Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

ᐉ Системы изменения фаз газораспределения

В обычном двигателе фазы газораспределения определяются формой кулачка распределительного вала и остаются неизменными во всех диапазонах работы двигателя. Однако постоянные фазы газораспределения не позволяют создавать оптимальные процессы смесеобразования.

Чтобы варьировать фазами газораспределения необходимо изменять положение распределительного вала относительно коленчатого.

Холостой ход. На этом режиме работы следует устанавливать такой угол поворота распределительного вала, который соответствует самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки, при минимальном перекрытии клапанов). Этим обеспечивается минимальное поступление отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя и снижение расхода топлива.

Режим низких нагрузок. Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации поступления отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя.

Режим средних нагрузок. Перекрытие клапанов увеличивается, что позволяет снизить «насосные» потери, при этом часть отработавших газов поступает во впускной трубопровод, что позволяет снизить температуру рабочего цикла и вследствие этого содержание оксидов азота в отработавших газах.

Режим высоких нагрузок при низкой частоте вращения коленчатого вала. На этом режиме обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов, что обеспечивает увеличение крутящего момента. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель бо­лее четко реагировать на изменение положения дроссельной заслонки, что, например, очень важно в транспортном потоке.

Режим высоких нагрузок при высокой частоте вращения коленчатого вала. Для того чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо перекры­тие клапанов около ВМТ с большим углом поворота коленчатого вала. Это связано с тем, что мощность в наиболь­шей степени зависит от максимально возможного количества топливно-воздушной смеси, попадающей в цилиндр за ко­роткое время, но, чем выше частота вращения, тем меньше время, отводимое на заполнение цилиндра.

Главными задачами системы изменения фаз газораспределения являются:

  • улучшение качества работы двигателя на холостом ходу
  • снижение расхода топлива
  • оптимизация крутящего момента в области средних и высоких частот вращения коленчатого вала
  • увеличение внутренней рециркуляции отработавших газов с сопутствующим ей снижением температуры газов при сгорании и уменьшением выброса оксидов азота
  • увеличение мощности в области высоких частот вращения коленчатого вала

В 90-е годы все больше и больше двигателей стали обору­доваться системами изменения фаз газораспределения таким образом, что угол перекрытия клапанов мог изменяться в со­ответствии с режимами работы двигателя. В этих системах, применяемых на двигателях DOHC (с двумя распределительными валами), монтировалось специальное устройство в привод­ную шестерню распределительного вала впускных клапанов. Такие устройства называют изменяемыми фазами газораспределения VIVT (Variable inlet valve timing).

Впервые изменение фаз газораспределения было применено на автомобилях Альфа Ромео в 1983 году. После этого такие системы стали применяться на автомобилях Мерседес, Ниссан, БМВ, Порше и др. Принцип действия привода поворота распределительного вала, для изменения фаз газораспределения, может быть механический, гидравлический, электрический и пневматический.

Как правило, изменение фаз газораспределения применяется в двигателях с двумя распределительными валами, один из которых служит для открытия впускных клапанов, другой – выпускных. Широкое распространение находят системы с изменение натяжения цепи по принципу гидравлического кольца. Изменение фаз газораспределения при таком виде производится только для впускных клапанов. Распределительный вал для открытия выпускных клапанов приводится во вращение от коленчатого вала двигателя через шестерню или звездочку ременной или цепной передачи 1, а распределительный вал для открытия впускных клапанов через цепную передачу от звездочки установленной на распределительном вале привода выпускных клапанов 2.

Рис. Привод системы с изменение натяжения цепи по принципу гидравлического кольца:
1 – привод распределительного вала для выпускных клапанов; 2 – звездочка распределительного вала для привода выпускных клапанов; 3 – звездочка распределительного вала для привода впускных клапанов

В систему изменения фаз газораспределения масло поступает через отверстие в головке блока. Изменение потоков масла осуществляется управляющим клапаном 1, передвигающим золотник 2, по сигналам блока управления двигателем.

Рис. Устройство для изменения фаз газораспределения по натяжению цепи:
1 – управляющий клапан; 2 – золотник; 3 – звездочка привода впускных клапанов; 4,9 – натяжитель цепи; 5 – толкатель натяжителя цепи; 6 – полость для масла; 7 – звездочка привода выпускных клапанов; 8 – фиксатор стартовый; 10 – управляющий поршень

Для изменения фаз газораспределения впускных клапанов служит гидравлический цилиндр с поршнем 10. При подаче масла в цилиндр по сигналу блока управления поршень, выдвигаясь, воздействует на натяжитель цепи. Одна сторона цепи начинает удлиняться, а противоположная укорачиваться, при этом происходит поворот звездочки для привода впускных клапанов, не связанной цепной передачей с коленчатым валом. Управление подачей масла осуществляется с помощью клапана 1, управляемого электронным блоком управления. Указанная система имеет дискретный двухпозиционный диапазон изменения фаз газораспределения, так как давление масла, развиваемое штатным масляным насосом, изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, и может служить только для движения поршня в верхнее или нижнее положение. Такой принцип изменения фаз газораспределения имеют серийные двигатели фирм Ауди, Порше и Фольксваген.

В зависимости от сигнала блока управления масло направляется в каналы А или В. При неработающем двигателе изменения натяжения цепи не происходит, ввиду отсутствия давления масла на управляющий поршень 6. Стартовый фиксатор 4 при этом входит в паз канавки управляющего поршня и стопорит его, исключая колебания цепи. Распределительный вал в данном случае устанавливается на более позднее открытие клапанов, соответствующее увеличению мощности двигателя.

Рис. Схема подачи масла в устройство изменения фаз газораспределения:
а – позднее открытие клапанов; б – раннее открытие клапанов; 1 – возврат масла; 2 – подвод масла; 3 – продувочное и масляное отверстие; 4 – фиксатор стартовый; 5 – полость для масла; 6 – управляющий поршень; 7 – управляющие каналы

После запуска двигателя, когда давление масла начинает возрастать, оно воздействует на плоскость стартового фиксатора, преодолевая натяжение его пружины. Стартовый фиксатор освобождает управляющий поршень и он, передвигаясь, натягивает цепь, устанавливая фазы газораспределения в положение раньше или позже, соответствующее увеличению крутящего момента или мощности двигателя. При открытом управляющем канале А, масло воздействует на поршень сверху и он натягивает цепь вниз, устанавливая открытие клапанов в положение соответствующее большей мощности (позднее открытие клапанов).

При достижении частоты вращения коленчатого вала 1300 об/мин открывается канал В и масло воздействует на поршень снизу и он натягивает цепь вверх, устанавливая открытие клапанов в положение соответствующее большему крутящему моменту (раннее открытие клапанов).

Полость для масла служит для наполнения без давления плунжера натяжного устройства цепи нагнетательной полости при запуске двигателя. Это сказывается также положительно на шумовых свойствах при запуске двигателя. Отверстие 3 сверху полости для масла служит для вентиляции и смазки цепи.

В связи с все более повышающимися требованиями к уменьшению выбросов токсичных веществ с отработавшими газами в настоящее время разработаны устройства, которые могут из­менять фазы газораспределения во всем диапазоне возмож­ной частоты вращения коленчатого вала двигателя, как для впускных так и для выпускных клапанов, что позволяет регулировать количество остаточных отработавших газов в камере сгорания. Бесступенчатое изменение фаз газораспределения позволяет также улучшить работу двигателя на холостом ходу и полных нагрузках, обеспечивая повышение крутящего момента и мощности. Для увеличения давления на поршень может применяться отдельный масляный насос. Применения высокого давления позволяет устанавливать более точное положение распределительного вала в зависимости от нагрузки двигателя.

Необходимый угол изменения фаз газораспределения выбирается в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала по полю параметрических характеристик. Отклонение необходимого угла поворота распределительного вала от истинного угла рассчитывается по алгоритму блока управления, согласно выданному значению которого, изменяется ток в клапане управления давлением масла. Клапан управления в свою очередь изменяет давление масла на исполнительный механизм, позволяющий поворачивать распределительный вал. Частота вращения коленчатого вала определяется индуктивными датчиками, установленными на коленчатом или распределительном валах, считывающими частоту вращения по зубчатым колесам, установленным на валах.

Распределительный вал привода впускных клапанов может поворачиваться и с помощью поршня.

Рис. Схема устройства изменения фаз газораспределения:
1 – головка блока; 2 – распределительный вал; 3 – звездочка привода распределительного вала; 4 – поршень; 5 – электромагнит; 6 – якорь-клапан; 7 – косозубые шлицы; а – поздние фазы; б – ранние фазы; в – соединение деталей устройства косозубыми шлицами

Устройство устанавливается на переднем конце распределительного вала, управляющего впускными клапанами.

При низких частотах вращения коленчатого вала обеспечивается позднее открытие впускных клапанов и минимальное перекрытие клапанов, что позволяет добиться минимально воз­можного обратного выброса отработавших газов во впускной канал, увели­чения крутящего момента и снижения расхода топлива. В этом положении якоря-клапана его вертикальный канал соединен с пространством с правой стороны поршня, так как электромагнит 5 устройства выключен. Поршень 4 отжат влево под воздействием пружины и давления масла, поступающего через якорь-клапан 6.

На высоких частотах по команде электронного блока управления двигате­лем включается электромагнит 5, сердечник кото­рого соединяет вертикальный канал с пространством с левой стороны поршня. Масло из центрального отверстия распределительного вала поступает под поршень 4, имеющий внутренние и наружные косые шлицы. Ответные шлицы име­ет конец вала и ступица звездочки цепи 3. Двигаясь в направ­лении «назад», поршень за счет шлицев обеспечивает сдвиг звездочки в окружном направлении относительно вала на 12…15° в сторону более раннего впуска. Это позволяет увели­чить крутящий момент двигателя на высоких частотах враще­ния. Подобные механизмы устанавлива­ются на двигателях (MERCEDES-BENZ, ALFA ROMEO и др.) с двумя верхними распределительными валами.

В конструкции двигателей БМВ применены принципы работы обоих вышеописанных способов изменения фаз газораспределения.

Рис. Бесступенчатое изменение фаз газораспределения фирмы БМВ:
1 – управляющий поршень; 2 – косозубая шестерня; 3 – прямозубая шестерня; 4 – натяжитель цепи

Косозубая шестерня 2 может перемещаться в продольном направлении при воздействии масла на управляющий поршень. Перемещаясь, она сдвигает в окружном направлении звездочку привода распределительного вала. Применение такой конструкции позволяет изменять фазы газораспределения не только для впускных (до 60°), но и для выпускных клапанов (до 46°).

Альтернативной вышеизложенным системам является более дешевая конструкция системы изменения фаз газораспределения, действующая с использованием гидроуправляемой муфтой.

Рис. Схема системы непрерывного изменения фаз газораспределения с гидроуправляемой муфтой:
1 – масляный насос; 2 –электронный блок управления двигателем; 3 – датчик Холла для распределительного вала привода выпускных клапанов; 4 – датчик Холла для распределительного вала привода впускных клапанов; 5 – распределительный вал для впускных клапанов; 6 – распределительный вал для выпускных клапанов; 7 – электрогидравлический распределитель распределительного вала для впускных клапанов; 8 – электрогидравлический распределитель распределительного вала для выпускных клапанов; 9 – рабочие полости; 10 – ротор; 11 – гидроуправляемая муфта; а – общая схема; б – поворот ротора относительно корпуса вправо; в – поворот ротора относительно корпуса влево

Рис. Общий вид системы непрерывного изменения фаз газораспределения с использованием лопастного гидравлического двигателя:

Привод состоит из двух частей – внутренней с закручивающимся ротором 10, связанной с распределительным валом и внешней 11, приводимой цепью или ременной передачей от коленчатого вала. Связь между обеими частями осуществляется с помощью масляной полости, в которой выступы ротора или лопасти поворачивают ротор влево или вправо. Одновременно с ротором поворачивается распределительный вал, на который навинчен ротор.

Давление масла в рабочей камере зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки и температуры двигателя. Положение распределительного вала относительно коленчатого вала во время работы двигателя может быть как переменным, так и постоянным (фиксированным). Питание рабочей полости осуществляется от системы смазки двигателя.

Жесткая связь между приводной звездочкой и ротором, связанным с распределительным валом, существует только во время запуска двигателя. Некоторые производители, например Ауди, при запуске двигателя блокируют ротор при запуске двигателя специальным плунжером, управляемым гидравлической системой, что позволяет установить распределительный вал привода впускных клапанов в положении наиболее благоприятного впуска топливовоздушной смеси. При наполнении масляной полости маслом, внутренняя и внешняя части привода разъединяются. При самом большом давлении масла распределительные валы поворачиваются в положение соответствующее наиболее позднему впуску горючей смеси и наиболее раннему выпуску отработавших газов.

Управляющий электрогидравлический распределитель 8 состоит из гидравлической части и электромагнита. Клапан установлен на корпусе распределительных валов и подключен к системе смазки двигателя. В цилиндре распределителя установлен золотник, перемещение которого приводит к изменению потоков масла. Управление положением золотника управляющего распределителя происходит по сигналу электронного блока управления 2. В зависимости от положения распределителя масло подается к гидроуправляемой муфте через один или через оба канала. Подключением того или иного канала производится перестановка ротора в положение «рано» или «поздно» или же он удерживается в определенном фиксированном положении.

Исходное положение золотника определяется натяжением возвратной пружины.

Диапазон перестановки распределительного вала составляет 40° по углу поворота коленчатого вала или 20° по углу поворота распределительных валов.

В настоящее время системы непрерывного изменения фаз газораспределения применяются на двигателях Ауди, Фольксваген, Тойота, Рено, Вольво и др.

Устройство, обслуживание и ремонт автомобилей Ситроен

Функция: Питание воздухом 1. Блок-схема Рис 12.39
Метка Назначение Номер детали на электрических схемах
( 1) Механизм регулирования фаз ГРМ (VVT)
(2) Распределительный вал впускных клапанов
(3) Датчик фазы цилиндра 1115
(4) Датчик давления и температуры воздуха на впуске 1313
(5) Компьютер управления двигателем 1320
(6) Масляный насос
(7) Электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ 1268
» a « Подача или возврат моторного масла из камер (A) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT)
» b « Подача или возврат моторного масла из камер (B) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT)
» c « Возврат масла в масляный поддон двигателя
» d « Подача моторного масла под давлением на электромагнитный клапан регулятора фазы газораспределения
2. Электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ (1268) 2.1. Назначение Электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ ( 1268) управляет гидравлическим способом механизмом изменения фаз ГРМ впускных клапанов (VVT). ПРИМЕЧАНИЕ: Компьютер управления двигателем управляет механизмом изменения фаз ГРМ (1268) в зависимости от частоты вращения двигателя и нагрузки двигателя. 2.2. Описание Рис 12.40 » A » : Электромагнитный клапан изменения фаз распредвала. » B » : Гидравлическая схема электромагнитного клапана изменения фаз распредвала. » a » : Подача или возврат моторного масла из камер (A) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). » b » : Подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала (1268). » c » : Подача или возврат моторного масла из камер (B) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). » d » : Возврат масла в масляный поддон двигателя. 2.3. Характерная кривая электромагнитного клапана управления механизмом изменения фаз ГРМ впускных клапанов Рис 12.41 «C»: Расход масла двигателя. «D»: Интенсивность управления электромагнитным клапаном изменения фаз распредвала (ампер). «E»: Фаза питания камер (B) и выход масла из камер (A). «F»: Фаза питания камер (A) и выход масла из камер (B). «a»: Подача или возврат моторного масла из камер (A) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). «b»: Подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала (1268). «c»: Подача или возврат моторного масла из камер (B) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). «d»: Возврат масла в масляный поддон двигателя. 2.4. Особенности электрооборудования Команда: Датчик режима работы двигателя («масса»). ПРИМЕЧАНИЕ: Управление типа «включен-выключен». Назначение контактов разъема:
  • Канал 1 : 12 Вольт
  • Канал 2 : «масса»
2.5. Размещение  Рис 12.42 ( 7) Электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ. Размещение : В центре головки блока цилиндров рядом с картерами газораспределительного механизма. 3. Фазы ГРМ двигателя Рис 12.43 » S » : Время перекрытия впускных и выпускных клапанов. » T » : Время открытия впускных клапанов. » U » : Время открытия выпускных клапанов. » G » : Опережение угла открытия впускного клапана (AOA). » H » : Запаздывание угла закрытия впускного клапана (RFA). » J » : Опережение угла открытия выпускного клапана (AOЕ). » K » : Запаздывание угла закрытия выпускного клапана (RFЕ). » L » : Фаза впуска = Ход поршня вниз. » P » : Фаза сжатия = Подъем поршня. » N » : Фаза сгорания = Ход поршня вниз. » M » : Фаза выпуска = Подъем поршня. » Q » : Впуск. » R » : Выпускная система. ПРИМЕЧАНИЕ : Перекрытие впускных и выпускных клапанов имеет место только между тактом выпуска «M» и тактом впуска «L». Если регулятор фазы газораспределения (VVT) увеличивает запаздывание угла закрытия впускных клапанов (H), соответственно уменьшается опережение угла открытия впускных клапанов (G). 4. Механизм регулирования фаз ГРМ (VVT) 4.1. Назначение Функции механизма изменения фаз ГРМ впускных клапанов :
  • Поворачивает распределительный вал впускных клапанов относительно его приводного шкива на некоторых режимах работы двигателя (поворот распредвала на 20° максимум)
  • Адаптирует наполнение воздухом в зависимости от нагрузки двигателя
  • Улучшает мощностные характеристики двигателя (в частности, увеличивает момент двигателя при малых частотах вала двигателя)
4.2. Описание Механизм изменения фаз ГРМ впускных клапанов (VVT) управляется давлением масла. Электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ впускных клапанов ( 1268) направляет моторное масло под давлением в 5 камеры (A) или (5) камеры (B). Перепад давлений масла в камерах (A) и (B) приводит к повороту распределительного вала впускных клапанов. Рис 12.44 » e » : Камера (A) механизма изменения фаз распредвала. » f » : Камера (B) механизма изменения фаз распредвала. » g » : Палец блокировки механизма изменения фаз распредвала (при заглушенном двигателе). » h » : Канал подачи и возврата масла камер (A). » j » : Канал подачи и возврата масла камер (B). ПРИМЕЧАНИЕ : При малом давлении масла штифт «g» блокирует положение регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). Если давление масла в камере A достигает порядка 0,5 бар, штифт «g» разблокирует положение регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). 4.3. Положение максимального запаздывания закрытия впускного клапана (RFA) ПРИМЕЧАНИЕ: Запаздывание закрытия впускного клапана (RFA) максимальное, когда электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ впускных клапанов не получает питания (при отсутствии напряжения на электромагнитном клапане управления изменением фаз распредвала значение опережения открытия впускных клапанов (АОА)минимально). Запаздывание закрытия впускного клапана (RFA) увеличивается в следующих случаях :
  • Высокая частота вращения двигателя и нагрузка : Регулятор фазы газораспределения входного распредвала (VVT) задерживает закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения воздухом
  • Режим холостого хода: Регулятор фазы газораспределения входного распредвала (VVT) задерживает закрытие впускных клапанов для уменьшения опережения впуска (AOA) и, таким образом, для уменьшения перекрытия клапанов впуска и выпуска (улучшение сгорания)
Рис 12.45 «a» Подача или возврат моторного масла из камер (A) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). «b» Подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала (1268). «c» Подача или возврат моторного масла из камер (B) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). «d» Возврат масла в масляный поддон двигателя. Давление моторного масла подается в камеры (A). Камеры (B) соединяются с каналом возврата моторного масла. 4.4. Положение минимального запаздывания закрытия впускного клапана (RFA) В положении минимального запаздывания закрытия впускного клапана (RFA) перекрытие фаз открытия впускного и выпускного клапанов максимально. Рис 12.46 «a» Подача или возврат моторного масла из камер (A) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). «b» Подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала (1268). «с» Подача или возврат моторного масла из камер (B) регулятора фазы газораспределения входного распредвала (VVT). «d» Возврат масла в масляный поддон двигателя. Давление моторного масла подается в камеры (B). Камеры (A) соединяются с каналом возврата моторного масла. 4.5. Стабилизированное положение Электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ (1268) стабилизирует положение механизма изменения фаз ГРМ впускных клапанов (VVT), попеременно питая маслом камеры (A) и (B). 5. Датчик давления воздуха во впускном коллекторе и температуры впускного воздуха (1312) ПРИМЕЧАНИЕ: Датчик атмосферного давления встроен в компьютер управления двигателем. 5.1. Назначение Датчик позволяет определять давление воздуха во впускном коллекторе и температуру впускного воздуха. Измерение давление воздуха во впускном коллекторе позволяет компьютеру определить массу воздуха, поступающего в двигатель, чтобы правильно дозировать количество впрыскиваемого бензина. Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации:
  • Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации
  • Определения количества топлива для впрыскивания
ПРИМЕЧАНИЕ: Плотность воздуха снижается по мере подъема на высоту. 5.2. Описание Рис 12.47 «k» Поступление воздуха. 5.3. Особенности электрооборудования Назначение контактов разъема:
  • Канал 1: 5 Вольт
  • Канал 2: «масса»
  • Канал 3: Сигнал
6. Блок электроприводной дроссельной заслонки (1262) 6.1. Назначение Дозировать количество воздуха, поступающего в цилиндры. Команда на открытие дроссельной заслонки больше не является прямой командой, поступающей по тросу, соединяющему заслонку с педалью акселератора. Датчик положения педали акселератора передает в компьютер системы впрыска топлива управляющую команду водителя. Компьютер системы впрыска топлива затем управляет электродвигателем блока дроссельной заслонки. Датчик-потенциометр, встроенный в блок дроссельной заслонки, позволяет компьютеру системы впрыска топлива точно определять положение дроссельной заслонки. 6.2. Описание Рис 12.48 «l» 6 -контактный разъем. Рис 12.49 VV: Положение покоя дроссельной заслонки (контакт разомкнут) или положение аварийного режима в случае неисправности. W: Положение дроссельной заслонки при включенном зажигании или при режиме холостого хода. X: Положение дроссельной заслонки при полной подаче. «m»: Усилие привода дроссельной заслонки. «n»: Усилие пружины. При выключенном зажигании пружина аварийного режима удерживает дроссельную заслонку в открытом положении. (фаза V). После включения зажигания компьютер системы впрыска топлива подает сигнал на поворот дроссельной заслонки в положение холостого хода, преодолевая усилие возвратной пружины. (фаза W). Двигатель работает на малом газу; Дроссельная заслонка перемещается для обеспечения подачи необходимого двигателю количества воздуха (заменяя шаговый электродвигатель регулировки холостого хода). Начиная с 1500 об/мин, компьютер системы впрыска топлива управляет поворотом дроссельной заслонки в другом направлении, чтобы помочь возвратной пружине. (фаза X). За положением дроссельной заслонки следит компьютер системы впрыска топлива (потенциометр, интегрированный в блок дроссельной заслонки). Компьютер системы впрыска топлива отключает питание блока электроприводной дроссельной заслонки при наличии некоторых ошибок. ОБЯЗАТЕЛЬНО: Блок электроприводной дроссельной заслонки. 6.3. Особенности электрооборудования Команда: Датчик режима работы двигателя. Сигнал переменного напряжения (ШИМ):
  • Открытие дроссельной заслонки: Положительное напряжение RCO
  • Закрытие дроссельной заслонки: Отрицательное положение RCO
ПРИМЕЧАНИЕ: RCO: Широтно-импульсная модуляция. Назначение контактов разъема:
  • Канал 1: Питание 5 В
  • Канал 2: Сигнал положения дроссельной заслонки 1
  • Канал 3: Двигатель (+) при включении зажигания и частоте вращения ниже 1500 об/мин или (-), для частот вращения двигателя выше 1500 об/мин
  • Канал 4: Двигатель (-) при включении зажигания и частоте вращения ниже 1500 об/мин или (+), для частот вращения двигателя выше 1500 об/мин
  • Канал 5: «масса» (потенциометр)
  • Канал 6: Сигнал положения дроссельной заслонки 2
Заслонка открыта (полное открытие):
  • Напряжение между «массой» и каналом 2 : -0,5 Вольт
  • Напряжение между «массой» и каналом 6 : 4,5 Вольт
Заслонка закрыта (полное закрытие):
  • Напряжение между «массой» и каналом 2 : 4,5 Вольт
  • Напряжение между «массой» и каналом 6 : 0,5 Вольт
Диапазон от 0 до 0,5 Вольт используется для определения короткого замыкания на «массу», а диапазон от 4,5 до 5 Вольт – для определения короткого замыкания на «плюс». Функция: Зажигание 1.Блок-схема Рис 12.50 (1) Датчик оборотов двигателя (1313). (2) Компьютер системы впрыска топлива (1320). (3) Блок катушек зажигания (1135). (4) Датчик положения распределительного вала (1115). 2. Блок компактных катушек зажигания (1135) Катушки зажигания выполнены в виде единого компактного блока, размещенного и закрепленного на головке цилиндров. Особенности:
  • Статическое зажигание
  • Одна катушка зажигания на каждый цилиндр, размещенная непосредственно над свечей зажигания
3. Свечи зажигания Особенности:
  • Катушки зажигания с плоской упорной поверхностью
  • Момент затяжки: 2,5 дН.м
4. Датчик режима работы двигателя (1320) Каскады мощности и управления катушками зажигания интегрированы в компьютер (отсутствует внешний блок зажигания). Статическое зажигание :
  • Компьютер системы впрыска топлива подает питание к каждой катушке зажигания Порядок зажигания: 1 — 3 — 4 — 2
  • Синхронизация зажигания осуществляется с помощью датчика фазы цилиндра N° 1
Функция: Система впрыска топлива Дубль-реле впрыска топлива (BSM) Рис 12.51 (1) Двойное реле. Двойное реле устанавливается в коммутационном блоке двигателя (BSM). Первое реле двойного реле системы впрыска обеспечивает электропитание компьютера двигателя . Дубль-реле интегрировано в коммутационный блок двигателя (BSM) :
  • Топливоподкачивающий насос (низкого давления)
  • Датчик режима работы двигателя Компьютер системы впрыска топлива
ПРИМЕЧАНИЕ : Блоки подушек безопасности снабжаются функцией отключения электропитания подкачивающего насоса В блоки подушек безопасности интегрирована функция прерывания подачи топлива в топливоподкачивающий насос. Управление работой 2 реле осуществляется компьютером двигателя. Коммутационный блок двигателя может отключить питание второго реле в случае удара. Автомобили, оснащенные компьютером системы подушек безопасности с мультиплексной связью (отключение электропитания второго реле). Запуск двигателя :
  • Выключить зажигание
  • Включите питание «+ от замка зажигания»
Датчик частоты вращения двигателя (1313) 1. Назначение Датчик установлен напротив зубьев маховика. Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации : :
  • Проверьте частоту вращения двигателя
  • Определяет угол поворота коленчатого вала
  • Рассчитывает угол опережения зажигания
  • Регулирует частоту вращения на холостом ходу
2. Описание Датчик индуктивного типа. Конструкция датчика :
  • Постоянный магнит
  • Электрическая обмотка
Датчик передает электрический сигнал при каждом прохождении зуба маховика (изменение магнитного поля). Зубы 58 позволяют определить режим работы двигателя. 2 отсутствующих зуба позволяют определить частоту вращения двигателя. ПРИМЕЧАНИЕ : Величина воздушного зазора не регулируется. 3. Особенности электрооборудования Назначение контактов разъема :
  • Канал 1 : Сигнал
  • Канал 2 : «масса»
Сопротивление между каналами 1 и 2 : Сопротивление между каналами 425 и 525. Особенности излучаемых сигналов : Параметры передаваемых сигналов. 2.4. Размещение Размещение: Установка (размещение). Датчик угла поворота (1115) 1. Назначение Датчик угла поворота распределительного вала передает сигнал в виде прямоугольного импульса в компьютер системы впрыска топлива. Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации : :
  • Синхронизирует впрыскивание топлива по отношению к положению поршней
  • Распознает верхние мертвые точки
  • Определяет пропуски воспламенения
2. Описание Датчик работает на основе «эффекта Холла». Датчик угла поворота распределительного вала передает сигнал в виде прямоугольного импульса в компьютер системы впрыска топлива. 3. Особенности электрооборудования Назначение контактов разъема :
  • Канал 1 : Питание +5 В
  • Канал 2 : Сигнал
  • Канал 3 : «масса»
Импульсы напряжения находятся в диапазоне от 0 до 5 Вольт. Излучаемый сигнал :
  • Присутствие металлической «массы» напротив датчика : 0 Вольт
  • Отсутствие металлической «массы» напротив датчика : 5 Вольт
4. Размещение Датчик установлен на головке цилиндров напротив мишени и приводится от распределительного вала . Датчик, встроенный в педаль акселератора (1261) 1. Назначение Роль датчика:
  • Регистрирует команду водителя (разгон, снижение скорости)
  • Поставляет информацию в компьютер системы впрыска топлива
Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации : :
  • Определять степень открытия блока электроприводной дроссельной заслонки
  • Определять продолжительность впрыскивания
  • Определять угол опережения зажигания
2. Описание Рис 12.52 Датчик педали акселератора подает сигналы — 2 (напряжение). Величина напряжения одного сигнала равна среднему значению другого сигнала. Информационные сигналы, передаваемые по двум каналам разъема, постоянно сравниваются друг с другом, чтобы определить возможную ошибку. ПРИМЕЧАНИЕ : Датчик педали акселератора не работает. 3. Особенности электрооборудования Назначение контактов разъема :
  • Канал 1 : Канал 1
  • Канал 2 : «масса»
  • Канал 3 : Канал 2
  • Канал 4 : 5 Вольт
Педаль акселератора имеет промежуточный упор для автомобилей, оснащенных системой ограничителя скорости . Рис 12.53 » a » 4 -контактный разъем. (2) Контактор «точки срабатывания микровыключателя». » b » 2 -контактный разъем. Назначение контактов разъема : Контактор «точки срабатывания микровыключателя» :
  • Канал 1 : Сигнал промежуточного упора педали акселератора
  • Канал 2 : «масса»
«масса» :
  • Напряжение между «массой» и каналом 1 : От 0,3 до 0,6 Вольт
  • Напряжение между «массой» и каналом 3 : От 0,15 до 0,3 Вольт
При нажатой до упора педали акселератора :
  • Напряжение между «массой» и каналом 1 : 3,5 — 4 Вольт
  • Напряжение между «массой» и каналом 3 : 1,75 — 2 Вольт
Зонд температуры охлаждающей жидкости в системе двигателя (1220) 1. Назначение Зонд температуры охлаждающей жидкости передает на компьютер информацию об уровне температуры охлаждающей жидкости в системе двигателя. Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации : :
  • Регулировка скорости запуска
  • Регулировка частоты вращения холостого хода
  • Регулировать частоту вращения холостого хода в зависимости от нагрева двигателя
2. Описание Датчик имеет сопротивление типа CTN (резистор с отрицательным температурным коэффициентом). Чем выше температура, тем ниже значение сопротивления. 3. Особенности электрооборудования Питание : Датчик режима работы двигателя. Назначение контактов разъема:
  • Канал 1 : Сигнал
  • Канал 2 : «масса»
Электрические характеристики :
  • Сопротивление при 20 °C = 6250 Ом
  • Сопротивление при 80 °C = 600 Ом
Датчик температуры воздуха (1310) 1. Назначение Роль. Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации : :
  • Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации
  • Определения количества топлива для впрыскивания
2. Описание Датчик температуры воздуха интегрирован в расходомер воздуха (1310). Датчик представляет собой термо-сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом (CTN). Чем выше температура, тем ниже значение сопротивления. 3. Особенности электрооборудования Электрические характеристики :
  • Сопротивление при 20 °C = 6250 Ом
  • Сопротивление при 80 °C = 600 Ом
Датчик детонации (1120) 1. Назначение Информация о детонации двигателя, передаваемая датчиком, позволяет компьютеру корректировать угол опережения зажигания Информация о детонации двигателя, передаваемая датчиком, позволяет компьютеру корректировать угол опережения зажигания. Стук происходит из-за детонации топливно-воздушной смеси в одном из 4 цилиндров. Датчик передает пики напряжения в компьютер системы впрыска топлива при наличии «детонации». При получении информации о детонации двигателя, компьютер снижает угол опережения зажигания и, одновременно, обогащает топливно-воздушную смесь. 2. Особенности электрооборудования Питание: Датчик режима работы двигателя. Назначение контактов разъема:
  • Канал 1: Питание +5 В
  • Канал 2: Сигнал
3. Размещение Размещение: Блок цилиндров. Верхний кислородный зонд (1350) 1. Назначение Размещение: Кислородный датчик расположен в системе выпуска между двигателем и каталитическим нейтрализатором. Содержание углеводородов сравнивается с эталонным чистым воздухом, находящимся в кислородном датчике, чтобы определить коэффициент избытка воздуха. Роль компьютера системы впрыска топлива в зависимости от полученной информации:
  • Определять состав смеси (степени обогащения)
  • Регулирование степени обогащения смеси
2. Описание Кислородный датчик практически постоянно передает в компьютер информацию о соотношении количества воздуха-бензина. Информация о составе смеси (бедная/богатая) выражается в напряжении: 0 — 1 В :
  • Бедная смесь = 0,1 Вольт
  • Богатая смесь = 0,9 Вольт
Система внутреннего подогрева данного элемента позволяет ему быстро достичь рабочей температуры (+ 300 °C). 3. Особенности электрооборудования Датчик оснащен 4 контактным разъемом со скобой. Назначение контактов разъема:
  • Канал 1: Питание +12 В
  • Канал 2: Аналоговый
  • Канал 3: Сигнал —
  • Канал 4: Сигнал +
   

Системы изменения фаз газораспределения | Газораспределительный механизм (ГРМ) | Ремонт авто


При раннем закрытии выпускных клапанов в цилиндре остаётся больше отработанных газов, благодаря чему увеличивается экономичность.

Система позволяет двигателю сохранять эффективность во всех режимах работы. Основным фактором, препятствующем повсеместному широкому внедрению системы в автомобильной промышленности, является создание экономически эффективных решений по управлению фазами газораспределения в зависимости от условий, имеющихся в двигателе.

Электромагнитные и пневматические системы, не использующие кулачки для привода клапанов, позволяют достичь максимальной точности в управлении моментом открытия и закрытия клапанов, однако, по состоянию на год не существует экономически эффективных клапан изменения фаз газораспределения для производителей массовых транспортных средств. Разъединение этих систем было произведено с разработкой парового двигателя Корлисса. Его принцип был широко использован в стационарных двигателях, работающих на постоянной скорости с различной нагрузкой.

После распространения тарельчатых клапанов была внедрена упрощённая система привода клапанов посредством распределительного вала. В раннем клапан изменения фаз газораспределения двигателе V8 разработки фирмы Clerget-Blinразвивавшем л.

В двигателе Lycoming XR была установлена система изменения фаз газораспределения, состоящая из двух кулачков, которые могли быть выбраны пилотом: один для клапан изменения фаз газораспределения, ухода от погони и преследования, другой для экономичных полётов. Желательность наличия системы, позволяющей изменять продолжительность открытия клапанов для его соответствия скорости вращения двигателя, стала очевидной в х годах, когда предел максимально достижимых рабочих оборотов двигателя стал увеличиваться.

К тому времени обороты двигателя на холостом ходу и при его загрузке отличались несущественно, поэтому не было необходимости в изменении длительности открытия клапанов.

Незадолго до года Лоуренс Помрой англ. Lawrence Pomeroyглавный конструктор компании Vauxhall, разработал двигатель H-Type объёмом 4,4 л, предназначенный для замены существовавшей в то время модели [5].

Что представляет собой система управления фазами газораспределения

В нём единственный распределительный вал мог перемещаться продольно, что позволяло использовать на нём различные профили. Первые патенты на системы изменения длительности открытия клапанов были выданы в году, например, патент США U. В году компания Porsche подала в Германииа также в Великобритании заявку на патент, который был опубликован под номером GB в году.

Патент Porsche описывал систему с колеблющимися кулачками, клапан изменения фаз газораспределения используются для увеличения высоты подъёма клапанов и времени их открытия. Десмодромные клапана приводятся в действие движущейся вверх-вниз тягой, соединённой с эксцентриковым валом или шайбовым механизмом. Неизвестно, был ли изготовлен хоть один рабочий прототип. Первой компанией, запатентовавшей практически реализуемую на клапан изменения фаз газораспределения систему изменения момент открытия и закрытия клапанов, включавшую систему изменения высоты подъёма клапанов, была Fiat.

В системе, разработанной Джованни Торацца итал. Giovanni Torazza в конце х годов, гидравлическое давление использовалось для изменения точки опоры толкателей клапанов U. Гидравлическое давление изменяется в зависимости от скорости работы двигателя и давления воздуха во впускном тракте.

Первой компанией, начавшей установку изменения момента клапан изменения фаз газораспределения и закрытия клапанов на серийно изготовляемые автомобили, стала Alfa Romeo U.

Автомобили с системой впрыска топлива модели Alfa Romeo Spider в х годах комплектовались механической системой изменения фаз газораспределения. Она была разработана Джампаоло Гарчеа итал. Giampaolo Garcea в х годах [8]. Модели Alfa Romeo Spider, начиная с года, комплектуются электронной системой изменения фаз газораспределения [9].

Принцип действия системы изменения фаз газораспределения vvt. Гидроуправляемая муфта.

Если ранние системы N-VCT от Nissan исключительно смещали фазы газораспределения, то в системе VTEC происходит переключения на другой профиль кулачка на высоких скоростях работы двигателя, чтобы увеличить максимальную мощность двигателя. В году Porsche представила систему VarioCam, которая стала первой системой с клапан изменения фаз газораспределения изменением фаз газораспределения все предыдущие системы были со ступенчатым их изменением.

Система начала устанавливаться на автомобили Porsche и работала только на впускных клапанах. Системы изменения фаз газораспределения имеют слабое распространение на корабельных двигателях. Корабельные двигатели от Volvo Penta с года комплектуются системой изменения фаз кулачков, управляемой ЭБУ клапан изменения фаз газораспределения, плавно изменяющей опережение или запаздывание распределительного вала [12]. Система изменения фаз газораспределения VVT англ. Variable Valve Timing создана для динамичной корректировки рабочих параметров механизма газораспределения.

Данное управление осуществляется с учетом различных режимов работы силового агрегата.

Использование указанной системы регулировки фаз газораспределения позволяет добиться повышения мощности мотора и моментной характеристики. Система VVT обеспечивает экономию горючего, а также снижает токсичность выхлопных газов в процессе работы двигателя.

Содержание статьи Для чего необходима система изменения фаз газораспределения Система на основе гидроуправляемой муфты Система ступенчатого изменения фаз газораспределения Система регулирования высоты подъема клапана Электромагнитный привод клапана. Если мотор работает на низких оборотах, клапан изменения фаз газораспределения максимально короткие фазы газораспределения.

Время открытия клапана должно быть увеличено до максимума, клапан изменения фаз газораспределения обеспечивая такты впуска и выпуска, а также эффективное перекрытие.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок клапан изменения фаз газораспределения двигателем, является электромагнитный клапан электрогидравлический распределитель. Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а клапан изменения фаз газораспределения реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Если двигатель раскручивается до определенных оборотов, система управления активирует механизм блокировки. В результате происходит соединение коромысел малых и большого кулачков, что обеспечивает жесткость конструкции.

Соединение происходит при помощи особого стопорного штифта, а усилие на впускные клапаны начинает поступать от единственного большого кулачка. Малые кулачки распредвала на высоких оборотах двигателя становятся неактивными.

Клапан изменения фаз газораспределения INA 55567050 12 35 299

За своевременную подачу моторного масла по специальной магистрали в точно необходимый момент отвечает система управления. Давление масла и перемещение сухаря позволяет кулачку распредвала через специальный шток, который до этого находился в свободном положении, начать воздействовать клапан изменения фаз газораспределения клапан посредством коромысла.

Конструктивно ГРМ в таких системах способен управлять работой силовой установки на разных режимах. Что касается системы изменения высоты подъема клапана Valvetronic, возможность управления данным параметром реализована благодаря специальной кинематической схеме. Решение Valvetronic ставится на впускные клапаны.

Системы управления фазами газораспределения

Традиционная конструкция, которая включает в себя кулачок распредвала, рокер коромысло и клапан, получила развитие в виде установки дополнительных элементов. Система с электромагнитным приводом может открывать только нужные клапана что аналогично управляемому отключению цилиндровпричем делать это в точно определенный момент зависимо от режима работы ДВС.

Решение способно экономить топливо на холостом ходу, в момент клапан изменения фаз газораспределения двигателем и. Количество попадающего в цилиндр двигателя воздуха регулируется временем открытия впускного клапана.

Читайте. Что лучше: цепь или ремень Клапан изменения фаз газораспределения Сравнение цепного и ременного типа приводов газораспределительного механизма. Читать далее. Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе. Как форсировать двигатель Форсирование двигателя. Плюсы и минусы доработки мотора без турбины.

Главные способы форсирования: тюнинг ГБЦ, коленвал, степень сжатия, впуск и выпуск. Газораспределительный механизм: принцип работы Назначение газораспределительного механизма. Составные элементы ГРМ на четырехтактном поршневом двигателе, отличительные особенности конструкции механизма. Машина не заводится после замены ремня ГРМ, цепи ГРМ или проведения клапан изменения фаз газораспределения работ с приводом газорасределительного механизма.

Основные причины, рекомендации. Привод распредвала, фазы газораспределения. ГРМ с одним или двумя распределительными валами. Все про эксплуатацию, сервисное и профилактическое обслуживание бензиновых и дизельных ДВС.

В совокупности это дает возможность добиться определенной положительной динамики в функционировании силового агрегата Пежо и В стандартных силовых агрегатах используется жесткая связка коленвала и распредвала. В классических моторах Пежо и установлен фазорегулятор, позволяющий регулировать расположение распредвала и клапан изменения фаз газораспределения с целью клапан изменения фаз газораспределения степени, перекрытия клапанов.

За степень поворота распредвала отвечают механизмы электрического либо электрогидравлического типов. При этом в простых устройствах, возможна установка вала в четко определенных положениях. В более современных фазорегуляторах появилась возможность плавной регулировки распредвала по отношению к коленвалу. В классическом моторе выпускной клапан открывается примерно за градусов до передвижения поршня в крайнюю верхнюю мертвую точку.

В свою очередь закрывание клапана осуществляется через градусов в момент прохождения поршнем нижней мертвой точки.

С целью получения наибольших мощностных показателей должна обеспечиваться определенная величина углов опережения при открывании и наоборот задержка в момент закрывания впускных клапанов.

Снятие электромагнитного клапана системы изменения фаз газораспределения двигателя 2,0 Рено Дастер. Снимаем клапан для замены самого клапана или его уплотнения в крышке головки блока цилиндров, а также при ремонте головки блока цилиндров.

Наибольшие обороты силового агрегата сопровождаются заполнением цилиндров инертными потоками газов при еще не закрытых впускных клапанах в момент подъема поршней. В свою очередь на минимальных оборотах важную роль играет задержка закрывания клапанов, приводя к частичному выдавливанию из цилиндров новой топливной смеси.

Силовой агрегат Пежо имеет два клапана фаз и имеет один фазорегулятор, который установили в зубчатом шкиве. Клапан изменения фаз газораспределения шкив имеет две основные части: крыльчатку оборудованную лопаткой и цилиндр имеющий камеру.

Снятие электромагнитного клапана системы изменения фаз газораспределения двигателя 2,0 Рено Дастер

При достижении установленных условий электронной системой управления выполняется подача сигнала на электромагнитный клапан фаз. При открытии клапан обеспечивает подачу масла под определенным давлением через центральный канал расположенный на распредвалу. Поступление масла происходит через отверстия в центральной клапан изменения фаз газораспределения крыльчатки и механизме поднимающем плунжер. За счет давления, под которым подается масло, происходит смещение плунжера вверх и освобождается крыльчатка.

Благодаря этому происходит проворачивание крыльчатки и устройства регулировки фаз по направлению к задержке срабатывания впускных клапанов. После снятия напряжения с электромагнитного клапана происходит возвращение лопатки и крыльчатки в свое первоначальное положение, а плунжером блокируется вся система в состоянии наименьшего запаздывания.

Клапан отвечает за обеспечение поступления масла к фазорегулирующему устройству. После отключения управляющего потенциала на электромагнитном устройстве, фазорегулятор перемещает распредвал в состояние с наименьшим запаздыванием, благодаря чему обеспечивается максимальная сила крутящего клапан изменения фаз газораспределения на пониженных клапан изменения фаз газораспределения. На Пежо и фазорегуляторы, смонтированные на распределительных валах, нормально функционируют, в случае если будут соблюдены следующие параметры:.

В изменении фазгазораспределения участвует ЭБУ, которое считывает расположение коленвала и распредвала, температурных показателей тосола, а также скорости клапан изменения фаз газораспределения средства. Сегодня поговорим о двигателе EP6 и одной из распространенных его болячек. Двигатель оборудован двумя такими клапанами, один на впуске, другой на выпуске, каждый из которых управляет соответствующей муфтой распредвала или фазовращателем.

Такое поведение обычно сопровождается лампочкой Check engine и надписью Anti-pollution system faulty на панели. При прочтении ошибок сканером, чаще всего можно увидеть ошибки P и P, если вышел из строя выпускной клапан фаз, а также P и P, если неисправен впускной.

Двигатель, естественно, переходит в аварийный режим работы. На примере выпускного клапана ошибки расшифровываются следующим образом аналогично и для впускного :. Конечно, для уточнения симптомов неисправности следует подключить компьютер, прочитать ошибки и параметры двигателя.

Всё это возможно выполнить у нас на сервисе.

Системы изменения фаз газораспределения

Наиболее распространена ситуация, когда виноват сам клапан фаз или оба клапана фаз. Полость для масла служит для наполнения без давления плунжера натяжного устройства цепи нагнетательной полости при запуске двигателя.

Это сказывается также положительно на шумовых свойствах при запуске двигателя. Отверстие 3 сверху полости для масла служит для вентиляции и смазки цепи. Бесступенчатое изменение фаз газораспределения позволяет также улучшить работу двигателя на холостом ходу и полных нагрузках, обеспечивая повышение крутящего момента и мощности. Для увеличения клапан изменения фаз газораспределения на поршень может применяться отдельный масляный насос.

Применения высокого давления позволяет устанавливать более точное положение распределительного вала в зависимости от нагрузки двигателя.

Электромагнитный клапан регулировки фаз газораспределения

Необходимый угол изменения фаз газораспределения выбирается в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала по полю параметрических характеристик. Отклонение необходимого угла поворота распределительного вала от истинного угла рассчитывается по алгоритму блока управления, согласно выданному значению клапан изменения фаз газораспределения, изменяется ток в клапане управления давлением масла.

Клапан управления в свою очередь изменяет давление масла на исполнительный механизм, позволяющий поворачивать распределительный вал.

Частота вращения коленчатого вала определяется индуктивными датчиками, установленными на коленчатом или распределительном валах, считывающими частоту вращения по зубчатым колесам, установленным на валах. Схема устройства изменения фаз газораспределения: 1 — головка блока; 2 клапан изменения фаз газораспределения распределительный вал; 3 — звездочка привода распределительного вала; 4 — поршень; 5 — электромагнит; 6 — якорь-клапан; 7 — косозубые шлицы; а — поздние фазы; б — ранние фазы; в — соединение деталей устройства косозубыми шлицами.

Устройство устанавливается на переднем конце распределительного вала, управляющего впускными клапанами. В этом положении якоря-клапана его вертикальный канал соединен с пространством с правой стороны поршня, так как электромагнит 5 устройства выключен. Поршень 4 отжат влево под воздействием пружины и давления масла, поступающего через якорь-клапан 6. Масло из центрального отверстия распределительного вала поступает под поршень 4, имеющий внутренние и наружные косые шлицы.

Клапан изменения фаз газораспределения конструкции двигателей Клапан изменения фаз газораспределения применены принципы работы обоих вышеописанных способов изменения фаз газораспределения. Бесступенчатое изменение фаз газораспределения фирмы БМВ: 1 — управляющий поршень; 2 — косозубая шестерня; 3 — прямозубая шестерня; 4 — натяжитель цепи.

Косозубая шестерня 2 может перемещаться в продольном направлении при воздействии масла на управляющий поршень. Перемещаясь, она сдвигает в окружном направлении звездочку привода распределительного вала.

Альтернативной вышеизложенным системам является более дешевая конструкция системы изменения фаз газораспределения, действующая с использованием гидроуправляемой муфтой.

Система изменения фаз газораспределения на дизелях

 30.09.2021

Сегодня мы поговорим о системе, которая присутствует на любом современном и в том числе бюджетном двигателе. Это система изменения фаз газораспределения.

Что это за зверь? Как она работает? Как она устроена? Зачем вообще она нужна? В нашем обзоре мы постараемся ответить на все вопросы и объяснить всё предельно просто. Итак, начинаем.

Система изменения фаз газораспределения появилась на бензиновых двигателях в 1990-х годах. Инженеры пришли к ней ради увеличения мощности, улучшения экономичности и снижения объема вредных выхлопов. Эта система действительно улучшает характеристики мотора и позволяет ему гибко адаптироваться к испытываем нагрузкам и меняющимся условиям работы.                                                                                       

 

Почему-то в русском языке используется сложный и ни о чём не говорящий термин «изменение фаз газораспределения». Вот вы без пояснения сможете догадаться, в чём тут суть? В английском языке это понятие максимально компактное и приблизительно точное – valve timing. Т.е. время открытия клапанов. Так ведь гораздо понятнее?

 

Но на самом деле система изменения фаз регулирует только моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Она не способна изменять высоту подъема клапанов, не способна управлять продолжительностью открытия клапанов. Более того, время между открытием и закрытием клапанов также не изменяется.

 

Каких же результатов можно добиться, просто сдвигая моменты подъема клапанов? Для начала поговорим об этом.

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор систем изменения фаз газораспределения.

 

 

Для наглядности будем использовать схемы работы системы изменения фаз газораспределения. Дадим небольшие пояснения.

 

Прежде всего зафиксируйте, что благодаря системе изменения фаз можно сдвигать моменты открытия и закрытия клапанов относительно положения поршня. Например, в зависимости от нагрузки выпускной клапан можно открыть задолго до нижней мёртвой точки и закрыть задолго верхней мёртвой точки. А можно сдвинуть эти моменты ближе к крайним положениям поршня. Аналогично и со впускным клапаном: можно открывать его до или после мертвых точек. Моменты открытия и закрытия клапанов бесступенчато регулируются в широком, но не бесконечном диапазоне. Иначе поршни и клапаны могут встретиться.
Также напомним, что 4 такта проходят за два оборота коленвала, т.е. за 720
° вращения коленвала. Распредвалы вращаются вдвое медленнее, т.е. за 4 такта каждый распредвал поворачивается на 360°.

Про фазу впуска, такт сжатия, рабочий ход, такт выпуска.

Продолжительность фаз впуска и выпуска не изменяются – они определены профилем кулачков соответствующих распредвалов. Но изменяя момент начала открытия/закрытия клапанов можно гибко адаптировать двигатель к разным условиям работы.

 

Выбрать и купить запчасти вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

 

Мы будем рассматривать работу системы изменения фаз газораспределения на примере двигателя с фазокрутилками на обоих распредвалах. При объяснении работы системы будем представлять себе двигатель с одним цилиндром, одним впускным и выпускным клапаном. Всё сказанное будет применимо к любому современному бензиновому мотору с любым количеством цилиндров.

 

Что происходит на холостом ходу?

В режиме холостого хода перекрытие клапанов минимальное, цилиндр наполняется свежим воздухом и избавляется от отработавших газов. Для пущей экономичности система изменения фаз может обеспечивать позднее открытие и закрытие впускного клапана. В этом случае такт сжатия сокращается, рабочая смесь выталкивается поршнем во впускной коллектор. Т.е. фактически сокращается такт сжатия, реальная степень сжатия уменьшается относительно геометрической. Говоря другими словами, рабочий объем цилиндра уменьшается. Выпускной клапан, наоборот, открывается рано, до достижения поршнем НМТ на рабочем такте. Т.е. у отработавших газов предостаточно времени на то, чтобы покинуть цилиндр.

Здесь же добавим, что, играя моментом открытия и закрытия клапанов, система изменения фаз может обеспечить более короткий такт сжатия и чуть более длинный рабочий ход, что увеличивает КПД мотора и его экономичность.

 

 

Что происходит при средней нагрузке?

Во время движения с постоянной скоростью двигателю нужно развивать достаточно мощности, чтобы не расходовать лишнее топливо. Также мотору приходится быть максимально экологичным. Каким образом можно соответствовать этим критериям?

Всё очень просто: нужно создать условия, в которых в цилиндры поступает меньше топлива и воздуха. И чтобы при этом внутренние потери во время рабочих процессов были минимальными.

А всё это делается очень легко – благодаря внутренней рециркуляции. Фазокрутилки выставляют впускной клапан в максимально ранее открытие, выпускной клапан – в максимально позднее. Таким образом, на такте выпуска перед самой ВМТ впускной клапан начинает открываться, а выпускной еще не закончил закрываться. Т.е. перекрытие клапанов максимальное. Это значит, что отработавшие газы вылетают во впуск.

На такте всасывания в цилиндр попадает не только свежая ТВС, но и отработавшие инертные газы, и, возможно, несгоревшее в предыдущем цикле топливо. И двигатель прекрасно работает на всём этом коктейле! Во-первых, снижаются насосные потери, т.к. разрежение во впуске позади дросселя не такое сильное, поэтому газы бодрее проходят через впускной клапан. Во-вторых, в цилиндре оказывается меньше кислорода, поэтому и топлива можно впрыскивать меньше. Да, при рециркуляции рабочий объем двигателя тоже как бы уменьшается – но не за счёт геометрии камеры сгорания, а за счёт уменьшения объема топлива и воздуха, формирующих ТВС. Если в цилиндр попало меньше воздуха, то температура сгорания будет ниже, поэтому образуется гораздо меньше оксидов азота. Т.е. двигатель работает чище.

Кроме того, при наибольшем перекрытии клапанов продолжительность такта сжатия и рабочего хода максимальные. Это повышает эффективность двигателя.

 

 

Что происходит при полностью открытой дроссельной заслонке?

Работу двигателя при полностью открытом дросселе нужно разделить на два этапа. Первый этап – когда «тапка» уже в полу, но двигатель начинает раскручиваться до предельных оборотов. Этот режим еще называется режимом максимального крутящего момента. В таком режиме для прироста крутящего момента впускной клапан открывается пораньше и закрывается, соответственно тоже рано. В таком случае цилиндр легко и быстро наполняется воздухом, присутствует минимальное перекрытие клапанов, такт сжатия имеет наибольшую продолжительность.

 

 

С увеличением скорости работы двигателя момент открытия впускного клапана сдвигается на более поздний. Перекрытие клапанов минимальное, но такт сжатия становится короче. При позднем закрытии впускного клапана на высокой скорости работы двигателя цилиндр лучше наполняется свежим зарядом. Т.е. всасывает больше воздуха, в который можно впрыснуть больше топлива. Да, такт сжатия сокращается, крутящий момент слегка снижается, но двигатель продолжает бодро увеличивать скорость работы, поэтому растёт и его производительность, т.е. мощность.

 

 

Система изменения фаз газораспределения на дизелях

Дизельные двигатели едва ли нуждаются в системе изменения момента открытия клапанов. Прежде всего, моторы с воспламенением от сжатия не нуждаются в поддержании стехиометрического состава ТВС. Они прекрасно работают на очень бедной смеси со значительным избытком воздуха, поэтому не нуждаются в дополнительных мерах по увеличению массы воздуха в цилиндрах.

Также дизельные моторы не нуждаются в дросселировании, поэтому разряжение во впускном коллекторе минимально, отсутствует проблема с задержкой впуска.

Старые атмосферные дизели были слишком медленными, поэтому не имели проблем с наполнением цилиндров свежим зарядом воздуха.

Современные моторы с воспламенением от сжатия поголовно оснащены турбонаддувом, что также избавляет их от дополнительных ухищрений по части работы клапанного механизма.

Отметим, что из-за высокой степени сжатия в дизельных двигателях возможно только обеспечить ранее открытие впускных клапанов и позднее закрытие выпускных клапанов. О перекрытии клапанов в ВМТ речи вообще не идёт.

 

На самом деле, турбодизельные двигатели с системой изменения фаз существуют. Первые такие серийные моторы представила компания Mitsubishi в 2010 году. Это двигатели 4N1, встречаются на европейском рынке на всех кроссоверах. Вы вряд ли встречали такие турбодизели, но можете легко узнать их по надписи DiD MIVEC на декоративной крышке.

Есть фазорегуляторы на дизельных моторах VAG 1.6 TDI и 2.0 TDI второго поколения EA288, но только на версиях под Евро-6. Уникальная особенность этих двигателей в том, что у них пары впускных и выпускных клапанов расположены поперечно, поэтому единственный фазовращатель на одном распредвале управляет моментом открытия одновременно одним впускным и выпускным клапаном в каждом цилиндре.

Но назначение системы изменения фаз на турбодизелях Mitsubishi и VAG, по сути, одно: сделать мотор более экологичным и гибким за счёт уменьшения фактической степени сжатия при частичных нагрузках, создание завихрения потока воздуха в цилиндрах без использования вихревых заслонок, обеспечение достаточной степени сжатия при холодном старте.

 

 

Как работают муфты системы изменения фаз газораспределения?

Итак, как изменения моментов открывания клапанов? Для этого необходимо обеспечить свободу распредвалам. Свободу относительно вращения и, следовательно, относительно положения коленвала и поршней.

Для этого используются гидравлические муфты, управляемые золотниковыми клапанами. На сегодняшний день все производители используют муфты с лопастным ротором. Внешняя часть муфты – статор – зафиксирована с цепью или ремнём ГРМ. Внутри находится лопастной ротор, жестко соединенный с распредвалом. Лопасти ротора делят внутреннее пространство статора на 3-4-5 полостей, которые заполняются моторным маслом. Масло подается как перед лопастями, так и позади них. Это и позволяет ротору проворачиваться относительно статора. Следовательно, распредвал может проворачиваться относительно коленвала, опаздывая или опережая его.

Подачей масла управляет золотниковый клапан, приводимый соленоидом. В корпус золотника подается масло, входящее в него через центральный канал. Соответственно, есть каналы для подачи масла до или после лопастей. Перемещаясь, золотник направляет масло в канал «ранних» или «поздних» фаз.

Соленоид – это катушка индуктивности – обеспечивает продольное перемещение золотника по ШИМ-сигналу от ЭБУ.

 

Муфта впускного распредвала обеспечивает более широкий поворот относительно коленвала: по 25-30° опережения и опаздывания, а система в целом способна фиксировать положение впускного распредвала в пределах этих диапазонов.

По умолчанию и при неисправности системы изменения фаз муфта выпускного распредвала фиксируется в режиме холостого хода, когда впускной клапан открывается значительно позже ВМТ.

 

Муфта выпускного распредвала обеспечивает только опережение примерно на 20°, а система не обеспечивает промежуточных положений. В момент запуска двигателя муфта выпускного распредвала обеспечивает нормальное положение, в котором выпускной клапан закрывается незадолго перед ВМТ. Этот же режим сохраняется во всех остальных ситуациях, кроме холостого хода.

При переходе на холостой ход муфта выпускного распредвала занимает второе из возможных положений – ранее, когда впускной клапан открывается задолго до НМТ и закрывается задолго до ВМТ.

 

Какие проблемы случаются с муфтами изменения фаз газораспределения?

В самих муфтах есть несколько пар трения между ротором и статором. Загрязненное моторное масло приводит к износу этих пар, из-за чего появляются утечки масла между камерами муфт. Важно понимать, что масло не подаётся в камеры муфт непрерывным потоком: золотник открывается до достижения желаемого угла распредвала и закрывается. Если накачанное в камеры масло утекло, то угол установки распредвала откатывается на более поздний. ЭБУ снова подаст команду на достижение желаемого раннего угла. Увеличится количество срабатываний, вырастет объем прокачиваемого грязного масла, что лишь ускорит износ муфты, золотника. Грязное масло занесёт в масляные каналы больше крупиц подгоревшего масла, что приведёт к неполадкам в работе системы.

На ранних двигателях лопасти роторов являются единой деталью с ним. Но позже появились конструкции, где лопасти представляют собой лопатки-шиберы, как в насосе ГУР, вставленные в пазы ротора. Это хлипкая конструкция: шиберы со временем наклоняются в посадочных пазах, что сразу приводит к значительным утечкам масла в камерах муфты.

В лопастных муфтах предусмотрен стопор – небольшой штифт или стопор, который фиксирует воедино ротор и статор, когда давления масла нет. Т.е. когда мотор остановлен и в момент запуска. Нередко стопор просто изнашивается, поэтому в момент запуска муфта начинает греметь, пока не заполнится маслом.

При неисправности компонентов системы, например при отказе датчика положения распредвала или управляющего клапана, она остаётся в режиме позднего открытия впускного клапана. В этом случае снижается мощность двигателя, но двигатель способен нормально запускаться и ровно работать на холостом ходу, т.к. цилиндр наполняется только свежим воздухом.

 

 

Винтовые муфты старого образца

На ранних двигателях встречаются не лопастные, а винтовые муфты. В них ротор относительно статора скользит в продольном направлении на косых шлицах. Т.е. буквально как гайка по резьбе винта. За счет этого и происходит поворот распредвала относительно коленвала. Такие муфты встречаются на моторах Lexus, Mercedes, BMW, Volvo.

Винтовые муфты Volvo известны тем, что они теряют герметичность в месте прилегания к торцу распредвала, после чего появляется утечка масла наружу. Также из-за выработки появляется внутренний люфт между статором и ротором, что также приводит к утечке масла.

Винтовые муфты Toyota и Mercedes служат отлично. Разве что «мерседесовскую» придётся поменять, если изношенная цепь ГРМ обточила его зубья.

 

Система изменения фаз на моторах VW

В конце 1990-х и начале 2000-х на двигателях концерна VAG с 5-ю клапанами на цилиндр механизм изменения фаз газораспределения представлял из себя гидронатяжитель межраспредвальной цепи. Этот натяжитель изменял длину верхней или нижней ветви цепи, таким образом изменяя поворот впускного распредвала относительно коленвала.

 

Здесь по ссылкам вы можете посмотреть наличие на авторазборке конкретных автомобилей заказать с них автозапчасти.

Клапан/Электромотор Системы Изменения Фаз Газораспределения Ford Mondeo IV 2007>2014 БУ

Гарантийные обязательства наступают с момента получения груза покупателем в транспортной компании.

Условия возврата:

  • Возврат нового товара может быть осуществлен в течении 14 дней со дня покупки.
  • Возврат товара бывшего в употреблении возможен в течении 5 дней со дня покупки.
  • Технические жидкости (масла, антифризы, автохимия) – возврату и обмену не подлежат.
  • Детали и части кузова, отрезанные по вашим размерам (отрезные детали) – возврату и обмену не подлежат.
  • Технически сложный товар, электронное оборудование требующего программирования путем вмешательства специальным диагностическим оборудованием – возврату и обмену не подлежат.
  • Уценённый товар имеющий признаки механического повреждения возврату и обмену не подлежит

Возврат товара осуществляется в подразделении, где он был приобретен и при выполнении следующих условий:

  • соблюдение срока возврата;
  • сохранение внешнего вида товара и упаковки;
  • сохранение защитных пломб;
  • сохранение маркировки;
  • сохранение комплектности;

Если товар был оплачен наличными в магазине, деньги выплачиваются из кассы магазина в срок до 10 дней, на основании письменного заявления покупателя с указанием фамилии, имени, отчества и только при предъявлении документа, удостоверяющего личность (паспорта или документа, его заменяющего).

Если товар был оплачен банковской картой, возврат средств за товары или услуги, оплаченные банковской картой, производится только на карту клиента, оплатившего товар и осуществляется в срок до 30 дней.

Очистка клапана изменения фаз ГРМ и его фильтра

Машина тупит? Плохо разгоняется — проверь клапан изменения фаз ГРМ!

Доброго времени суток! По просьбе читателей решил написать небольшую статейку о чистке клапана изменения фаз ГРМ на Hyundai Elantra HD (J4). Где находится этот клапан изменения фаз и для чего он служит?

Просто некоторые, да и я в том числе, 🙂 называют этот клапан — датчиком изменения фаз газораспределения, клапан CVVT или ещё как, но смысл один — этот клапан изменяет время открытия/закрытия впускных клапанов (так как в elantra j4 установлен только на впускных клапанах) и выпускных, тем самым увеличивается мощность двигателя и улучшается сгорание топлива.

Чистил я это датчик изменения фаз, когда менял цепь ГРМ, поэтому можно вообще сделать попутно «комплексную» очистку всего и вся… 😆

Вот как работает этот датчик и для чего нужен можно посмотреть на видео, видео не очень, но суть я думаю будет ясна:

Клапан VVTI: устройство, принцип действия клапана VVTI, особенности эксплуатации клапана VVTI

Где в Hyundai Elantra HD находится клапан изменения фаз ГРМ?

«Клапан ГРМ» находится над генератором, вот где расположен этот клапан CVVT:

поэтому снимать клапанную крышку не нужно, достаточно снять декоративную пластиковую крышку (если она конечно есть), для это откручиваем ключом на 10 два болта №1, а также №2:

Снимаем с него фишку:

Держится он все одним болтом, поэтому тем же ключом на 10 откручиваем этот болт и вынимаем клапан из двигателя.

Будьте аккуратнее, можно пораниться! 🙂

После этого очищаем этот датчик CVVT очистителем карбюратора, растворителем или бензином. Чистим «до блеска»! 🙂

А вот его номер, если кому пригодится — клапан изменения фаз ГРМ №243552B000:

Фильтр датчика изменения фаз грм

Есть ещё его фильтр, находится он под самим клапаном, но почистить его получится только, если снять ремень приводной и отодвинуть генератор, вот его расположение:

  1. — клапан изменения фаз;
  2. — фильтр клапана.

Откручивается он головкой на 14 и выглядит так:

Его также чистим, продуваем и ставим обратно!

А это видео от пользователя:
Чистка датчика VVTI Элантра IV

Вот и всё, так что прежде чем  соберётесь менять грм — не забудьте за «попутные» вещи! 😉

Всем зеленого света и ровных дорог!

На эту же тему:

Audi A4 / S4 Проверка регулировки фаз газораспределения



2.9.17. Проверка регулировки фаз газораспределения

Перестановка распредвала впускных клапанов происходит в зависимости от нагрузки и оборотов. За счет электромагнитного клапана системы изменения фаз газораспределения на соответствующий фазовращатель подается масло под давлением (механическое устройство перестановки).


ПРИМЕЧАНИЕ

Система изменения фаз газораспределения может быть задействована лишь через 25 с после запуска двигателя.

Проверка электромагнитных клапанов регулирования фаз газораспределения

Предварительные работы (правый ряд цилиндров 1)


Рис. 2.468. Разъем клапана 1 регулирования фаз газораспределения

Отсоедините разъем 3 от клапана 1 регулирования фаз газораспределения (рис. 2.468).

Предварительные работы (левый ряд цилиндров 2)

Открутите расширительный бачок системы охлаждения.

Отсоедините электрический провод, ведущий к нижнему выключателю индикатора низкого уровня охлаждающей жидкости, и отставить в сторону расширительный бачок с подключенными шлангами.


Рис. 2.469. Разъем клапана 2 регулирования фаз газораспределения

Отсоедините штекерный разъем 2 от клапана 2 регулирования фаз газораспределения (рис. 2.469).

Проверьте внутреннее сопротивление



Подключите мультиметр для измерения сопротивления на клапане (рис. 2.470).

Заданное значение: 8–13 Ом.

Если заданное значение не достигнуто, замените клапан.

Если заданное значение в норме, проверьте подачу электропитания.

Предохранитель клапана регулирования фаз газораспределения

должен быть исправен.

Реле питания Motronic J271 должно быть исправно.


ПРИМЕЧАНИЕ

Подача питания на клапан регулирования фаз газораспределения производится через реле питания Motronic J271.

Подключите тестер напряжения V.A.G 1527 B следующим образом.

Запустите на короткое время стартер.

Светодиод должен загореться.

Если светодиод не загорается, согласно схеме электрооборудования проверьте отсутствие обрыва кабельного соединения, идущего от контакта 1 через предохранитель к реле питания Motronic – J271.

При необходимости устраните повреждение соединения проводов.

Если светодиод загорелся, проверьте возбуждение.

Подсоедините тестер напряжения V.A.G 1527 B к контактам 1 (плюс) и 2 штекерного разъема.

Подключите тестер VAS 5051 A и выбрать в меню систем автомобиля «01 – Электроника двигателя». Зажигание должно быть включено.

Индикация на дисплее прибора VAS 5051 A


Рис. 2.471. Поле выбора на дисплее прибора VAS 5051 A

В поле выбора 1 выберете функцию диагностики «03 – Stellglieddiagnose/ 03 – Диагностика исполнительного элемента» (рис. 2.471).

Нажимайте кнопку > до тех пор, пока не включится клапан 1 регулирования фаз газораспределения.

Светодиод должен мигать.

Нажимайте кнопку > до тех пор, пока не включится клапан 2 регулирования фаз газораспределения.

Светодиод должен мигать.

Завершите функцию «03 – Диагностика исполнительного элемента» касанием < Клавиши.

Нажмите на «06 – Ausgabe beenden/ Завершите вывод данных».

Выключите зажигание.



Если светодиод не мигает или горит продолжительное время, подключите коммутатор к штекерным разъемам жгута проводов, блок управления двигателя не подключайте. Подключите клемму коммутатора к массе (не изображено на рисунке 2.472).

ВНИМАНИЕ

Для того чтобы избежать повреждения электронных компонентов, перед подключением проводов измерительных приборов необходимо устанавливайте на них соответствующий диапазон измерения и соблюдайте правила проведения диагностики.

Проверьте остальные подсоединения проводов на наличие обрыва и замыкания на «массу» или плюс.

Клапан 1 регулировки фаз газораспределения

Клапан 2 регулировки фаз газораспределения

При необходимости устраните повреждение соединения проводов.

Если соединение проводов в порядке, замените блок управления двигателя.

Если неисправность не обнаружена, замените механический фазовращатель.

Объяснение изменения фаз газораспределения: оценка того, насколько быстро работают двигатели | Функция

Из номера

за август 2017 г.

Когда речь идет о многих переменных процессах сгорания в двигателе, инженеры измеряют синхронизацию ключевых событий в градусах поворота коленчатого вала — относительной системе отсчета, которая остается постоянной без необходимости компенсировать изменение оборотов двигателя. В отсутствие знакомой общепринятой шкалы времени легко недооценить, насколько быстро все движется в двигателе внутреннего сгорания.Добавьте возможности современной электроники и средств управления, которые оптимизируют события клапана, впрыск топлива и искровое зажигание для повышения мощности или эффективности, и работа всех цилиндров зависит от миллисекундной точности.

В качестве примера можно привести рядный шестицилиндровый двигатель BMW N55 с турбонаддувом, сочетающий регулируемую фазировку впускных и выпускных кулачков с регулируемым подъемом впускного клапана. При холостых оборотах двигателя 725 об/мин такты впуска, сжатия, мощности и выпуска вместе происходят всего за 0,2 секунды, буквально за мгновение ока.События, которые определяют это сгорание, например, как долго клапаны остаются открытыми, происходят в течение еще меньших долей секунды. И по мере того, как двигатель приближается к кульминации в 7000 об/мин, весь процесс сжимается в окно, которое длится примерно в 10 раз меньше, чем на холостом ходу.

Чтобы дать вам представление о том, насколько быстро работают современные двигатели, вот краткое описание операционной стратегии N55:

Время впускного клапана: Фазер впускного распредвала рядной шестерки BMW может смещать профиль кулачка до 70 градусов, но продолжительность открытия 255 градусов фиксирована.Задержка соответствует полному открытию 0,006 секунды для одного такта впуска при 7000 об/мин.

Регулятор фаз газораспределения N55

Подъем впускного клапана: Система BMW Valvetronic эффективно выполняет роль дроссельной заслонки, дозируя воздух в цилиндры в основном в зависимости от положения педали акселератора. Он может регулировать подъем впускного клапана в пределах от 0,008 дюйма, что соответствует толщине четырех страниц журнала, который вы держите в руках, при низких нагрузках и до 0.4 дюйма для полной нагрузки с помощью быстродействующего двигателя постоянного тока, который управляет поворотом толкателей кулачкового ролика.

Моменты выпуска выпускных клапанов: Управляя фазами газораспределения независимо друг от друга, контроллер двигателя может регулировать величину перекрытия — период, когда и выпускной, и впускной клапаны открыты. При крейсерской скорости с низкой нагрузкой и постоянной скоростью это перекрытие увеличивается, чтобы позволить части инертных выхлопных газов возвращаться в цилиндр во время такта впуска, снижая температуру сгорания и образование оксидов азота.При постоянной скорости 50 миль в час с двигателем, вращающимся со скоростью 1500 об/мин, максимальное перекрытие N55 длится 0,2 секунды. Для максимальной мощности на красной черте полностью сведенное к минимуму перекрытие клапанов длится всего 0,0005 секунды — количество времени, которое требуется звуку, чтобы пройти всего семь дюймов при комнатной температуре.

    Момент зажигания: Момент зажигания обычно сдвигается вперед при работе с малой нагрузкой, чтобы предотвратить детонацию обедненной топливно-воздушной смеси. Как на холостом ходу, так и на красной линии в N55 искра возникает примерно за шесть-восемь градусов до того, как поршень достигает верхней мертвой точки, но разрыв в частоте вращения двигателя — это разница между искрой, возникающей при 0.002 секунды и 0,0002 секунды до пика поршня. Это в 10 и 100 раз быстрее, чем один взмах крыльев колибри. Система также будет замедлять момент зажигания, когда двигатель холодный, работая в сочетании с поздним впрыском топлива и более ранним открытием выпускного клапана, чтобы быстрее довести каталитические нейтрализаторы до рабочей температуры.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Проверка привода с регулируемой фазой клапана

    Дэмиен Коулман

    Менеджер по продукту / Специалист по EBI

    Иногда транспортное средство страдает от проблем с управляемостью и кодов неисправностей, связанных с фазами газораспределения. Такие состояния может быть трудно диагностировать без правильного оборудования.

    Целью системы изменения фаз газораспределения (VVT) является повышение объемного КПД двигателя и ограничение количества выхлопных газов, производимых автомобилем.Изменяя время открытия и закрытия клапанов, вы можете оптимизировать работу двигателя.

    С помощью теста исполнительного механизма техник может активировать электромагнитный клапан изменения фаз газораспределения и наблюдать изменение звукового сигнала двигателя и/или изменение частоты вращения двигателя.

    Для демонстрации рассмотрим пример.

    Эта конкретная Toyota Auris (Corolla) с двигателем 1NR-FE имеет регулируемые фазы газораспределения как на впускном, так и на выпускном распределительных валах. Для целей этой статьи был активирован соленоид управления фазами газораспределения выпускных клапанов.Во время функционального теста техническому специалисту предоставляются данные. См. изображение 1 ниже:

    Изображение 1

    Во время срабатывания электромагнитного клапана видно, что скорость двигателя упала до 587 оборотов в минуту (об/мин), система электронного управления дроссельной заслонкой увеличила скорость двигателя, чтобы предотвратить остановку, поэтому скорость двигателя увеличилась до 812 об/мин, прежде чем стабилизироваться на уровне 737. об/мин после завершения проверки исполнительного механизма.

    Взглянуть поближе

    С помощью осциллографа техник может увидеть фактическое изменение положения распределительного вала относительно коленчатого вала и распредвала, который не был приведен в действие.

    На изображении 2 представлена ​​кривая, показывающая кривую на холостом ходу с 0% срабатыванием соленоида выпускных клапанов. В таблице ниже показан сигнал, отображаемый на каждом канале:

    Номер канала Цвет канала Сигнал
    1 Желтый Катушка зажигания цилиндра 1 управления
    2 Зеленый Положение выпускного распределительного вала
    3 Синий Положение коленчатого вала
    4 Красный Положение впускного распредвала

    Трассировка катушки зажигания используется в качестве триггера для захвата формы сигнала и определения положения цилиндра.Когда двигатель прогрет до рабочей температуры и двигатель работает на холостом ходу, угол опережения зажигания будет составлять примерно 6–8° угла поворота коленчатого вала перед верхней мертвой точкой.

    Изображение 2

    Звуковое колесо для определения частоты вращения и положения коленчатого вала имеет 34 зубца с двумя отсутствующими зубьями для указания положения коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ).

    На изображении 3 ниже показана та же кривая во время проверки исполнительного механизма.

    Изображение 3

    Распределительный вал может замедляться в диапазоне от 10 до 30° угла поворота коленчатого вала.

        

    Нормальный холостой ход, во время проверки привода

    Осциллограмму можно использовать для проверки работы всей схемы изменения фаз газораспределения не только электрически, но также механически и гидравлически.

    Это ключ к проверке динамического газораспределения двигателя.

    Проверка давления в цилиндре

    Датчик давления может использоваться для анализа условий в цилиндрах при работающем двигателе. Этот тест можно использовать для проверки фаз газораспределения, а также для выявления проблем с уплотнением цилиндров.На изображении 4 показана ожидаемая форма сигнала при работе двигателя на холостом ходу.

    В таблице ниже показан сигнал, отображаемый на каждом канале:

    Номер канала Цвет канала Сигнал
    1 Желтый Давление в цилиндре
    2 Зеленый Датчик положения коленчатого вала
    3 Синий Датчик положения коленчатого вала
    4 Красный Электромагнитный клапан изменения фаз газораспределения

    Изображение 4

    На графике выше видно, что электромагнитный клапан с регулируемой синхронизацией клапана имеет низкий рабочий цикл, приблизительно 10 % срабатывания.Следует отметить, что электромагнитный клапан имеет постоянное заземление и управляется на положительной стороне.

    Осциллограмма ниже, изображение 5, показывает изменение положения распределительного вала, когда на соленоид системы изменения фаз газораспределения подается постоянный ток.

    Изображение 5

    Таким образом, перемещение соответствует примерно 30° поворота коленчатого вала. Обратите внимание, что во время этого теста двигатель может заглохнуть.

     

    VVT (изменение фаз газораспределения) и описание его функций

    Без каких-либо достижений автомобильная промышленность к настоящему времени будет обречена.Но, к счастью, исследования и разработки в этом секторе по всему миру охватили его. Инженеры работают с родными и близкими и создают действительно уникальные и современные шедевры. Что ж, они работают на то, чтобы сделать двигатель совершенным, эффективным, мощным и экологически чистым. Одним из инновационных достижений, которые привели к радикальным изменениям в отрасли, являются VVT (переменная синхронизация клапана) и VVL (переменный подъем клапана).

    Изменение фаз газораспределения | Источник изображения (1)

    Многие автомобили, некоторые даже на индийских дорогах, поставляются с двигателем, работающим на VVT, VVL или на обоих технологиях.Но что такое ВВТ и ВВЛ? Как это помогает? и как это работает? Итак, не теряя времени, приступим.

    Но, не вдаваясь в детали VVT, нам сначала нужно посмотреть, что такое фазы газораспределения.

    Фазы газораспределения

    Чтобы понять фазы газораспределения, давайте вернемся к вопросу «что такое распределительные валы?» здесь. Говоря простым языком, распределительные валы отвечают за открытие и закрытие клапанов.

    • А клапаны — это как бы дверцы портов, через которые воздух или воздушно-топливная смесь поступает из впускного и выходит из камеры из выпускного клапана (при его открытии).
    • После этого давайте перейдем к фазам газораспределения. Как было сказано ранее, кулачок или выступы на распределительном валу управляют открытием и закрытием клапанов.
    • Они управляют клапанами через определенные промежутки времени и с предельной точностью.
    • Чтобы вы знали, фазы газораспределения измеряются в градусах, которые соответствуют положению поршня внутри камеры сгорания.
    • Определение фаз газораспределения двигателя является одним из наиболее типичных процессов.

    Процесс газораспределения Диаграмма процесса фаз газораспределения

    Не вдаваясь в подробности, вот краткая информация о фазах газораспределения.Но прежде чем сделать это, вот некоторые технические термины, используемые в автомобильном мире. ВМТ (ВМТ), когда поршень находится в крайнем верхнем положении. BDC (нижняя мертвая точка) — это когда поршень находится в самом нижнем положении.

    1. Во-первых, впускной клапан открывает , чтобы впустить воздух или воздушно-топливную смесь в камеру сгорания. Этот клапан открывается за несколько градусов до достижения поршнем ВМТ. Это когда двигатель вот-вот завершит свой такт выпуска .
    2. Впускной клапан закрывается после того, как поршень проходит чуть дальше НМТ. Движение поршня от НМТ к ВМТ создает вакуум внутри камеры сгорания, заставляя воздух или воздушно-топливную смесь поступать внутрь. Также называется ходом всасывания .
    3. Впускной клапан закрывается непосредственно перед тактом сжатия . Это когда оба клапана закрыты (впускной и выпускной). Если двигатель FI (впрыск топлива), топливо распыляется (распыляется на крошечные капли) внутри камеры сгорания до того, как поршень достигает ВМТ, а затем топливо воспламеняется в двигателе SI (двигатель с искровым зажиганием).Это также зависит от угла опережения зажигания. Давайте сохраним угол опережения зажигания на другой день.
    4. Возвращаясь к фазам газораспределения, выпускной клапан открывается на путь до того, как поршень достигнет НМТ после такта расширения или рабочего такта.
    5. Теперь от НМТ до всего на несколько градусов выше ВМТ выпускной клапан открыт, после чего закрывается. и цикл повторяется штрих за штрихом.
    Особые условия в фазах газораспределения

    Теперь возникает вопрос, почему впускной и выпускной клапаны не открываются и не закрываются синхронно с ВМТ и НМТ поршней? И почему в ВМТ оба клапана какое-то время открыты? Причина заключается в трех важнейших факторах, называемых Продувка , Перекрытие и Эффект тарана .

    Продувка

    Оба клапана остаются закрытыми для эффективного осуществления процесса сгорания во время такта сжатия вплоть до такта рабочего хода или такта расширения. «Продувка» — это процесс, при котором выпускной клапан открывается до того, как поршень достигает НМТ. Это сбрасывает избыточное давление в камере сгорания. Это также подтверждает отсутствие другого давления на поршень при его движении к НМТ. Если бы выпускной клапан оставался закрытым до НМТ, то часть мощности двигателя приходилось бы тратить впустую, чтобы помочь поршню переместиться из НМТ в ВМТ.

    Перекрытие

    На схеме очень заметно, что когда поршень достигает ВМТ в такте выпуска, оба клапана, впускной и выпускной, открыты. Это никоим образом не производственный брак, и открытие впускного клапана чуть раньше ВМТ и закрытие выпускного клапана позже ВМТ сделано преднамеренно. Это помогает втягивать свежий заряд из впускного коллектора в цилиндр сгорания, как при эффекте сифона. Невыполнение этого требования может привести к тому, что некоторое количество сгоревших выхлопных газов останется внутри камеры сгорания и разбавит топливно-воздушную смесь

    .

    Эффект барана

    Это ситуация, когда впускной клапан закрывается через несколько градусов после НМТ.Как и другие, это также сделано намеренно, чтобы впустить больше воздуха в камеру сгорания. Как это возможно? Вы можете спросить. Это физическое явление, при котором большое количество воздуха, быстро поступающего в цилиндр, не может остановить себя. Проще говоря, воздух нагнетается внутрь камеры сгорания. Вот почему высокоскоростные двигатели имеют тенденцию держать впускной клапан открытым в течение более длительного времени, чтобы впустить воздух. Но это не так заметно на низких скоростях, и поршень будет выталкивать часть воздуха из цилиндра.

    Интересный факт: Что ж, эффект тарана — самая важная переменная, о которой следует помнить, поскольку она определенно окажет огромное влияние на производительность двигателя, определенно больше, чем два других.

    Загрузите приложение GoMechanic прямо сейчас!

    Итак, разобравшись с основами фаз газораспределения, давайте перейдем к системе изменения фаз газораспределения. Чтобы понять последствия VVT. Итак, давайте посмотрим, как ведут себя фазы газораспределения без этой технологии.

    Фиксированные фазы газораспределения (NO-VVT) Настройка DOHC с постоянными фазами газораспределения

    Большинство двигателей внутреннего сгорания на дорогах имеют фиксированные фазы газораспределения. Двигатель, работающий с постоянными фазами газораспределения, должен быть разумно настроен. Что это обозначает? Двигатель должен быть рассчитан на определенную функцию. Конечно, в других аспектах приходится идти на компромисс.

    • Двигатели или фургоны обычно передвигаются на малых скоростях и не имеют отношения к высоким скоростям.Поэтому инженерам приходится настраивать фазы газораспределения с меньшим перекрытием. Это сделано для того, чтобы уменьшить утечку свежего заряда во время такта всасывания.
    • С другой стороны, гоночный мотоцикл или автомобиль должен двигаться на высоких скоростях, а двигатель должен постоянно кипеть. Следовательно, впускной и выпускной клапаны должны иметь увеличенный период перекрытия. Как было сказано ранее, помогает в подсосе свежего заряда из впускного коллектора на высоких оборотах.
    • Третья ситуация — дорожные автомобили.Здесь машина работает как в городе, так и на трассе. Таким образом, производительность лучше всего в середине диапазона оборотов. Следовательно, фазы газораспределения городских автомобилей рассчитываются с учетом этих условий.

    Изменяемая фаза газораспределения

    К настоящему моменту у вас должно быть представление о том, что представляет собой система изменения фаз газораспределения. Если нет, объясним.

    • Проще говоря, традиционный двигатель без VVT работал только с одним профилем кулачка. Другими словами, фазы газораспределения остаются постоянными во всем диапазоне оборотов.
    • Но в двигателе с регулируемой фазой газораспределения кулачок может иметь 2, а иногда и 3 профиля для управления фазами газораспределения. Кулачковый механизм также может иметь другую шестерню для изменения фаз газораспределения.
    • Все зависит от кулачкового механизма. Итак, не вдаваясь в механизм, а остановимся на том, какое влияние оказывает изменение фаз газораспределения на двигатель с точки зрения производительности, эффективности и выбросов.

    Как работает система изменения фаз газораспределения? Переменная синхронизация клапана с 2 профилями кулачка | Image Source (1)

    Как было сказано ранее, VVT изменяет фазы газораспределения при работающем двигателе.Но как двигатель делает то же самое? Короче говоря, VVT оптимизировал синхронизацию в зависимости от оборотов, чтобы получить максимальную отдачу от двигателя при желаемых оборотах.

    Технология VVT первого поколения
    • В первом поколении VVT используется двухступенчатый вариант, повышающий производительность при двух разных оборотах.
    • Первая вариация фаз газораспределения фиксируется до 3500 об/мин, а вторая фаза — с полной нагрузкой более 3500 об/мин. (низкий и средний профиль кулачка)
    • Короче говоря,
    • VVT предлагает лучшее из обоих миров, где двигатель с технологией VVT имеет хороший крутящий момент на низких оборотах и ​​большую мощность на высоких оборотах. (Профиль высокоскоростного кулачка)
    Система изменения фаз газораспределения в рабочем состоянии | На высоких скоростях | Источник изображения (1)
    Advanced VVT Tech

    Прошло много времени, и технологии развивались семимильными шагами. При этом технология VVT также достигает новых высот.

    • Одна из передовых технологий VVT включает в себя CVVT или непрерывную регулировку фаз газораспределения. Как следует из названия, эта технология постоянно изменяет фазы газораспределения синхронно с ЭБУ автомобиля. Короче говоря, как и вариатор, они тоже имеют бесконечные вариации фаз газораспределения.
    • ЭБУ контролирует все фазы газораспределения, чтобы обеспечить максимально возможную мощность и эффективность при определенных оборотах. Что ж, существует много механизмов CVVT, но основной из них включает в себя распределительный вал с регулируемой синхронизацией, который приводится в действие электромагнитным клапаном.
    • Существуют еще более продвинутые технологии, когда речь идет о регулировке фаз газораспределения, одна из них — «Dual VVTi». Как и другие, эта система также имеет различные фазы газораспределения. Кроме того, это может независимо изменять фазы впускного и выпускного клапанов.

    Разные компании используют разные механизмы, отсюда и разные названия. Вот некоторые!

    Компании ВВТ Тех
    VVT-Акроним Производитель транспортных средств Полная форма
    CVVT Рено, Вольво Бесступенчатая регулировка фаз газораспределения
    ДКТ Форд Изменяемая синхронизация кулачка
    ВВТ Сузуки, Фольксваген Изменяемая фаза газораспределения
    i-VTEC Хонда Интеллектуальное электронное управление с регулируемой синхронизацией и подъемом клапана
    ВВТи Тойота Система изменения фаз газораспределения (интеллектуальная)
    ВТВТ Хендай Переменная синхронизация и клапанный механизм
    Н-ВКТ Ниссан Переменная синхронизация кулачка Nissan

    Переменный подъем клапана (VVL)

    Судя по названию, головка двигателя с VVL позволяет клапанам иметь отверстие разного размера, опять же, в зависимости от оборотов двигателя.

    • Короче говоря, на высоких скоростях VVL обеспечивает больше места для поступления свежего заряда через впускной клапан и для вывода большего количества газов из выпускных клапанов.
    • Но увеличение хода на низких скоростях окажет обратное влияние на производительность, поскольку повлияет на вихревое движение, необходимое для улучшения воздушно-топливной смеси.

    Сообщите нам в разделе комментариев ниже, если у вас есть вопрос относительно VVT. Расскажите нам, о каких автомобильных технологиях вы хотите узнать.

    Изменяемая фаза газораспределения: следующая большая вещь?

    Иногда новая технология врывается на мотоциклетную сцену, сметая все на своем пути и становясь фактором, четко выделяющим мотоциклы, появившиеся до или после этого водораздела. Например, контроль тяги, несколько режимов езды, TFT-дисплеи. Все это вещи, которых не было видно несколько лет назад, но которые быстро становятся стандартной платой за проезд.

    Другим технологиям требуется немного больше времени, чтобы достичь переломного момента.Тормоза с АБС ни в коем случае не новы — BMW предлагает эту технологию с восьмидесятых годов — но только сейчас, с помощью совершенствования технологий и законодательства, которые заставят их устанавливать на новые мотоциклы с 2017 года, они становятся повсеместными.

    Система изменения фаз газораспределения (VVT) прочно относится ко второму лагерю.

    Как технология, она существует уже несколько десятилетий, но, хотя автопроизводители уже давно используют ее, производители мотоциклов избегают ее. Но так же, как они были вынуждены взяться за ABS, ужесточение правил выбросов скоро заставит компании снова взглянуть на VVT.

    Но ни на минуту не думайте, что это плохо; правильно применяемая система изменения фаз газораспределения на двигателях мотоциклов будущего обещает существенное улучшение, включая их производительность и экономичность, а также обеспечение более чистых выхлопов.

    Так в чем же дело?

    Двигатель внутреннего сгорания — это длинная череда компромиссов. Во многом это связано с тем, что мы требуем от них большой гибкости. В один момент мы ожидаем, что они легко заведутся и перейдут на плавный холостой ход, а в следующий момент мы призываем тот же мотор разогнаться до 13 000 об/мин и выкачать такое количество мощности, что вытянет руки.

    Более того, мы все ожидаем, что переход от кротости к безумию произойдет плавно, без каких-либо заминок или икоты. И это еще до того, как мы начнем рассматривать выбросы или экономию.

    Разработчики двигателей тянутся во всех направлениях, и как клиенты мы уйдем, как только они не оправдают наших высоких ожиданий.

    Проблема в том, что каждая из этих целей требует различного набора атрибутов от самого движка. В частности, необходимо скомпрометировать фазы газораспределения.

    Клапаны являются неотъемлемым элементом четырехтактного двигателя. Во время этих четырех ходов каждого поршня — всасывание, сжатие, удар, выдувание — для каждого клапана происходит несколько ключевых моментов. Проще говоря, впускные клапаны открываются во время такта впуска («всасывания»), когда поршень опускается и всасывает смесь воздуха и топлива в цилиндр. Они закрываются для такта сжатия («сжатие») и такта зажигания («взрыв»). Затем, для такта выпуска («выдув»), выпускные клапаны открываются, чтобы выпустить отработавшие газы и позволить всему циклу начаться снова.

    Чтобы открываться и закрываться, клапаны открываются кулачками на одном или нескольких распределительных валах, которые вращаются со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, поскольку для совершения одного четырехтактного цикла двигателю требуется два полных оборота.

    Просто, правда?

    К сожалению, в то время как основы просты, детали становятся немного сложнее.

    Проблема в том, что для лучшей работы двигателя клапаны не могут просто открываться и закрываться в момент начала соответствующего хода.

    Вместо этого выпускные клапаны начинают частично открываться перед концом такта зажигания, прежде чем поршень достигнет нижней мертвой точки. Затем они остаются частично открытыми после окончания такта выпуска и до начала такта впуска.

    Точно так же впускной клапан фактически начнет открываться до конца такта выпуска и не закроется до тех пор, пока не начнется такт сжатия.

    Этому есть несколько причин, некоторые слишком сложны, чтобы вдаваться в них здесь, но среди них тот факт, что клапаны не открываются мгновенно — им требуется время, чтобы полностью открыться, — и что газы они входят и выходят из цилиндра и не реагируют мгновенно.

    Разработчики двигателей часто говорят о движении этих газов с точки зрения волн давления. Если вы представите, что газы, проходящие через двигатель, ведут себя немного как вода, это будет легче представить. Когда клапаны открываются и закрываются, позволяя ему входить и выходить, и поршень движется, он плещется. Расположите клапаны правильно, и эти волны помогут протолкнуть газ через них.

    Проблема в том, что синхронизация, которая идеально работает при 13000 об/мин, вероятно, не будет идеальной при 2000 об/мин, и наоборот.

    В частности, абсолютно необходим период, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Так называемое перекрытие клапанов, когда впускной клапан начинает открываться до того, как выпускной клапан закрывается, помогает стимулировать всасывание газа в цилиндр. Волна выходящего отработавшего газа создает за собой область низкого давления, которая при открытом впускном клапане всасывает всасываемую смесь.

    Проблема в том, что выбранная величина перекрытия клапанов имеет тенденцию работать только при определенной частоте вращения двигателя.На высоких оборотах много перекрытий — это хорошо; волны давления от выхлопа помогают всасывать больше свежего заряда в цилиндр. Работая идеально, он на самом деле помогает всасывать больше воздушно-топливной смеси, чем обычно помещается в цилиндр, поэтому он дает эффект наддува, который в основном приводит к производительности, для достижения которой вам обычно нужен цилиндр большего размера. Поскольку мы говорим о невероятных скоростях — при 15 000 об/мин каждый клапан открывается и закрывается 125 раз в секунду — несгоревшее топливо во впускном коллекторе не успевает выйти через выпускной клапан, даже при значительном перекрытии.

    Но на малых оборотах такое же количество перекрытий приведет к ужасным выбросам; при 1200 об/мин на холостом ходу клапаны открываются только 10 раз в секунду, и если есть много перекрытий, это дает достаточно времени для того, чтобы несгоревшее топливо попало в выхлоп. На гоночном двигателе это не проблема, но дорожные двигатели должны соответствовать правилам выбросов, а выброс несгоревших углеводородов очень осуждается.

    В своей простейшей форме именно здесь вступает в действие система изменения фаз газораспределения. Двигатели с возможностью изменения фаз газораспределения впускных клапанов или впускного и выпускного распределительных валов, вероятно, станут еще более распространенными в течение следующих нескольких лет.

    Сузуки GSX-R1000

    Хотя это ни в коем случае не первый мотоцикл с VVT, Suzuki GSX-R1000 2017 года — первый полноценный супербайк с регулируемой фазой газораспределения. У него также есть очень умная, чисто механическая система, которая устраняет как необходимость подключения к масляной системе двигателя, так и необходимость в электронных электромагнитных приводах.

    Элегантное решение было действительно обусловлено тем фактом, что эта система уже используется на мотоцикле GSX-RR MotoGP, а в MotoGP запрещены как гидравлические, так и электронные системы VVT.Это исключило все существующие системы и заставило Suzuki думать нестандартно, если они хотят получить сочетание мощного низового уровня и максимальной мощности, которое предлагает VVT.

    Система GSX-RR и GSX-R1000 очень похожа на гидравлические фазовращатели, используемые Ducati и Kawasaki. Как и они, Suzuki использует кулачковую звездочку, состоящую из двух частей — одна половина несет саму звездочку и приводится в движение кулачковой цепью (см. выше и вверху страницы). Другой прочно прикручен к распределительному валу (впускной кулачок только для GSX-R1000, но нет никаких причин, по которым эту систему нельзя было бы применить и к выпускному клапану).)

    Вместо лепестков в заполненных маслом камерах две половины фазера Suzuki соединяются с помощью стальных шариков, вращающихся в радиальных канавках, выточенных в обеих половинах. Со стороны звездочки канавки расположены под небольшим углом, а на половине распределительного вала они направлены прямо от центра и становятся более мелкими к внешнему краю. Пружинная пластина прижимает сторону распределительного вала к стороне звездочки, и шарики зажаты между ними в канавках.

    Давление пружины прижимает стальные шарики к более глубокой части канавок в центре при низких оборотах.По мере увеличения скорости двигателя центробежная сила стальных шариков выталкивает их наружу, и из-за углового совмещения канавок на звездочке эффект заключается в ускорении синхронизации кулачка.

    Умная система означает, что изменение усилия пружины изменит скорость двигателя, при которой происходит фазирование кулачка. Конструкция также означает, что переключение с запаздывания на опережение фаз газораспределения должно быть плавным и постепенным по мере увеличения оборотов.

    Suzuki, что неудивительно, сильно запатентовала дизайн.

    Доказательство, конечно, будет в пудинге, но система VVT, похоже, хорошо работает на велосипеде GSX-RR GP, поэтому есть все основания полагать, что фазирование кулачков GSX-R будет столь же эффективным.

    Что ждет нас в будущем?

    В течение последних 12 месяцев никто не умолкал о новых стандартах выбросов Евро-4 и трудностях, с которыми сталкиваются производители при их соблюдении. Теперь они в силе, но у велосипедных фирм мало передышки, поскольку ограничения следующего поколения не за горами.

    Ограничения

    Euro5, которые будут введены в два этапа в 2020 и 2021 годах, еще труднее выполнить. Вероятно, впервые изменение фаз газораспределения станет вариантом, который фирмам придется рассмотреть, чтобы сохранить производительность на ожидаемом уровне при еще большем снижении выбросов.

    Вполне вероятно, что многие мотоциклы получат установку с фазировкой распредвала, используемую Ducati и Kawasaki. Это проверенная технология, которую относительно легко добавить. Однако у него есть ограничения, когда дело доходит до экстремальных оборотов, поэтому он может не подойти для четырехцилиндровых супербайков.

    Полностью механическая установка

    Suzuki выглядит многообещающе, с проверенным опытом в гонках и возможностью дальнейших модификаций. Фирма уже запатентовала версии с электронным управлением для изменения режима переключения, а также версии, которые работают как с выпускным, так и с впускным распределительным валом. Интересно, что в одном наборе патентов показана система, установленная на V-образном двигателе, что, возможно, намекает на будущую серийную модель.

    Но на данный момент каждый серийный байк с VVT лишь слегка поцарапал поверхность того, что возможно.Есть и другие идеи, которые продвигают технологию намного дальше.

    Со стороны мотоцикла одна из них — 3D-камера Suzuki, которая снова демонстрирует элегантно простое решение. Он основан на идее наличия удлиненных кулачковых лепестков, которые различаются по профилю от одного конца к другому. На одном конце они почти круглые, с минимальным подъемом клапана и небольшим или нулевым перекрытием, но на другом конце тот же лепесток может иметь гоночный профиль с агрессивным подъемом и большим количеством перекрытий. Переход от одного к другому осуществляется за счет скольжения кулачков по распределительному валу.Suzuki продемонстрировала более одного концептуального двигателя с этой идеей, которую она разрабатывала более десяти лет.

    В своей окончательной форме трехмерный лепесток кулачка позволяет устранить необходимость в отдельной дроссельной заслонке. Вместо этого для регулирования частоты вращения двигателя можно использовать только подъем клапана. Это предлагает потенциальные улучшения в производительности, выбросах и экономичности.

    Это не новая идея, и в автомобильном мире уже много лет можно купить бездроссельные двигатели. BMW является ведущим представителем со своей системой Valvetronic.При этом используется система, которая изменяет точку опоры коромысла, так что, хотя профили кулачков фиксированы, можно изменить влияние, которое они оказывают на подъем клапана. Используемый вместе с фазовращателями гидравлических клапанов на обоих распределительных валах для изменения их синхронизации, в результате получается полностью регулируемая система клапанов, которую можно использовать без обычной дроссельной заслонки.

    Раскрывая тайны изменения фаз газораспределения

    Автомобили, которые сегодня прибывают в ваш сервисный отсек, имеют другую конфигурацию двигателя и рабочие характеристики и значительно отличаются от автомобилей, о которых мы заботились даже 10 лет назад.Я уверен, вы знаете, что в этой отрасли технологии меняются в мгновение ока. Проблемы, с которыми сталкиваются OEM-производители при соблюдении постоянно строгих стандартов CAFE, означают все более эффективные (а иногда и сложные) новые конструкции двигателей.

    В этой статье мы расскажем о некоторых механических характеристиках работы двигателя с регулируемой фазой газораспределения (VVT), на что следует обращать внимание и как облегчить диагностику этих двигателей.

    Время?
    В двигателе время решает все.Все элементы (сжатие, зажигание, топливо) должны происходить в нужном количестве и в нужное время, чтобы двигатель работал хотя бы близко к правильному. Проблема в том, что на время этих событий влияет скорость двигателя. То, что правильно на холостом ходу, не будет работать на крейсерских скоростях. В течение многих лет момент воспламенения был единственным фактором, который инженеры могли изменить — сначала механически, а затем с помощью компьютера. Это идея «времени», на которой многие из нас выросли.

    Компьютер был изящным дополнением к управлению двигателем.Это не только позволило инженерам более точно контролировать зажигание, но и открыло двери для контроля времени подачи топлива. Тем не менее, были успехи, которые нужно было сделать.

    Чтобы действительно повысить эффективность двигателя, также необходимо изменить синхронизацию событий клапана.

    Изменение фаз газораспределения — это процесс изменения времени подъема клапана, который используется для повышения производительности, экономии топлива и выбросов. В обычных конструкциях используется система изменения фаз газораспределения, которая регулирует синхронизацию распределительного вала в соответствии с синхронизацией коленчатого вала, которая опережает при более низких оборотах и ​​замедляется при более высоких оборотах, и эффективно изменяется, когда клапаны открываются и закрываются.Время регулируется маслом, поступающим в канал и в компонент, называемый приводом распределительного вала. Клапан, расположенный на блоке, управляет приводом. При увеличении оборотов двигателя увеличивается и давление масла. По мере увеличения давления масла масло попадает в привод распределительного вала и заставляет привод немного сместиться со своего положения. Когда это происходит, синхронизация распределительного вала изменяется.

    Вот снимок топливных регулировок, сделанный сканером.Обратите внимание на разницу между банком 1 и банком 2 LTFT. Банк 1 LTFT показывает богатое состояние.

    На этом снимке прицела ясно видно, что время сбилось. Канал 1 — датчик распредвала, канал 2 — датчик коленвала.

    Вот шестерня распределительного вала на ряду 2. Установочные метки совмещены правильно.

    Вот снимок экрана сканера с историей пропусков зажигания в нескольких цилиндрах.Вот почему PCM пометил код P0300.

    Когда двигатель находится в ВМТ или верхней мертвой точке, это означает, что цилиндр № 1 находится в верхней точке такта сжатия, а впускной и выпускной клапаны находятся в закрытом положении. Это для всех двигателей внутреннего сгорания. Это также ваша отправная точка в диагностике.

    Масло

    является ключевым компонентом для правильной работы и долговечности системы VVT. Многие из этих конструкций управляются давлением масла.Использование неподходящего масла может привести к неисправности этих систем. Отсутствие технического обслуживания может привести к накоплению шлама в компонентах VVT (соленоиды и исполнительные механизмы), что помешает им выполнять свою работу. Неисправности, связанные с надлежащей смазкой и вязкостью, являются наиболее распространенными, с которыми вы столкнетесь.

    Поиск и устранение неисправностей VVT — пример
    При начале диагностики одного из этих двигателей важно определить, связана ли эта проблема с VVT с внутренней или внешней неисправностью.Я имею в виду, что при внутренней неисправности вы должны определить, заедает ли привод, не работают ли подъемники или какая-то другая механическая или даже электрическая неисправность вызывает проблему. При внешней неисправности у вас может быть зуб зуба ремня ГРМ из-за неправильной установки ремня, или ремень просто изношен. Возможно, шпонка распределительного или коленчатого вала ослаблена, изношена или сломана. Большинство современных двигателей сегодня устанавливают код или коды в модуле управления двигателем (ECM), которые укажут вам правильное направление.Подключите свой сканирующий инструмент и посмотрите на данные вашего двигателя, особенно данные о распределительном валу или идентификаторы параметров синхронизации (PID). Вы можете получить много знаний о том, что двигатель делает или не делает.

    Давайте рассмотрим очень простой двигатель с проблемой VVT — Saturn Vue 2007 года выпуска с двигателем объемом 3,5 л. Единственным сохраненным кодом в этом двигателе был P0300 (обнаружены случайные пропуски зажигания). Этот двигатель имеет четыре клапана на цилиндр, но включает в себя использование пяти коромыслов. Он использует три впускных коромысла и два выпускных коромысла.Дополнительный впускной коромысло является частью системы управления впускным коромыслом. Система управления коромыслами впускных клапанов предназначена для изменения фаз газораспределения и подъема , в зависимости от частоты вращения двигателя, скорости автомобиля, нагрузки двигателя и других входных данных датчиков. Он работает, контролируя срабатывание коромысла впускного клапана. Система управления впускными коромыслами обеспечивает низкий крутящий момент и низкий расход топлива при работе в диапазоне низких оборотов двигателя, сохраняя при этом высокую выходную мощность при работе в диапазоне высоких оборотов двигателя.Двигатель имеет обычное четырехклапанное расположение цилиндров. При низких оборотах двигателя коромысла первичного и вторичного впускных клапанов работают с нормальным подъемом. На высоких оборотах двигателя первичный и вторичный впускные коромысла механически соединены со средним впускным коромыслом, что обеспечивает высокий подъем клапана. Синхронизирующие поршни соединяют и разъединяют три впускных коромысла. Гидравлическое давление или давление масла на синхронизирующий поршень перемещает синхронизирующий поршень наружу. Стопорный поршень и возвратная пружина перемещают синхронизирующий поршень назад или внутрь при снижении гидравлического давления.Изучение того, как работает система, имеет большое значение для постановки диагноза. Помните, что эта конкретная система не похожа на вашу обычную систему VVT. Нет никаких приводов распределительных валов или соленоидов, с которыми можно было бы бороться. Так как же код пропусков зажигания становится проблемой фаз газораспределения?

    При подключенном сканирующем приборе и просмотре некоторых данных PID мы видим, что в истории есть пропуски зажигания в двигателе. Глядя на снимок экрана нашего сканера, мы видим, что во всех цилиндрах наблюдаются многочисленные пропуски зажигания. На этом двигателе цилиндры работают один, три и пять для первого и второго ряда; четыре и шесть для второго банка.Похоже, что цилиндр № 2 кажется самым большим виновником. Давайте пока не будем сосредотачиваться на конкретном цилиндре или цилиндрах для проблемы пропусков зажигания. Давайте посмотрим на некоторые другие данные, которые мы собрали. Я хочу отметить здесь, что этот автомобиль работает относительно хорошо, без каких-либо серьезных проблем с двигателем. Что бросилось в глаза, так это цифры долгосрочной топливной коррекции. Посмотрите на снимок экрана сканера, который был сделан здесь. Вы замечаете разницу между рядами цилиндров? В ряду цилиндров № 1 используется топливная коррекция на -14 процентов по сравнению с рядом цилиндров № 1.2. Помните, что единственным кодом был P0300. Никаких кодов, связанных с воздухом/топливом, не сохраняется, так как коррекция подачи топлива недостаточно велика для установки этих кодов.

    Давайте проанализируем, что у нас есть. У нас есть несколько пропусков зажигания в цилиндрах и неверные показания корректировки топлива от банка к банку. Конечно, мы могли бы получить дополнительные данные например, датчики кислорода или некоторые другие входные датчики, но давайте сначала посмотрим, что у нас есть. Датчик коленчатого вала (CKP) сообщает ECM, в каком положении находится коленчатый вал.Входной сигнал датчика положения распределительного вала (CMP) используется для обнаружения пропусков зажигания в двигателе. ECM также использует сигнал датчика CMP в качестве входных данных для изменения момента впрыска топлива и момента зажигания. Основываясь на том факте, что датчик распредвала отслеживает пропуски зажигания, и у нас есть несколько пропусков зажигания в цилиндрах, давайте посмотрим, что видит датчик распредвала.

    Вот снимок экрана диагностического прибора с историей пропусков зажигания в нескольких цилиндрах.Вот почему PCM пометил код P0300.

    Вот шестерня распределительного вала на ряду 1. Не совмещены установочные метки. Это отрицательное значение корректировки топливоподачи на банке 1.

    Вот шестерня распределительного вала на ряду 1 после регулировки ремня ГРМ.

    Для этого я подключил свой прицел и установил первый канал на сигнальную цепь датчика распредвала, расположенную на левом ряду цилиндров. Я настроил второй канал своего прицела на сигнальную цепь датчика положения коленчатого вала.После запуска автомобиля и правильной настройки прицела я сразу увидел, что синхронизация кулачка на этом двигателе была проблемой. Что хорошо в использовании лабораторного прицела, так это то, что мне даже не пришлось ничего разбирать, чтобы увидеть это! Снятие крышек ремня показало то, что зафиксировал прицел, и заставил меня ожидать — ремень ГРМ вышел из строя.

    Соленоид привода распредвала на Шевроле Круз 2013

    Это привод распределительного вала, который вышел из строя.Обратите внимание на пружину, которая разошлась. Недостаток давления масла является причиной этой неисправности. Это не наш Chevrolet Cruze, но основные характеристики те же.

    Другой пример
    На нашем следующем автомобиле давайте посмотрим на систему VVT на гораздо более новом автомобиле с большим количеством используемых деталей. Этот конкретный автомобиль — Chevrolet Cruze 2013 года выпуска с двигателем 1,4 л. Этот автомобиль имеет четыре распределительных вала, которые управляются системой VVT. Он пришел с P0010 (цепь управления электромагнитным клапаном привода положения впускного распредвала).Этот конкретный двигатель имеет датчик CKP, датчик CMP, соленоид привода впускного распредвала и соленоид привода выпускного распредвала. Эти распределительные валы приводятся в движение цепью ГРМ, а не ремнем ГРМ. На двигателях VVT происходит перекрытие фаз газораспределения или клапанов. Перекрытие клапанов — это период в течение фазы газораспределения, когда впускной и выпускной клапаны открыты. Ближе к концу такта выпуска впускные клапаны открываются непосредственно перед выпуском всех выхлопных газов, что дает больше времени для поступления всасываемого воздуха в двигатель.На этом двигателе, когда он работает на холостом ходу, нет перекрытия клапанов или изменения фаз газораспределения. По мере увеличения оборотов меняются фазы газораспределения и перекрытие клапанов. Перекрытие клапанов будет меняться в зависимости от того, что видит ECM, и того, что требуют текущие условия вождения, что зависит от нажатия водителем дроссельной заслонки. Движение впускных распределительных валов будет опережать фазы газораспределения, а движение выпускных распределительных валов замедлять фазы газораспределения. Как и в случае с нашим последним автомобилем, качество и количество масла являются важными факторами для работы VVT.На этом двигателе привод распределительного вала приводится в действие давлением масла. Давление масла направляется через электромагнитный клапан привода распредвала. Он управляется блоком управления двигателем, который активирует плунжер электромагнитных приводов распредвала и золотниковый клапан, и масло поступает к приводу распредвала в сборе. Узел привода изменяет положение распределительного вала в зависимости от давления и расхода масла. Поскольку этот автомобиль поступил с кодом P0010, модуль ECM определил, что заданное состояние водителя по сравнению с фактическим состоянием цепи управления не совпадает в течение пяти или более секунд.Другими словами, соленоид привода впускного распредвала неисправен. Либо заедает золотниковый клапан, либо засорен экран , (который расположен в основании соленоида и действует как фильтр для защиты от мусора), либо электрическая неисправность привода соленоида. Электромагнит привода впуска на этом автомобиле был снят и проверен. На сетке фильтра было небольшое количество мусора, а внутри самого клапана был мусор. Этот мусор также может препятствовать работе соленоидного клапана, застревая внутри плунжера и замедляя или останавливая движение клапана.Когда обнаруживается мусор, это обычно означает отсутствие технического обслуживания или в двигателе были выполнены некоторые внутренние работы, и частицы осадка или шлама были нарушены. Очистка каналов с помощью хозяйственного полотенца, а также замена электромагнитного привода и замена свежего масла устранили проблему этого автомобиля. Я не могу не подчеркнуть этого в двигателях VVT: техническое обслуживание, техническое обслуживание, техническое обслуживание! !

    На нашем первом автомобиле я объяснил важность фаз газораспределения и влияние, которое они могут оказать на ваш диагноз.Второе транспортное средство объяснило последствия, которые нехватка масла хорошего качества, количества и технического обслуживания может иметь для современного двигателя сегодня.

    При работе с двигателем с системой VVT очень важно уделить время и собрать все факты. Разберитесь , как работает система s , кто в ней участвует, и постарайтесь, если сможете, увидеть, как обслуживался движок. Потратив немного времени и предварительно проведя некоторую детективную работу, вы сможете прийти к успешному выводу о том, что может быть трудным диагнозом.

    что такое система изменения фаз газораспределения?

    ИЗМЕНЕНИЕ ФАЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛАПАНОВ — для краткости VVT — имеет долгую и несколько ухабистую историю, когда дело доходит до велосипедов. Самые ранние итерации этой идеи восходят к 1980-м годам, но в 2019 году мы наблюдаем наиболее значительное внедрение этой идеи, когда BMW представила свою настройку ShiftCam на моделях R1200 GS, RT, RS и R. а также совершенно новый супербайк S1000RR.

    Почему мы в восторге от системы BMW? В конце концов, GTR1400 от Kawasaki, который уже ушел, имел VVT еще в 2006 году, несколько Ducati имеют аналогичную схему, а Suzuki GSX-R1000 также имеет VVT.Более того, у Honda был свой подход к работе регулируемых клапанов, впервые появившийся как система «REV» CBR400 1983 года, а затем эволюционировавшая в «Hyper VTEC».

    Причина в том, что система BMW ShiftCam — это больше, чем просто система изменения фаз газораспределения. На самом деле это система переключения кулачков, которая изменяет не только открытие и закрытие клапанов, но и весь профиль кулачка. Это означает, что подъем клапана, продолжительность и перекрытие изменяются.

    Давайте сначала разберемся с терминологией.Работа клапанов определяется формой кулачков, которые заставляют клапаны открываться при вращении распределительного вала. Здесь необходимо учитывать четыре ключевых элемента: время, продолжительность, перекрытие и подъем.

    Синхронизация — это именно то, на что это похоже, определяющая, когда клапан открыт. Продолжительность — это время, в течение которого клапан остается открытым. Перекрытие описывает период, когда выпускной и впускной клапаны открыты одновременно. Наконец, подъем описывает, насколько далеко открывается клапан; большая подъемная сила означает больший поток воздуха.

    Ранние дни

    До сих пор в мотоциклах использовались три различных типа регулируемых клапанов. Первой была установка Honda REV (выше) еще в 1983 году. В отличие от настоящей системы изменения фаз газораспределения, REV включала в себя преобразование двигателя с четырьмя клапанами на цилиндр в двигатель с двумя клапанами на цилиндр на низких оборотах. В системе REV каждый клапан приводился в действие с помощью толкателя, который находился сверху штока клапана и ниже распределительного вала, но кулачки кулачка действовали непосредственно только на половину из них — один выпускной и один впускной для каждого цилиндра.На высоких оборотах давление масла заставляло металлический штифт соединять активный толкатель с его неактивным соседом, приводя в действие все клапаны.

    Позже система Honda Hyper VTEC, которая использовалась в VFR800, исключила из системы толкатели пальцев, систему ковша и прокладки, чтобы кулачки кулачка воздействовали непосредственно на клапаны. Тем не менее, он по-прежнему использовал давление масла, чтобы вставить металлические штифты на место на высоких оборотах, чтобы открыть половину клапанов в двигателе.

    Системы Honda принципиально не похожи ни на какие другие системы с регулируемыми клапанами.Они не изменяют подъемную силу, продолжительность, перекрытие или синхронизацию, а просто вдвое уменьшают площадь клапана двигателя на низких оборотах. Это изменяет поведение двигателя, повышая крутящий момент на низких оборотах, но не обладает таким же изяществом, как технология действительно регулируемого клапана.

    Системы фаз газораспределения

    Самый распространенный тип изменения фаз газораспределения в автомобилях, где эта технология существует уже несколько десятилетий, также используется Ducati и Kawasaki GTR1400. Это также тип, который используется — несколько по-другому — в последней модели Suzuki GSX-R1000.

    Эти настройки, называемые «фазировкой кулачков», добавляют дополнительный компонент между распределительным валом и его звездочкой. Этот компонент, фазовращатель кулачка, может изменить положение вращения распределительного вала относительно этой звездочки, возможно, на целых 30 °. Эти фазовращатели обычно работают за счет давления масла, а электронное управление отводит масло в камеры внутри них, чтобы вращать распределительный вал относительно звездочки.

    Эти фазовращатели помогают, потому что невозможно добиться идеальной синхронизации фаз газораспределения во всем диапазоне оборотов двигателя.

    На высоких оборотах требуется большое перекрытие клапанов. Впускные клапаны должны открываться рано, пока двигатель еще находится в такте выпуска, чтобы дать достаточно времени для эффективного заполнения цилиндров. А выпускные клапаны должны оставаться открытыми поздно, после начала такта впуска, чтобы дать отработавшим газам достаточно времени для выхода из цилиндра.

    Но на низких оборотах — когда все клапаны остаются открытыми дольше просто потому, что двигатель работает медленнее — такое большое перекрытие дает несгоревшей топливно-воздушной смеси время выйти через все еще открытые выпускные клапаны, что ужасно сказывается на экономичности. и выбросы.

    Фазировка кулачка означает, что вы можете изменить перекрытие в зависимости от оборотов. В самых простых системах только впускной кулачок имеет фазер, и он просто переключается между двумя вариантами синхронизации в фиксированной точке диапазона оборотов. Более сложные версии могут синхронизировать как впускной, так и выпускной распределительные валы и работать постепенно в диапазоне оборотов, чтобы медленно увеличивать перекрытие по мере увеличения оборотов.

    В настоящее время мотоциклы, как правило, используют простые системы.

    Настройка Suzuki немного отличается.Хотя у GSX-R есть кулачковый фазовращатель, он не управляется давлением масла или электронным управлением. Вместо этого он использует центробежную силу для механического смещения распределительного вала относительно звездочки — система, разработанная фирмой для MotoGP, чтобы обойти правила, запрещающие электронные или масляные системы изменения фаз газораспределения.

    Почему ShiftCam лучше?

    Хотя фазирование кулачков помогает, оно только изменяет фазы газораспределения и перекрытие. Два других ключевых компонента — длительность клапана и подъем — остаются неизменными во всем диапазоне оборотов.

    Новая система ShiftCam от BMW изменяет их оба, а также синхронизацию кулачка, что дает огромное преимущество по сравнению с более простыми настройками.

    Это умная система и удивительно простая концепция. Устанавливается только на впускной распредвал (по крайней мере, на данный момент — нетрудно было бы использовать его и на выпуске, хотя преимущества были бы не столь значительны), это по сути два распредвала в одном.

    Для каждого впускного клапана имеется два набора кулачков. Один набор является «мягким» — с низким подъемом, короткой продолжительностью и небольшим перекрытием, рассчитанным на относительно позднее открытие, обеспечивающим большой крутящий момент на низких оборотах, хорошую экономичность и выбросы.Другой набор лепестков является «диким» — высокая подъемная сила, большая продолжительность и много перекрытий, с опережающим синхронизацией, чтобы хорошо работать на высоких оборотах.

    Лепестки расположены рядом друг с другом, поэтому, сдвинув весь распределительный вал на несколько миллиметров — во время двух тактов двигателя, когда клапаны закрыты, а лепестки не зацеплены — вы можете переключаться с одного набора на другой. .

    На рядной четверке S1000RR система немного сложнее. Поскольку по крайней мере один набор впускных клапанов всегда открывается или закрывается, BMW разделила впускной распределительный вал на две половины, каждая из которых имеет дело с двумя цилиндрами, которые могут перемещаться независимо друг от друга на долю секунды, когда наступает момент, когда они не заняты открытием набора клапанов.

    Хотя в некоторых системах VVT с фазировкой фаз газораспределения отсутствует элемент с плавной регулировкой, преимущество возможности изменения подъема клапана и продолжительности перевешивает это. Теоретически к ShiftCam всегда можно добавить фазер кулачка, что дает дополнительные возможности регулировки для будущих двигателей. Некоторые автомобильные двигатели, такие как Toyota VTL-i и Porsche Variocam Plus, уже сочетают в себе фазировку кулачка с переменной подъемной силой и продолжительностью, хотя и с совершенно другими системами, чем ShiftCam от BMW.

    Будущее – бескулачковые двигатели

    В течение многих лет – даже десятилетий – инженеры боролись за совершенный четырехтактный двигатель, в котором полностью отсутствовали бы распределительные валы и полагались бы на пневматические, гидравлические или электрические клапаны, которые можно было бы открывать и закрывается по команде компьютера, а не кулачка механического кулачка.

    Хотя такие системы теоретически идеальны, до сих пор, как правило, не удавалось выйти далеко за пределы стадии прототипа.

    На данный момент, пожалуй, наиболее многообещающим является проект Freevalve, дочерней компании суперкаровой компании Koenigsegg, которая разработала несколько бескулачковых двигателей, в том числе один, предназначенный для массового производства китайской автомобильной фирмой Qoros. Другие, в том числе Lotus, создали работающие прототипы, демонстрирующие эту идею, но заставить системы работать на высоких оборотах, характерных для велосипедных двигателей, будет непростой задачей.

    Несмотря на то, что технология все еще имеет потенциал, это гонка со временем, чтобы увидеть, можно ли усовершенствовать бескулачковые двигатели до того, как электромобили (и мотоциклы) начнут обгонять своих конкурентов с двигателями внутреннего сгорания по производительности и популярности.

    Объяснение механизма изменения фаз газораспределения

    Фаза газораспределения является важной частью процесса внутреннего сгорания, поскольку она регулирует подачу топлива и воздуха в камеру сгорания и выпуск отработавших газов — это часть двигателя, в которой поршни сжимают топливо и воздух для горения.

    Традиционные двигатели имеют впускные и выпускные клапаны, которые управляются распределительным валом и открываются и закрываются синхронно с поршнями. Проблема заключается в том, что количество топлива и воздуха, поступающих в двигатель и выходящих из него, постоянно для заданной частоты вращения двигателя, что может ограничивать мощность, когда это необходимо, или потреблять слишком много топлива, когда это не так.

    Таким образом, большинство современных двигателей открывают и закрывают клапаны по-разному, позволяя большему или меньшему количеству газов входить и выходить для повышения производительности и экономичности, а также для снижения выбросов в зависимости от условий вождения.

    Как показано в приведенном выше видео CNET, изменение фаз газораспределения и высоты подъема может изменить точку открытия и закрытия клапанов (время), как долго клапаны остаются открытыми (длительность) и насколько широко они открываются (подъем).

    3

    Управляется центральным электронным процессором, который постоянно меняет синхронизацию для обеспечения наилучшей производительности и минимального уровня выбросов в зависимости от того, насколько интенсивно работает двигатель.

    При низких оборотах двигателя клапаны открываются и закрываются в заданных точках, обеспечивая плавный холостой ход и низкий уровень выбросов, однако при более высоких оборотах поток газов изменяется, и синхронизация может быть изменена соответствующим образом.

    Путем изменения точки, в которой клапаны открываются и закрываются, эффект потока воздуха, поступающего в цилиндр, и выхлопных газов, выходящих с высокой скоростью, можно использовать для нагнетания большего количества воздуха и топлива аналогично турбонаддуву.

    Это называется опережением клапана, запаздыванием и перекрытием, и в результате получается больше мощности, когда двигатель работает на высоких оборотах, без ущерба для плавности и эффективности на низких оборотах.

    Существует множество различных способов физического контроля фаз газораспределения, в том числе несколько смещенных от центра лепестков распределительного вала, распределительные валы, которые частично вращаются независимо от поршней, или шестерни на конце распределительных валов для опережения или замедления фаз газораспределения.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.