Содержание:

1. Что такое фазы газораспределения?
2. Влияние фаз газораспределения на работу двигателя.
3. Изменяемые фазы газораспределения.

Работа двигателя зависит от фаз газораспределения, то есть от своевременности открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Объясним, что такое фазы газораспределения и их влияние на работу двигателя.

ЧТО ТАКОЕ ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ?

Фаза газораспределения — это период от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.

Фазы газораспределения обеспечивают нужный момент открытия и закрытия клапанов в зависимости от положения коленчатого вала. В следствии фазы газораспределения обозначаются градусами поворота коленчатого вала.

Задача механизма газораспределения — обеспечить наивысшую эффективность наполнения и очистки цилиндра во время работы двигателя. От того, насколько грамотно подобраны фазы газораспределения,зависит экономичность мотора, мощность и развиваемый момент.

Топ

ВЛИЯНИЕ ФАЗ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА РАБОТУ ДВИГАТЕЛЯ

В большинстве двигателей фазы меняться не могут и работа таких двигателей не отличается высокой эффективностью. Из-за этого скорость и эффективность наполнения цилиндров при различных режимах работы двигателя неодинаковы.

Для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз (время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно). Почему? Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.

При работе на максимальной мощности ситуация меняется. С повышением оборотов время открытия клапанов сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать больший объём газов, нежели на холостом ходу. Как решить эту задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими.

При разработке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на компромиссы. Посудите сами. С одними и теми же фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких. И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным и экологичным.

Топ

ИЗМЕНЯЕМЫЕ ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Если научить газораспределительный механизм подстраиваться под различные режимы работы двигателя?

Один из способов это применение фазовращателя — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.

Инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать их. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами.
Например, в тойотовской системе VVTL-i после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу начинает вступать дополнительный — с изменённым профилем. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход. При раскрутке коленчатого вала до максимальных оборотов (около 8500 об/мин) на частоте вращения в 6000—6500 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, которое способно придать автомобилю резкий и мощный подхват при ускорении.

А если попробовать изменять высоту подъёма? Такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа. Экономия от применения системы бездроссельного управления составляет от 8% до 15%, прирост мощности в пределах 5—15 %.

Несмотря на то, что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и очищения цилиндров можно сделать выше — за счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод заменяется электромагнитным.

В чём плюс электромагнитного привода? Подъёма клапана можно довести до идеала, а продолжительность открытия клапанов позволяется менять в очень широких пределах. Электроника согласно программе время от времени ненужные клапаны может не открывать, а цилиндры отключать вовсе. Делается это в целях экономии, например, на холостом ходу или при торможении двигателем. Даже во время работы электромагнитный ГРМ способен превратить обычный четырёхтактный мотор в шеститактный.

Дальнейшее увеличение эффективности работы мотора за счёт ГРМ — невозможно. Выжать больше мощности и момента с того же объёма при меньшем расходе можно будет с применением иных средств. Например, комбинированного наддува или конструкций, изменяющих степень сжатия.

Топ

Фазы газораспределения двигателя | Twokarburators.ru

Как известно работа двигателя внутреннего сгорания состоит из рабочих циклов. Рабочий цикл – это четыре такта (четыре перемещения вверх – вниз, от ВМТ к НМТ поршня в цилиндре). Существуют такты: впуск горючей смеси, сжатие, рабочий ход, выпуск отработавших газов. Каждый такт происходит за пол оборота коленчатого вала двигателя (180º), а весь рабочий цикл – это два оборота коленчатого вала.

Фазы газораспределения по тактам работы двигателя

Впуск

Поршень движется вниз, засасывая горючую смесь, от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ), коленчатый вал при этом поворачивается на 180º. Выпускной клапан закрывается. Впускной открывается с некоторым опережением (12º), еще до прихода поршня в ВМТ, для улучшения наполнения цилиндра горючей смесью. И будет открыт на протяжении всего такта впуска, пока поршень идет вниз.

Сжатие

Поршень движется вверх, сжимая горючую смесь, от НМТ к ВМТ, коленчатый вал поворачивается еще на 180º. Выпускной клапан по прежнему закрыт. Впускной будет открыт еще на протяжении 40º вращения коленчатого вала, несмотря на движение поршня вверх. За счет инерции, через него в цилиндр еще поступит определенная порция горючей смеси. После чего впускной клапан закроется.

Рабочий ход

Поршень движется вниз от ВМТ к НМТ за счет энергии воспламенившейся в конце такта сжатия топливной смеси. При этом впускной клапан закрыт. Выпускной клапан начинает открываться еще до прихода поршня вниз, в НМТ и окончания рабочего хода (42º из 180º поворота коленчатого вала). Таким образом достигается лучшее удаление отработавших газов за счет имеющегося в цилиндре во время рабочего хода большого давления. Давление снижается, снижается и температура в цилиндре, двигатель не перегревается.

Выпуск

Поршень движется вверх от НМТ к ВМТ, выталкивая из цилиндра отработавшие газы, коленчатый вал поворачивается еще на 180º. Впускной клапан закрыт. Выпускной клапан открыт, при чем это открытие продолжается и после достижения поршнем ВМТ, еще 10º поворота коленчатого вала.

Синхронизация перемещения поршня (вращения коленчатого вала) и открытия-закрытия клапанов (вращение распределительного вала) происходит за счет выставления их положения относительно друг друга по установочным меткам. При их совмещении наступает окончание такта сжатия в четвертом цилиндре двигателя (поршень вверху) Установочные метки помимо определения фаз газораспределения используются при выставлении момента опережения зажигания (2105, 2107 и 2108, 2109, 21099).

Установочные метки в приводе ГРМ двигателя 21083

Установочные метки в приводе ГРМ двигателя 2103

Имеющиеся на распределительном валу расположенные в определенном порядке кулачки при его вращении нажимают на имеющиеся в приводе клапанов рычаги или опорные стаканы (в зависимости от устройства двигателя) заставляя клапана открываться или закрываться.

В случае смещения этих меток (после ремонта, перескочил ремень, вытянулась цепь ГРМ) правильное взаиморасположение валов относительно друг друга изменяется, и двигатель перестает нормально работать. Смещение фаз газораспределения служит причиной таких неисправностей как невозможность запуска или затрудненный пуск двигателя, неустойчивые обороты холостого хода двигателя, падение мощности и приемистости двигателя, «стрельба» в глушитель или карбюратор и т.п.

— Существует такой момент в работе двигателя автомобиля, когда при достижении поршнем ВМТ открыты и впускной и выпускной клапан. Это так называемое перекрытие клапанов. Длится оно не долго и существенного влияния на работу двигателя не оказывает. При перекрытии отработавшие газы не проникают во впускной коллектор, наоборот их поток вызывает подсасывание дополнительного объема топливной смеси в цилиндр, улучшая его наполнение.

— Впуск топливной смеси растягивается по времени на несколько тактов и длится 232º поворота коленчатого вала. Выпуск также захватывает несколько тактов и длится 232º.

Еще статьи по автомобильным двигателям

— Проверка и регулировка тепловых зазоров на двигателях автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107

— Регулировка клапанов на двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Замена ремня ГРМ на двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Длина цепи двигателей ВАЗ

— Проверка цепи двигателя ВАЗ 2101-2107, Нива

Фазы и механизм газораспределения двигателя

Термин «фаза» означает часть, этап или ступень какого-то процесса. Поэтому впускная и выпускная фазы газораспределения – часть полного цикла работы двигателя внутреннего сгорания. Прочитав статью, вы узнаете, что происходит во время фаз, каким образом двигатель регулирует их и на что влияют фазы газораспределения.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя приводит к выделению выхлопных газов и увеличению температуры. Во время такта сжатия поршень движется к верхней мертвой точке (ВМТ) сжимая топливовоздушную смесь или воздух (дизельный двигатель).

Воспламенение происходит незадолго до ВМТ. В бензиновом двигателе топливовоздушную смесь воспламеняет искра свечи зажигания. В дизельном моторе в раскаленный от сжатия воздух впрыскивают распыленное топливо. Когда поршень приближается к нижней мертвой точке (НМТ), наступает выпускная фаза газораспределения. Выпускной клапан открывается и поднимающийся к ВМТ поршень выдавливает из цилиндра продукты горения топливовоздушной смеси. Когда поршень подходит к ВМТ заканчивается фаза выпуска и начинается фаза впуска. Поршень движется в ВМТ, в цилиндре возникает разряжение, благодаря которому воздух засасывает внутрь камеры сгорания. После достижения ВМТ фаза впуска завершается и начинается такт сжатия.

Устройство механизма газораспределения

Газораспределительный механизм (ГРМ) состоит из:

• одного или двух кулачковых распределительных валов, на каждый из которых установлена своя шестерня;
• шестерни коленчатого вала;
• цепного или ременного привода.

Число зубьев шестерни распределительного вала всегда в 2 раза больше, чем у шестерни коленчатого вала.

Благодаря этому за два оборота коленчатого вала происходит лишь один оборот распределительного вала. Это позволяет открывать и закрывать клапаны головки блока цилиндров (ГБЦ) в зависимости от такта двигателя. Фазы газораспределения зависят от расположения кулачков распределительного вала. Поэтому на одновальных двигателях возможна только одновременная регулировка фаз впуска и выпуска. На двухвальных двигателях возможна раздельная регулировка фазы впуска и фазы выпуска. Это позволяет оптимизировать работу двигателя под различные режимы.

Когда кулачок распределительного вала доходит до клапана, то начинает давить на него до тех пор, пока клапан полностью не откроется. Затем кулачок проходит дальше и пружина начинает выдавливать клапан, стремясь закрыть его. Как только давление со стороны распределительного вала исчезает, пружина полностью закрывает клапан. Угол поворота распределительного вала, в течение которого впускные или выпускные клапаны одного цилиндра открыты и называется фазой газораспределения.

На что влияют фазы ГРМ

В двигателях современных бюджетных автомобилей не предусмотрена автоматическая регулировка фаз газораспределения, поэтому они настроены на средний режим работы. Форма кулачков распределительных валов таких двигателей рассчитана на максимальное наполнение и освобождение цилиндров при скорости вращения, близкой к максимальному крутящему моменту. Обычно он расположен между 2/3 и 3/4 от максимальных оборотов. Поэтому такой двигатель «плохо тянет» на оборотах ниже половины от максимальных.

Почему так происходит? Чем выше обороты двигателя, тем быстрей движутся поршни. В результате давление внутри цилиндра во время фазы выпуска возрастает, но пропускная способность выпускного клапана не меняется. Во время фазы впуска поршень движется быстрей, чем на холостых оборотах, но пропускная способность клапана не меняется. Поэтому чем выше обороты двигателя, тем хуже наполнение цилиндров. Поэтому нередко фазы выпуска и выпуска пересекаются. В то время когда выпускной клапан закрывается, но еще открыт, начинает открываться впускной клапан.

На холостых и низких оборотах часть топлива, которая поступает в двигатель, уходит в выхлопную трубу. Это снижает мощность и экономичность двигателя. По мере роста оборотов влияние этого эффекта слабеет. Поэтому чем выше обороты двигателя, тем длинней должны быть фазы газораспределения. Это позволит избежать снижения мощности мотора.

Если сдвинуть фазы газораспределения от оптимальной точки, то произойдет резкое падение мощности мотора. Ведь цилиндры будут или не до конца освобождаться от выхлопных газов или не до конца наполняться топливовоздушной смесью. Однако оптимальная точка начала фазы и ее продолжительность зависят от нагрузки на мотор и оборотов двигателя. Поэтому тюнинговые мастерские и умелые автомобилисты устанавливают вместо штатной шестерни распределительного вала разрезную шестерню, с помощью которой можно сдвигать фазу на угол до 10 градусов. Также используют тюнинговые распределительные валы, рассчитанные на различные режимы и нагрузки. Те, кто предпочитает ездить на максимальной скорости, устанавливают валы с максимальными фазами впуска и выпуска. Те же, кто ездит на средних оборотах двигателя, избегая резких стартов и больших скоростей, ставят валы с чуть уменьшенными фазами.

Регулятор фаз газораспределения

Существует большое количество моделей фазорегуляторов, которые работают по различным алгоритмам. Однако, общий принцип неизменен. Когда двигатель работает на низких оборотах, фазорегулятор сокращает впускную и выпускную фазы. Это позволяет сократить расход топлива.

Когда двигатель начинает работать на высоких оборотах или под нагрузкой, регулятор увеличивает продолжительность фаз, а нередко и точку их начала. Это позволяет не только увеличить мощность и крутящий момент, но и снижает расход топлива. Наиболее популярны модели фазорегуляторов, которые работают на основе центробежного принципа. Чем выше обороты двигателя, тем сильней они натягивают цепь или ремень привода ГРМ, тем самым сдвигая и фазы газораспределения. Благодаря тому, что эти устройства регулируют натяжение ремня или цепи со стороны обоих распределительных валов, они эффективно сдвигают обе фазы. Такие фазорегуляторы не требуют настройки, однако после пробега в 40-70 тысяч километров необходимо менять уплотнительные кольца гидроцилиндров.

Более сложные регуляторы представляют собой систему из датчиков, контроллера двигателя и исполнительных устройств. Однако, принцип их работы точно такой же, как у центробежных. Исполнительное устройство увеличивает или ослабляет натяжение цепи со стороны впускного и выпускного валов. Благодаря этому каждая фаза регулируется отдельно. Такие системы требуют настройки и регулярной проверки. Благодаря тому, что исполнительные механизмы работают от электричества, нет необходимости в регулярной замене уплотнительных колец. Существуют также системы, в которых электронное управление совмещено с гидравлическим приводом. В таких системах регулировка происходит не за счет натяжения цепи, а с помощью увеличения давления внутри шестерни распределительного вала.

Чем выше давление, тем дальше гидропривод проворачивает распределительный вал относительно положения шестеренки.

Как установить фазы газораспределения

На большинстве современных автомобилей, оснащенных механическим ГРМ, фазы газораспределения выставляют одинаково. По ВМТ первого цилиндра. Для этого на корпусе блока цилиндров и ГБЦ, а также на шестернях распределительного и коленчатого валов нанесены специальные метки. В первую очередь совмещают метки коленчатого вала. Затем совмещают метки распределительного (распределительных) валов. После этого надевают и натягивают цепь или ремень, затем проверяют метки. Если метки на месте, коленчатый вал прокручивают 2 или 4 раза и снова проверяют метки. Если метки шестерней распределительного и коленчатого валов совпадают с метками на блоке цилиндров и ГБЦ, то фазы выставлены правильно. Если отличаются, необходимо снять цепь или ремень и повторить все операции. 

Автомобильный портал

Фазы газораспределения двигателя. Что это такое?

Что такое фазы газораспределения?

Задача механизма газораспределения — обеспечить наивысшую эффективность наполнения и очистки цилиндра во время работы двигателя. От того, насколько грамотно подобраны фазы газораспределения,зависит экономичность мотора, мощность и развиваемый момент.

Влияние фаз газораспределения на работу двигателя

Для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз (время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно). Почему? Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.

При работе на максимальной мощности ситуация сильно меняется. С повышением оборотов время открытия клапанов закономерно сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать куда больший объём газов, нежели на холостом ходу. Как решить столь непростую задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими. При этом для лучшей продувки цилиндров фазу перекрытия обычно делают тем шире, чем выше обороты.

Так что при разработке и доводке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на сложные компромиссы. Посудите сами. С одними и теми же фиксированными фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких. И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным и экологичным.

Изменяемые фазы газораспределения

Один из способов это применение фазовращателя — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.

Инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать их. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами.

Например, в тойотовской системе VVTL-i после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу начинает вступать дополнительный — с изменённым профилем. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход. При раскрутке коленчатого вала до максимальных оборотов (около 8500 об/мин) на частоте вращения в 6000—6500 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, которое способно придать автомобилю резкий и мощный подхват при ускорении.

А что если попробовать изменять высоту подъёма? Ведь такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и, соответственно, продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа. Экономия от применения системы бездроссельного управления может составлять от 8% до 15%, прирост мощности и момента в пределах 5—15 %.

Несмотря на то что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и очищения цилиндров можно сделать ещё выше — за счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод здесь сдаёт позиции электромагнитному.

В чём плюс электромагнитного привода? В том, что закон подъёма клапана можно довести до идеала, а продолжительность открытия клапанов позволяется менять в очень широких пределах. Электроника согласно прописанной программе время от времени ненужные клапаны может не открывать, а цилиндры отключать вовсе. Делается это в целях экономии, например, на холостом ходу, при движении в установившемся режиме или при торможении двигателем. Даже во время работы электромагнитный ГРМ способен превратить обычный четырёхтактный мотор в шеститактный.

Пожалуй, дальнейшее увеличение эффективности работы мотора за счёт ГРМ уже невозможно. Выжать ещё больше мощности и момента с того же объёма при меньшем расходе можно будет только с применением иных средств. Например, комбинированного наддува или конструкций, изменяющих степень сжатия, других видов топлива.

Статьи по теме:

Фазы газораспределения — Энциклопедия журнала «За рулем»

Горючая смесь (или воздух, поступающий в цилиндры двигателя) и отработавшие газы имеют определенную массу и обладают инерцией. Вследствие инерционного напора струи воздух (горючая смесь) будет продолжать поступать в цилиндр через впускной клапан в процессе впуска даже тогда, когда поршень, достигнув НМТ, начнет двигаться вверх, в начале такта сжатия. Это обеспечивает лучшее наполнение цилиндра горючей смесью. Таким же образом можно заранее, в конце рабочего хода, открыть выпускной клапан, поскольку поршень уже получил основную энергию от сгоревшего топлива. А также необходимо успеть очистить цилиндр от отработавших газов. Закрыть выпускной клапан лучше после того, как поршень пройдет ВМТ в конце такта выпуска, потому что продукты сгорания по инерции будут еще некоторое время выходить из цилиндра.
Другими словами, клапаны не должны открываться и закрываться в моменты нахождения поршней в соответствующих мертвых точках. В частности, в реальных двигателях существует момент времени, когда одновременно открыты впускной и выпускной клапаны (приблизительно 50° по углу поворота коленчатого вала). Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называют фазами газораспределения, а их графическое изображение носит название диаграммы фаз газораспределения. Угол на диаграмме, соответствующий периоду одновременного частичного открытия впускных и выпускных клапанов, называют углом перекрытия клапанов. Так как время перекрытия клапанов небольшое, то это не приводит к проникновению отработавших газов во впускной трубопровод, а наоборот, за счет инерции уходящего потока этих газов происходит дополнительный подсос горючей смеси в цилиндр, и тем самым улучшается его наполнение.
При этом важно добиться, чтобы цилиндр очищался с максимально возможной степенью, но свежий заряд горючей смеси не уходил в выпускную трубу. У некоторых двигателей (особенно высокооборотных двигателей спортивных автомобилей) угол перекрытия клапанов может достигать большой величины, а если клапаны остаются открытыми на большую величину, когда поршень достигает ВМТ, может произойти удар клапанов в поршень, что приведет к аварии двигателя. Наличие перекрытия клапанов в НМТ (выпускной открывается раньше, чем поршень достигнет НМТ, а впускной позже) не представляет такой опасности, суммарный угол перекрытия всегда боль ше, чем в ВМТ, и часто бывает значительным, особенно в высокофорсированных двигателях.

Что такое время газораспределения и как оно влияет на производительность двигателя? -CarBikeTech

Объяснение момента газораспределения двигателя

Во-первых, прочитайте здесь о том, как клапаны двигателя открываются и закрываются. Клапаны двигателя похожи на человеческий нос. Автомобильный двигатель использует клапаны для его «дыхания» (вдох / выдох). Распределительный вал двигателя открывает и закрывает клапаны через определенный интервал. Время открытия и закрытия клапанов указывается в градусах, соответствующих положению поршней двигателя.Механизм газораспределения является наиболее важным процессом для двигателей с микросхемой.

Временная диаграмма клапана двигателя

Впускной клапан обычно открывается на несколько градусов, прежде чем поршень достигает ВМТ в ходе такта выпуска. Он закрывается после того, как довольно много градусов поршня достигает BDC, то есть когда поршень начинает двигаться вверх по цилиндру в такте сжатия. В такте всасывания топливовоздушная смесь или заряд очень быстро всасывается в цилиндр. Это связано с тем, что движение поршня вниз создает вакуум (или отрицательное давление) в цилиндре, и воздушно-топливная смесь заполняется в пустом пространстве.

Как помогает синхронизация клапанов двигателя?

Эта топливовоздушная смесь (также известная как заряд) имеет массу и движение. Весь заряд не может попасть в цилиндр, даже когда поршень достигает конца своего хода вниз, потому что отверстие впускного клапана небольшое. Следовательно, давление в камере сгорания остается ниже атмосферного давления, в то время как заряд все еще движется в направлении движения поршня с высокой скоростью.

Если впускной клапан закрывается в этот момент, баллон получит меньше заряда, чем требуется.Следовательно, впускной клапан остается открытым, пока поршень не войдет в свой следующий ход вверх, то есть такт сжатия. В этот момент давление в цилиндре становится практически равным атмосферному давлению. Инженеры точно калибруют фактическую точку закрытия впускного клапана таким образом, чтобы она совпадала с точкой, в которой движение входящего заряда начинает изменяться.

Перекрытие клапана:

В такте выпуска поршень снова движется вверх; выталкивая выхлопные газы через открытый выпускной клапан.Выпускной клапан открывается до того, как поршень достигнет BDC во время рабочего хода. Поскольку выпускной клапан открывается непосредственно перед BDC, он заставляет некоторые находящиеся под давлением выхлопные газы выходить даже до того, как поршень начинает свой ход вверх.

Перекрытие клапана двигателя

Сбрасывает избыточное давление и помогает снизить насосные потери для поршня при его движении вверх. Выпускной клапан закрывается после того, как несколько градусов поршня достигают ВМТ, то есть, когда поршень начинает двигаться вниз по цилиндру в ходе всасывания.В этот момент оба впускных и выпускных клапана остаются открытыми в течение очень короткого периода времени; вызывая «перекрытие». Это «перекрытие» помогает лучше «очищать» или удалять оставшиеся выхлопные газы из цилиндра двигателя.

Что такое переменная синхронизация клапана (VVT)? >> Продолжить чтение здесь

О CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог с опытом работы более 20 лет в автомобильной сфере. Регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильной технике.

Просмотреть все сообщения от CarBikeTech

,

Что такое сроки газораспределения? (с изображением)

В двигателях внутреннего сгорания имеется по крайней мере два клапана для каждого цилиндра: впускной клапан и выпускной клапан. Для правильной работы двигателя впускной клапан должен вовремя подавать топливо и воздух, цилиндр срабатывает, а затем должен открываться выпускной клапан, чтобы дать возможность выгореть сгоревшему топливу, чтобы цикл мог повториться. Для правильной работы двигателя точное приведение в действие этих клапанов в правильной последовательности определяется синхронизацией клапана.

ГРМ помогает цилиндрам работать в двигателе.

В большинстве двигателей, когда цилиндры загораются, они воздействуют на распределительный вал, заставляя его вращаться и выполнять ряд функций.Он приводит в движение трансмиссию и другие компоненты автомобиля, такие как генератор переменного тока и водяной насос. Также, как следует из названия, распределительный вал имеет ряд кулачков по всей длине.

Эти кулачки нажимают на устройства, называемые толкателями, которые, в свою очередь, нажимают на устройства, называемые кулисами. Кулисные рычаги служат уровнями для прижима и снятия подпружиненных клапанов двигателя.Это действие открывает и закрывает клапаны в нужное время, чтобы двигатель работал плавно.

Начать

Хотите автоматически экономить деньги при совершении покупок в Интернете?

Присоединяйтесь к 3 миллионам пользователей Wikibuy, которые за последний год сэкономили 70 миллионов долларов.

Wikibuy компенсирует нам, когда вы устанавливаете Wikibuy, используя предоставленные нами ссылки.

Механическая природа клапанных систем двигателя означает, что существуют ограниченные способы регулировки фаз газораспределения. Обычно есть только один способ: разобрать двигатель и установить кулачки на распределительный вал, которые начинают последовательность действий для приведения в действие клапанов. Другие проблемы, однако, могут иметь вид неточной синхронизации клапана.

Изогнутый толкатель или вал клапана может привести к тому, что клапан не будет полностью открываться или закрываться при необходимости. Эти типы проблем на самом деле не связаны с синхронизацией клапана, а вызывают только симптомы, которые связаны с синхронизацией. Клапаны правильно приводятся в действие в нужное время; они просто не могут выполнять свои функции из-за физического повреждения. Эти проблемы также не могут быть устранены, но вместо этого требуют замены любых дефектных компонентов.

Часто ошибочно полагают, что момент зажигания двигателя является причиной неправильной синхронизации клапана; Однако, это не так. Хотя верно и то, что из-за неправильного выбора времени зажигания цилиндры могут загореться, когда клапаны не находятся в правильном положении, сама причина синхронизации клапанов, которая устанавливается кулачками на распределительном валу, не виновата. Время зажигания неисправно.

Время зажигания отвечает за передачу питания на свечи зажигания, которые запускают цилиндры двигателя. Системы зажигания знают, когда передавать питание на вилки, основываясь на настройках, которые информируют их о физическом расположении цилиндров и клапанов. При правильной настройке момент зажигания запускает цилиндры в тот момент, когда клапаны находятся в правильном положении.

,

Что такое переменная синхронизация клапанов и как она на самом деле работает?

VVT расшифровывается как Variable Valve Timing:

Давайте попробуем разобраться в начале, зачем менять фазировку клапана / VVT?

Во-первых, сначала прочитайте здесь, что такое «синхронизация двигателя»? Автомобильный двигатель фактически «дышит» (вдыхает / выдыхает) через свои клапаны, как это делают люди. Скорость, с которой люди дышат, в основном зависит от работы, выполняемой людьми. Например, если человек сидит или спит, он будет дышать медленно по сравнению с ходьбой или бегом.Кроме того, при выполнении таких действий, как плавание или поднятие тяжестей, людям также необходимо открыть рот, чтобы получить больше воздуха.

Это потому, что, когда человеческое тело подвергается тяжелой работе, это увеличивает потребность в воздухозаборнике. Таким образом, это вызывает более быстрое дыхание и / или более широкое открытие рта, чтобы получить больше воздуха. Аналогично, когда двигатель работает на высокой скорости; он должен открыть свои впускные клапаны раньше, быстрее и на более длительный период. Это связано с тем, что для выработки большей мощности необходимо высосать больше воздушно-топливной смеси (заряда) для сжигания.

В более старых обычных двигателях время, в течение которого клапаны оставались открытыми, было оптимизировано только для одной скорости двигателя. Тем не менее, по мере увеличения частоты вращения двигателя это значительно сокращает время, необходимое для полного заполнения цилиндров. В результате двигатель получает меньше заряда (воздушно-топливная смесь), что приводит к потере мощности, особенно когда двигатель работает на высоких оборотах. скорость.

Чтобы преодолеть этот недостаток, инженеры разработали механизм VVT или «Variable Valve Timing».VVT изменяет время открытия и закрытия клапанов для нескольких оборотов двигателя. На высокой скорости впускные клапаны открываются довольно рано, так что в цилиндры попадает больше воздушно-топливной смеси или «заряда». Это помогает увеличить дыхание двигателя, что также в значительной степени улучшает его «объемную эффективность».

Как работает VVT?

Система изменения фаз газораспределения дополнительно оптимизирует время открытия и закрытия клапанов для нескольких оборотов двигателя. В конструкции VVT первого поколения используется двухступенчатая вариация, которая оптимизирует двигатель для двух разных скоростей вращения двигателя.Эта конструкция допускает два различных набора моментов времени, которые включают один для условия «частичной нагрузки», то есть до 3500 об / мин, и другой для условия «полной нагрузки», то есть выше 3500 об / мин. Кроме того, VVT чаще повышает производительность и снижает выбросы. Кроме того, VVT также предоставляет лучшее из обоих миров. Таким образом, он обеспечивает плавный холостой ход при низких оборотах и ​​максимальную мощность при высоких оборотах.

Временная диаграмма клапана

Кроме того, в новом поколении VVT реализована система непрерывного изменения фаз газораспределения или система CVVT.Кроме того, CVVT непрерывно (или бесконечно) изменяет фазу газораспределения, которая контролируется ЭБУ двигателя. Кроме того, он оптимизирует фазу газораспределения для всех скоростей и условий двигателя. Несмотря на то, что существуют разные механизмы для достижения изменения, это в основном достигается с помощью «распределительного вала с переменным временем» и электромагнитных клапанов.

Кроме того, CVVT использует гибкое гидравлическое соединение между распределительным валом и его звездочкой. Он управляется давлением масла в двигателе и электромагнитным клапаном, управляемым электронным блоком управления двигателя.Кроме того, он продвигает распределительный вал вперед и ускоряет момент открытия впускных клапанов. В некоторых более продвинутых конструкциях используются «двойные» системы, которые являются «двойными VVTi» — по одной для независимого изменения времени впускного и выпускного клапанов.

Dual VVTi Engine (фото любезно предоставлено Toyota)

Что такое ВВЛ / ВВЭЛ / ВВТЛ?

Термин VVL обозначает « Переменный подъем клапана », тогда как VVEL обозначает « Переменный клапан и подъем ». Термин VVTL обозначает « Variable Valve Timing and Lift », который представляет собой продвинутую опорную систему для изменения «подъема» клапанов.В настоящее время система «VVL» все чаще используется в сочетании с системами «Variable Valve Timing» (VVT) для повышения производительности.

Кроме того, эта конструкция также изменяет подъем (или ход) впускных клапанов, а также синхронизацию клапанов в зависимости от частоты вращения двигателя. Таким образом, он облегчает выпуск впускных клапанов с низкой подъемной силой при работе на холостом ходу или на низких скоростях и подъемных при высоких скоростях. Кроме того, он обеспечивает точное управление клапанами при открытии / закрытии. Кроме того, чтобы соответствовать более строгим нормам выбросов, производители разработали множество других вспомогательных систем.Это электромеханические или электрогидравлические клапанные подъемники, системы без клапанов и т.д.

VVL: диаграмма подъема регулируемого клапана

Кроме того, различные производители используют собственные аббревиатуры для своих систем VVT, которые следующие:

Сокращения
SL.	Сокращение	Полная форма	Компания
1	CVVT	Непрерывный регулируемый клапан ГРМ	Renault
2	CVVT	Непрерывный регулируемый клапан ГРМ	Volvo
3	ВКТ	Переменная кулачковая синхронизация	Форд
4	ВВТ	Переменный клапан	Suzuki
5	ВВТ	Переменный клапан	Volkswagen
6	DCVCP	Двойная непрерывная переменная кулачковая фазировка	GM
7	ВВТи	Регулируемая синхронизация клапанов (интеллектуальная)	Toyota
8	VTVT	Переменное время и клапанный механизм	Hyundai
9	N-VCT	Nissan-Variable Cam Timing	Nissan
10	S-VT	Последовательный клапан ГРМ	Mazda
11	MIVEC	Mitsubishi Инновационная система газораспределения с электронным управлением	Mitsubishi
12	i-VTEC	Интеллектуальное электронное управление фазой и временем подъема клапана	Honda, Acura
13	Camtronic	—	Mercedes Benz
14	VANOS	Переменная Nockenwellensteuerung	BMW
15	Valvelift	—	Audi
16	VarioCam	—	Порше

Кроме того, посмотрите анимацию Honda i-vtec здесь:

Подробнее: Что такое время газораспределения двигателя? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог с опытом работы более 20 лет в автомобильной сфере.Регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильной технике.

Просмотреть все сообщения от CarBikeTech

,

(VVT-i) — Переменный газораспределительный механизм (VVT-i) — Переменное время клапана — Как это работает

(VVT-i) — Регулируемая синхронизация клапанов представляет собой двухступенчатую систему фазирования с гидравлическим управлением.

По мере совершенствования технологий двигателей и их удешевления (VVT) продолжает повышать производительность и экономичность.

Производители в настоящее время приняли различные (VVT) подходы и технологии проектирования. Следовательно, для контроля времени и как долго впускной и выпускной клапаны остаются открытыми.

(VVT-i) — Система изменения фаз газораспределения использует давление моторного масла для изменения положения впускного распределительного вала.

Следовательно, Оптимизация синхронизации впускного клапана для условий эксплуатации.

Примечание: участвует только потребление.

Также, в зависимости от потребностей двигателя, система может вращать распределительный вал в продвинутом или замедленном направлении. Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана приводит к повышению эффективности двигателя.

(VVT-i) — технология Variable Valve Timing управляет тремя ключевыми характеристиками впускного и выпускного клапанов:

• ГРМ — Точки движения поршня, при которых клапаны открываются и закрываются.
• Продолжительность — Как долго клапаны остаются открытыми.
• Подъем клапана — Насколько клапаны физически открыты (отверстие открытия).

Для этого различные датчики, такие как датчики расхода воздуха и положения распределительного вала, подают информацию в автомобиль (ECU).Наконец, использование различных механизмов для управления вышеупомянутыми характеристиками клапана.

Как работает (VVT-i) — Переменная работа газораспределительного механизма

(VVT-i) — переменная синхронизация клапанов изменяет время подъема клапана, улучшая производительность и экономичность в конкретных ситуациях вождения.

Крупный план (VVTi) системы синхронизации

Визуализируйте это как полое, закрытое зубчатое колесо, внутри которого два звездообразных зубчатых колеса размещены один внутри другого.Внешняя шестерня — это соединение шестерни распределительного вала с ремнем или цепью, которая приводит его в движение. Внутренняя шестерня соединяется с самим распредвалом. Как правило, эти двое связаны друг с другом, cog против cog и вращаются с одинаковой скоростью.

Когда давление масла введено, шестерни могут быть разделены. В результате меняются их скорости относительно друг друга на мгновение. Наконец, это увеличивает или уменьшает скорость распределительного вала в зависимости от времени привода двигателя. Также, что, в свою очередь, изменяет продолжительность подъема клапана для управления впуском и выпуском.

(VVT-i) — переменная синхронизация клапана в основном бывает двух типов:

• Single — (VVT-i) — постоянно меняется время впускного распредвала.
• Dual — (VVT-i) — Постоянно меняется время газораспределения впускного и выпускного распредвала.

Система Dual (VVT-i) помогает двигателю «вдыхать» и «выдыхать» более эффективно. Постоянно регулируя время впускных и выпускных клапанов, чтобы помочь улучшить мощность, эффективность использования топлива и выбросы выхлопных газов.

(VVT-i) — Переменный момент клапана

Dual (VVT-i) помогает обеспечить:

• Большая экономия топлива на всех оборотах двигателя
• Большой крутящий момент на низких оборотах с меньшим шансом разбить двигатель «900»
• Превосходная мощность при высоких оборотах двигателя, без лишнего шума и вибрации
• Снижение выбросов на всех оборотах двигателя

Dual (VVT-i) помогает двигателю обеспечивать необходимую мощность и топливную экономичность при сохранении оптимального качества выбросов.

В чем разница между одиночным и дуэльным (VVTi)

Одинарная технология
• (VVTi) регулирует время впускных клапанов только
• Dual (VVTi) регулирует впускной и выпускной клапаны (двойного действия)

В обоих случаях распределительный вал имеет два профиля для впускных клапанов:

• Экономичный профиль (ниже 6000 об / мин)
• Профиль производительности (выше 6000 об / мин)

Когда (VVT-i) «включается», давление масла оказывается на привод, который слегка смещает распределительный вал, задействуя настройку «рабочие характеристики».

Топливная форсунка

Итак, с Dual (VVT-i) — переменным временем газораспределения, происходит то же самое, разница в этот раз в том, что выпускные клапаны активируются. Теперь распределительный вал имеет два профиля, каждый для впуска и выпуска. Двойные (VVTi) также сводит к минимуму давления сжатия старта / стоп пути регулировки перекрытия последовательностей между впускным и выпускными клапанами.

Возможность одновременно открывать как впускной, так и выпускной клапаны также обеспечивает максимальную очистку внутрицилиндрового заряда.Допускается очень высокая (об / мин) и огромная мощность от одного и того же двигателя, который может похвастаться впечатляющим крутящим моментом на низких оборотах.

Преимущества, с которыми (VVT-i) — Переменное время клапана включает в себя:

• Улучшенная производительность и экономия одновременно
• Более быстрый нагрев каталитического нейтрализатора за счет улучшенного контроля выхлопа
• Повышение эффективности в широком диапазоне рабочих скоростей двигателя.
• Улучшенная синхронизация двигателя

Общие коды ошибок двигателя

Чтение кодов неисправностей двигателя

Два общих кода двигателя — P0011 и P0021 (датчик положения распределительного вала «ряд 1» и датчик положения распределительного вала «ряд 2» соответственно).

Некоторые из общих областей, чтобы искать проблемы:

• ГРМ
• Клапан контроля масла
• Масляный фильтр фильтра экрана фильтра
• Распредвал ГРМ / шестерни
• Электрические разъемы и провода
• PCM или ECM

Таким образом, грязное масло может привести к накоплению осадка, который может засорить масляные каналы в кулачке, что приведет к его поломке. В результате, отсутствие регулярного технического обслуживания является большой проблемой для систем (VVT).

Замена масла теперь важнее, чем когда-либо до

Головка цилиндров покрыта моторным маслом

Самое главное, чтобы соленоид (VVT) нуждался в чистом моторном масле для правильной работы. Итак, что происходит, когда моторное масло забивается грязью, грязью или другими посторонними частицами? Это имеет тенденцию забивать проход от соленоида к цепи (VVT) и передаче.

В результате, отсутствие регулярной замены масла может привести к повреждению соленоида (VVT), цепи (VVT) и зубчатой ​​передачи.Поэтому, чтобы избежать этой ситуации, обязательно замените моторное масло в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. Низкий уровень масла также может вызвать проблемы с соленоидом (VVT) и другими компонентами системы газораспределения.

с (VVT-i) — переменная синхронизация клапана (у вас больше нет клапана (EGR))

Нет (EGR) Клапан С (VVT-i) — Переменный момент времени клапана Системы

(VVT) сделали клапаны рециркуляции отработавших газов (EGR) устаревшими. Клапаны (EGR) помещают смог, вызывая закись азота во впускной коллектор.Следовательно, система (VVT) контролирует время, чтобы оставить инертный газ в камере для следующего цикла сгорания. В результате осуществляется контроль температуры сгорания и производства закиси азота.

Заключение

Итак, большинство (VVT) систем и их компонентов зависят от постоянной циркуляции моторного масла. Таким образом, если есть какие-либо проблемы с потоком масла, все части могут выйти из строя навсегда.

Пожалуйста, поделитесь DannysEngineПортал Новости

,

Разное