//Вестник Курганского государственного университета. 2005. №2 (02). Сер."Технические науки". Вып. 1. С.176-183.
2. Держанский В.Б., Жебелев К.С. Рылеев А.В. Система управления
торможением гусеничной машины // Вестник академии транспорта. Вып. 3 - 4. Уральское межрегиональное отделение, 2001. С.297-303.
3. Тарасик В.П., Рынкевич С.А., Интеллектуальные системы управле-
ния транспортными средствами. Минск: УП "Технопринт" 2004. 512с.
Б.М.Тверсков
Курганский государственный университет, г.Курган
ВКЛЮЧЕНИЕ ПЕРЕДАЧ В КОРОБКАХ ПЕРЕДАЧ
В статье рассматриваются способы включения передач в различных типах коробок передач и приводятся результаты исследований включения передач в гидромеханической коробке передач, используемой на тяжелых тягачах.
Для включения передач в автомобильных коробках передач используются синхронизаторы, фрикционы, шлицевые муфты, в том числе с торцевыми кулачками, а также смещение соединяемых шестерен. Передача заднего хода может включаться шлицевой муфтой или смещением блока шестерен, при этом в зацепление одновременно входят две пары шестерен.
Применение синхронизаторов в коробках передач легковых автомобилей стало обязательным в послевоенные годы. Спустя лет 20 синхронизаторы стали применяться и в коробках передач грузовых автомобилей. Тогда утверждалось, что в коробках передач грузовых автомобилей синхронизаторы не нужны, водители-профессионалы могут бесшумно включать передачи двойным выжимом педали сцепления. Нареканий на трудности включения передач не было, в том числе при работе коробок с такими мощными двигателями как В-2 (Д-12), устанавливаемыми на танках Т-34, позднее - на МАЗ-525 и др. Считалось, что при исправном сцеплении скрежет
зубьев включаемых шестерен появляется, если водитель не умеет включать передачи. Наибольшую трудность при включении передач составлял выжим педали сцепления или главного фрикциона, как было на Т-34, автомобиле ЗИС-5, где компрессор отсутствовал, а сервопружи-на на танке не создавала достаточное усиление.
Скрежет зубьев происходит также, если сцепление «ведет», т.е. двигатель не отключается полностью, особенно при включении передачи перед началом движения, когда разница в скоростях соединяемых деталей наибольшая.
В коробках грузовых автомобилей старых моделей, где передачи включаются смещением шестерен, в зацепление входят лишь 1,2...1,5 зуба, что вызывает повышенные нагрузки на зубьях, их износ и сколы со стороны включения. В коробках более поздних моделей для включения передач используются шлицевые муфты. В этом случае в зацепление одновременно входят все шлицы на муфте и шестерни, нагрузка на шлицы небольшая и потому они сохраняются. Далее появились муфты «легкого включения», в которых длинные шлицы чередуются с короткими, включение упростиолсь.
В настоящее время в коробках легковых автомобилей синхронизаторы ставят на всех передачах переднего хода. В коробках передач грузовых автомобилей первая передача, а иногда и вторая не синхронизированы. Передачи заднего хода синхронизаторов не имеют.
При включении передачи необходимо за десятые доли секунды остановить или разогнать ведомый диск сцепления, первичный и промежуточный валы с установленными на них шестернями, а также находящиеся в зацеплении с ними шестерни на вторичном валу. Если синхронизатор отсутствует, точного равенства оборотов соединяемых деталей в момент включения практически не бывает: хотя бы небольшая разница скоростей соединяемых деталей, но имеет место. Для лучшего включения зубья шестерен со стороны включения делаются заостренными. В момент включения скорости вращения выравниваются и передача включается.
Если имеется синхронизатор, выравнивание скоростей соединяемых деталей происходит за счет трения прижимаемого водителем фрикционного кольца синхронизатора. Это требует от водителя тяжелого грузовика прикладывать на рычаге переключения передач значительное усилие, что может приводить к быстрому утомлению, особенно если переключать передачи нужно часто, например, в тяжелых дорожных условиях. Но и при отсутствии синхронизаторов переключение становится утомительным, если детали коробки большие, оно производится часто. Так, со стороны водителей двадцатипятитонных самосвалов МАЗ-525, коробка которого несинх-ронизирована, а удельная мощность небольшая, имелись жалобы на трудность управления самосвалом при работах в карьере, где требовалось частое переключение передач. После установки за двигателем самосвала гидромуфты необходимость в переключениях передач сократилась в несколько раз и нарекания прекратились.
На тяжелом грузовике всегда имеется компрессор, для включения передач на нем можно использовать пневмоусилитель. Тогда прикладываемое при включении передачи усилие будет минимальным, а сила прижатия фрикционного кольца синхронизатора сколь угодно большой. Чтобы исключить повышенный износ фрикционных колец при этом, они должны быть соответственно развиты, удельные давления на их конусной поверхности не должны превышать рекомендуемые для синхронизаторов (1-1,5 МЧПа - для пары трения бронза-сталь без учета канавок на поверхности и аналогично 1,5...2 МЧПа -
для пары трения сталь по стали).
Для включения передачи имеет значение отношение передаточных чисел соседних передач в коробке передач. Чем оно меньше, тем легче включить передачу. В коробках с небольшим числом передач это отношение равно 1,5-2. В коробках передач американских магистральных тягачей с числом передач 16, 18 и более отношение передаточных чисел соседних передач равно 1,2____1,3. Синхронизаторы в таких коробках не используются, опыт позволяет водителю бесшумно включать передачи и без синхронизаторов. Сопротивление выдавливанию масла из зацепления шестерен, дисковые потери, «барботаж» масла, сопротивление в подшипниках и т.п. быстро снижают скорость вращения шестерен и валов коробки передач. Если требуется увеличить обороты промежуточного вала, водитель нажатием на педаль подачи топлива может быстро разогнать его до нужной величины.
Создать синхронизаторы для высоких мощностей довольно трудно, т.к. моменты инерции шестерен и валов коробки передач растут быстрее, чем передаваемый крутящий момент. При мощности двигателя выше 400 кВт моменты инерции валов и шестерен, скорости которых нужно изменить перед включением передачи, столь значительны, что синхронизатор должен быть довольно большого размера. Так как синхронизаторов несколько, длина коробки существенно увеличивается.
Моменты инерции в этих случаях снижают установкой в коробке передач двух или даже трех промежуточных валов. Это сильно усложняет коробку. Например, с тремя промежуточными валами для создания передачи заднего хода нужно семь шестерен, что увеличивает габариты коробки. Поэтому уменьшение разницы угловых скоростей соединяемых деталей коробки другими способами имеет важное значение.
В последние годы на грузовиках все чаще устанавливают гидромеханические коробки типа WSK, состоящие из гидротрансформатора, сухого сцепления и механической синхронизированной коробки передач с рычагом для переключения. Такие коробки сравнительно недорогие, а гидротрансформатор делает работу коробки в значительной мере автоматической и позволяет сократить количество переключений передач в несколько раз. Коробки типа WSK имеют более высокий кпд и большую надежность, чем коробки с фрикционным включением передач.
Сцепление в таких коробках нужно для отсоединения двигателя при переключении передач, гидротрансформатор, как известно, не дает полного разрыва потока мощности, турбинный вал всегда вращается. Переключать передачи без сухого сцепления, отсоединяющего коробку передач при переключениях, трудно или невозможно. Момент трения синхронизатора недостаточен, чтобы остановить или разогнать турбинное колесо и другие соединенные с ним детали.
При отсутствии сцепления в коробке передач с гидротрансформатором выравнивание скоростей деталей перед включением передачи можно выполнить торможением промежуточного вала коробки специальным тормозом (рисунок 1) или увеличением оборотов путем большей подачи топлива в цилиндры двигателя. В этом случае, кроме того, отпадает необходимость в синхронизаторах. Они могут устанавливаться лишь для устранения неточности настройки системы включения. Износ их будет минимальным.
Для автоматического выравнивания оборотов соединяемых в коробке передач деталей можно, например, установить на промежуточном и вторичном валах короб-
ки тахогенераторы, напряжения от которых подаются в блок управления, воздействующего на тормоз, систему подачи топлива и электропневмоклапан включения передачи. Когда отношение подавемых тахогенераторами напряжений становится таким, какое необходимо для включения передачи, по поступающему от блока управления сигналу сжатый воздух через электропневмоклапан подается в цилиндр пневмоусилителя. Передача включается. Управляет включением водитель через рычаг переключения передач.
Рисунок 1
Как показала практика, без контроля со стороны водителя из-за резкого срабатывания пневмоцилиндра муфты включения передач быстро разбиваются. В рассмотренном варианте водитель рычагом переключения контролирует процесс включения передачи и не допускает ударов.
Применение в гидромеханических коробках торможения промежуточного вала или разгона двигателя перед включением передачи позволяет обойтись не только без сцепления, но и без синхронизаторов. Подобные испытания проводились на раздаточной коробке. Было установлено, что торможение вала является эффективным способом, позволяющим включать передачи в раздаточной коробке на тягаче с гидротрансформатором. По инструкции для этого необходимо заглушить двигатель. Применение для переключения передач в раздаточной коробке синхронизатора положительного результата не дало из-за его быстрого износа по причине больших нагрузок.
Увеличение оборотов коленчатого вала перед включением передачи за счет увеличения подачи топлива при проведении испытаний с коробкой передач было также эффективным. Снижение оборотов двигателя в этих испытаниях выполнялось уменьшением подачи топлива.
В трансмиссии тяжелых тягачей КЗКТ используется гидромеханическая коробка передач, называемая также гидромеханической трансмиссией - ГМТ. Передачи в ней включаются фрикционами - рисунок 2 (1- фрикционной первой передачи; 2 - фрикционной второй передачи; 3 - фрикционной третьей передачи; З.Х. - фрикцион передачи заднего хода).
Для экономии топлива продолжительность работы гидротрансформатора сокращается блокированием. Но в тяжелых дорожных условиях работающий в автоматическом режиме гидротрансформатор по-прежнему продолжительное время используется без блокирования. На грунтовых дорогах с небольшими подъемами тягач КЗКТ при полной загрузке уверенно движется без блокирова-
ния гидротрансформатора. Трансформация крутящего момента при этом не столь значительная, система охлаждения гидротрансформатора позволяет ему работать без перегрева. Повышенный расход топлива, который имеет место без блокировки гидротрансформатора, водителей мало беспокоит. Гидротрансформатор они блокируют чаще всего не для экономии топлива, а для увеличения скорости, которая после блокировки возрастает процентов на пять - на величину скольжения колес гидротрансформатора.
ем того же масла. Золотник 4 смещается, отверстия на нем закрываются. Пружина 6 начинает сжиматься при давлении 0,104 МПа (1,04 кгЧс/см). Заканчивается её сжатие при давлении 0,158 МПа (1,58 кгЧс/см), когда золотник 4 доходит до упора 5. Время полного нарастания давления в бустере фрикциона при температуре масла не ниже 20оС составляет 2,5...3 сек.
Рисунок 2
Используемые для включения передач в трехступен-матой гидромеханической коробке тягачей КЗКТ фрикционы очень сложные и дорогие, из-за чего дорогой становится и коробка передач. К тому же, фрикционы могут быстро выходить из строя по причине буксования дисков, которое происходит, когда в результате износа масляных насосов падает давление в цилиндрах фрикционов. Буксующий фрикцион сгорает, коробка перестает работать. Срок службы коробки передач, таким образом, зависит от качества изготовления насосов, которое в последние годы значительно снизилось. Кроме того, коробки передач с фрикционами имеют низкий кпд, т.к. работа насосов (переднего и заднего) сопровождается потреблением мощности и имеет место значительное сопротивление скольжению дисков в невключенных фрикционах.
При включении передачи после заполнения маслом цилиндра фрикциона сжатие дисков происходит очень быстро, что сопровождается динамическими нагрузками в трансмиссии и рывками тягача при трогании с места и при переключениях передач в движении. Для снижения этих нагрузок применяются специальные устройства. Так в масляных магистралях первой передачи и заднего хода ГМТ установлены клапаны (механизмы) плавного включения (рисунок 3). Для плавного включения второй передачи установлен пневматический демпфер.
Принцип действия клапана плавного включения основан на том, что после заполнения маслом цилиндра фрикциона проходное сечение канала в клапане, по которому масло поступает в цилиндр фрикциона, резко уменьшается, за счет чего скорость нарастания давления в цилиндре снижается. Происходит медленное сжатие дисков фрикциона и плавное трогание тягача. На рисунке 3 А - входной канал в клапане плавного включения передачи; Б - выходной канал, по которому масло поступает к фрикциону включаемой передачи; 1 - шарик, обеспечивающий быстрое выключение передачи при обратном течении масла; 2 - жиклер, через который масло поступает к фрикциону после сжатия пружины давлени-
Рисунок 3
Установленный в системе включения второй передачи пневматический демпфер представляет собою герметичный баллон емкостью около 1 л, установленный выше коробки передач и соединенный шлангом с масляной магистралью этой передачи - рисунок 4.
В момент включения второй передачи часть масла, направляемого под давлением к фрикциону этой передачи, по шлангу 2 поднимается к установленному выше остальных деталей ГМТ стальному баллону 1 и сжимает находящийся в нем воздух. Скорость нарастания давления масла во фрикционе снижается, что обеспечивает плавное включение передачи. После выключения передачи масло из баллона и шланга стекает в картер коробки передач.
Рисунок 4
Гидравлическая система третьей передачи ГМТ КЗКТ не имеет устройств для снижения давления в момент включения. Третья (прямая) передача включается при высокой скорости движения, передаточное число коробки передач при этом наименьшее, передаваемый на колеса тягача инерционный момент небольшой и не ведет к заметным рывкам тягача. Снижения скорости нарастания давления во фрикционе при включении третьей передачи практически не требуется и поэтому не делается.
В условиях эксплуатации при включении первой передачи ГМТ отмечаются рывки при высокой температуре масла и большая длительность включения этой передачи при низкой температуре.
В результате проведенных исследований на стенде с балансирной машиной установлено, что время включения первой передачи в ГМТ составляет при 293°К(20°С) 3...3,5 сек, а при 343 К (70°С) -1...1,5 сек. Динамический момент на выходном валу ГМТ при включении первой передачи составлял 4000...5000 НЧм при 0°С и 8000...9000 НЧм при 70°С. Это объясняется тем, что более вязкое масло при температуре 20°С, проходя через дросселирующее отверстие 2 диаметром 1,9 мм клапана (рисунок 3), медленней заполняет цилиндр фрикциона, чем менее вязкое при температуре 70°С. Увеличение времени включения передачи снижает динамический момент.
Таким образом, сократить время включения первой передачи при низкой температуре можно, если увеличить продолжительность заполнения цилиндра фрикциона через канал А большого диаметра (рисунок 3), например, увеличив силу сопротивления сжатию пружины 6, воздействующую на золотник.
Усилие пружины 6 в клапане регулируется подкладыванием под неё шайб толщиной 1,5 мм. По требованиям на сборку их должно быть 2..3 шт. Увеличивая при испытаниях число шайб, удалось значительно снизить время включения первой передачи при температуре 20°С. Динамический крутящий момент при температуре масла 70°С был снижен путем уменьшения диаметра дросселирующего отверстия в клапане с 1,9 мм до 1 мм. В таблице 1 показана зависимость времени включения первой передачи в секундах от величины поджатия пружины клапана, температуры масла и диаметра дросселирующего канала клапана. Частота вращения входного вала ГМТ при испытаниях была 800 об/мин. Жесткость пружины увеличивалась также использованием для ее изготовления проволоки диаметром 2,5 мм вместо 2 мм по чертежу, время включения первой передачи при этом сократилось до 1...1,5 сек.
Таблица 1 - Время включения первой передачи ГМТ, с
Диаметр канала, Поджатие пружины клапана , мм
температура масла 0 3 6 9 12 15
1,9 мм, темп.20°С 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5
1 мм, темп.20°С 4 3,5 3 2,5 2 2
1 мм, темп.70°С 2,5 2 2 1 1 1
Включение первой передачи возможно за счет протекания масла лишь через зазоры между золотником и корпусом клапана Золотник 4 был поджат и смещаться не мог Время включения передачи составило 20...30 сек при температуре масла 20°С и 5...7сек - при 70°С.
Значения динамических крутящих моментов на выходном валу ГМТ КЗКТ при включении первой передачи, замеренные при испытаниях на стенде, приведены в таблице 2, моменты округлены.
Установлено, что гидравлическая система с описан-
ным клапаном плавного включения хорошо регулируется и фрикцион без особого труда может быть настроен на требуемую продолжительность включения, но только для определенной температуры. Дросселирующее отверстие диаметром 1 мм в клапане плавного включения, достаточное при температуре 70°С, мало при низкой температуре, время включения передачи получается слишком большое. В этом случае возможен повышенный износ и коробление дисков фрикциона из-за длительного их буксования. Автоматическая настройка клапана плавного включения может быть достигнута, если для установки золотника использовать биметаллическую пластину. Пока же, чтобы быстрее включить первую передачу после длительной стоянки тягача на морозе, опытные водители производят разогрев коробки передач путем работы тягача в стоповом режиме (тягач заторможен, включена прямая передача).
Таблица 2 - Динамические крутящие моменты на выходном валу ГМТ КЗКТ при включении первой передачи, НЧм
Передача в ГМТ Температура ГМТ и частота вращения коленвала
20° С 800 об/мин 70°С 600 об/мин 70°С 800 об/мин
Первая Вторая Третья 1000...3000 1000...3000 1000...3000 7000...8000 10000 4000 20000...25000 10000... 15000 7000...8000
Систему включения первой передачи можно упростить, если сложный клапан плавного включения заменить воздушным баллоном, как сделано в системе включения второй передачи.
По результатам исследований время включения второй передачи с воздушным демпфером объемом 1 л составляет при температуре 20°С 1,7 сек, а при 70°С -2,5 сек, т.е. при повышении температуры время включения передачи увеличивается, тогда как с клапаном плавного включения с повышением температуры оно уменьшается в 2...3 раза. Установка в систему включения второй передачи клапана плавного включения первой передачи увеличило время её включения с трех до пяти секунд, что объясняется большим моментом на фрикционе второй передачи при тех же сопротивлениях дороги. Такое увеличение являлось неудобным для управления и вызывало нарекания водителей. Для сокращения времени требовалась регулировка клапана.
Воздушный демпфер уступает золотниковому клапану плавного включения в способности регулировать время включения. Его главный регулировочный параметр - объем баллона, который для ГМТ КЗКТ должен быть 0,5...1 л. С увеличением объема время включения увеличивается.
При испытаниях проверялась возможность замены клапана плавного включения в системе включения первой передачи сравнительно простым воздушным демпфером. В таблице 3 приведены полученные на стенде зависимости времени включения при включении первой передачи в ГМТ КЗКТ от диаметра дросселирующего отверстия в канале к пневматическому демпферу.
Таблица 3 - Время включения первой передачи в ГМТ КЗКТ
Параметр Диаметр дросселирующего отверстия, мм
3 4 5 6 7 8
Температура масла 20°С 4 3 2 1,7 1,5 1,4
70°С 1,5 1,0 1,5 2 2,3 2,6
В таблице 4 приводятся величины динамических моментов на выходном валу ГМТ при включении первой передачи в зависимости от диаметра дросселирующего отверстия в канале к пневматическому демпферу.
Таблица 4 - Динамические моменты на выходном валу ГМТ КЗКТ при включении первой передачи, НЧм
Параметр Диаметр дросселирующего отверстия, мм
3 4 5 6 7 8
Температура масла 20°С 4200 5000 5000 5500 5700 6000
70°С 4000 4500 5200 5500 5500 5500
Как следует из таблиц, при использовании в системе включения первой передачи вместо клапана плавного включения воздушного демпфера в его канале необходим жиклер с диаметром отверстия 5...6 мм. Тогда время включения первой передачи и динамический момент при включении получаются такие же, как и с клапаном плавного включения, но снижаются динамические моменты при высокой температуре масла. При низких температурах скорость включения передачи с воздушным демпфером клапана плавного включения значительно выше, чем с клапаном плавного включения. Без пневмо-баллона при 70°С динамические моменты при включении первой передачи с дросселирующими отверстиями указанных диаметров были от 8000 до 10000 НЧм , т.е. динамический момент увеличился в 1,7...2 раза.
Включение первой передачи на стенде с баллоном емкостью 1 л сопровождалось динамическим моментом 5500 НЧм при 20°С и 5000 НЧм при 70°С. Дросселирующие отверстия в канале отсутствовали, время включения первой передачи в этих случаях составляет около двух секунд. После установки пластин с дросселирующими отверстиями 3 и 4 мм время включения передачи уве-личилосьдо 3,5...4 сек, что затрудняет включение. Дросселирующие отверстия диаметром 5...6 мм являются оптимальными как в отношении времени включения, так и динамических моментов,
Уменьшение объема баллона пневматического демпфера с1лдо0,5л ведет к возрастанию динамического момента при включении второй передачи при температуре масла ГМТ 70°С на 10... 15%.
ВЫВОДЫ
1 Для снижения динамических моментов при высокой температуре диаметр дросселирующего отверстия клапана плавного включения должен быть уменьшен с 1,9 мм до 1 мм. Время включения первой передачи с клапаном плавного включения может быть сокращено путем повышения усилия пружины, поджимающей золотник клапана, например, за счет увеличения диаметра проволоки пружины с2 мм до 2,5 мм. Стабильность включения передачи может быть достигнута путем установки в клапане плавного включения биметаллической регулирующей пластины.
2 Удовлетворительная плавность включения первой передачи ГМТ, не допускающая рывки тягачей КЗКТ при трогании с места и в движении, может быть получена с использованием в гидравлической системе как клапана плавного включения так и воздушного демпфера.
3 При замене клапана плавного включения первой передачи воздушным демпфером системе необходима установка в гидравлической жиклера с диаметром канала 5...6 мм. Время включения первой передачи и динамический момент с баллоном такие же как и с клапаном, но с баллоном динамический момент не увеличивается при высокой температуре масла, как происходит при установке клапана плавного включения.
5 Без существенного снижения плавности включения объём баллона воздушного демпфера в системе включения второй передачи может быть уменьшен вдвое - с 1л до 0,5 л.
4 Время включения второй передачи с клапаном плавного включения первой передачи увеличилось на 0,5...1 секунду. Для сокращения времени включения требуется увеличить усилие пружины, поджимающий золотник клапана.
При испытаниях подтверждалось, что необходимость повышения плавности включения третьей передачи путем установки в ГМТ в системе клапана плавного включения или воздушного демпфера практически отсутствует.
В.З.Гибадуллин
Курганский государственный университет, г.Курган
ФОРСИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ
ТОПЛИВОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В две С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ
Топливная экономичность и токсичность двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в значительной степени зависят от процесса сгорания. Определяющую роль в протекании этого процесса в ДВС с искровым зажиганием играет его начальная фаза. Именно в ее пределах формируются межцикловая нестабильность и пропуски воспламенения, а потому особенности этой фазы существенно влияют на границы возможного обеднения топливо-воздушной смеси. Характеристики последующего турбулентного горения значительно менее подвержены влиянию состава смеси. Поэтому любые меры, направленные на форсирование развития начального очага (НО) горения, должны способствовать снижению межцикпо-вой нестабильности и обеспечить условия для работы ДВС на обедненных топливовоздушных смесях.
Согласно современной теории искрового воспламенения [1], в результате пробоя межэлектродного зазора у электродов свечи зажигания образуется микрообъем плазмы с температурой в ядре около 104 К. Химические реакции при таких условиях могут протекать лишь на поверхности плазменного объема, где температура существенно ниже. Через несколько десятков микросекунд после пробоя температура плазмы снижается до температуры пламени, и наступает наиболее критический момент формирования НО. Энергетический баланс, необходимый для последующего развития НО, должен быть положительным. Это условие можно записать так:
О +0 - О -О, > О, (1)
^эл г т V ' ^ '
где О^ — энергия, подводимая от системы зажигания; <Э8 — энергия, выделяющаяся в зоне химических реакций во фронте пламени; От — энергия, отводимая в электроды свечи; —энергия, переносимая за счет теплопроводности и диффузии из зоны реакции в зону прогрева.
Вследствие теплоотвода в электроды свечи возникает отток энергии из зоны химических реакций. В результате снижается температура пламени, что, в соответствии с законом Аррениуса, уменьшает скорость химических реакций и тепловыделения в этой зоне, расширяется зона прогрева и увеличивается общая толщина
фронта пламени 5 . Уменьшается и нормальная ско-
