Постоянно изменяется скорость течения, возникают различного рода колебания упругой газовой среды, которые приводят к полезным резонансным или, наоборот, паразитным застойным явлениям. Из-за этого скорость и эффективность наполнения цилиндров при различных режимах работы двигателя неодинаковы.
Система изменения фаз газораспределения газораспределения в поршневых двигателях внутреннего сгорания система изменения фаз газораспределения это моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов окон. Фазы газораспределения обычно выражаются в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов. Так, например, для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно.
Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.
Тюнеры часто мудрят со сдвигом фаз при помощи таких сборных звёздочек. Заменив штатный распредвал на «спортивный» с другими фазами, можно добиться существенной прибавки мощности.
Что такое фазы газораспределения в двигателе внутреннего сгорания? Именно с этого ответа.
С повышением оборотов время открытия клапанов система изменения фаз газораспределения сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать куда больший объём газов, нежели на холостом ходу.
Как решить столь непростую задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими. При этом для лучшей продувки цилиндров фазу перекрытия обычно делают тем шире, чем выше обороты.
Так что при разработке и доводке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на сложные компромиссы. Посудите. С одними и теми же фиксированными фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких.
И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным система изменения фаз газораспределения экологичным. Вот так задачка! Но конструкторы такие задачи уже давно щёлкают как семечки и способны при помощи сдвига и изменения ширины фаз газораспределения менять характеристики двигателя до неузнаваемости. Поднять момент? Повысить мощность? Не вопрос.
Снизить расход? Не проблема. Правда, подчас получается так, что при улучшении одних показателей приходится жертвовать другими. При помощи гидравлики система заведует как процессами впуска, так и выпуска.
А что если научить газораспределительный механизм подстраиваться под различные режимы работы двигателя? Благо способов для этого придумана масса. Один из них система изменения фаз газораспределения применение система изменения фаз газораспределения — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения.
Наиболее часто такая система устанавливается на впуске. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.
Механизм газораспределения 3,2-литровой «шестёрки» FSI от Audi приводится цепями со стороны маховика. У каждого распределительного вала свой фазовращатель. Но неуёмные инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход.
Система Система изменения фаз газораспределения позволила отказаться от дроссельной заслонки, система меняет система изменения фаз газораспределения степень открытия клапанов и фазы. Применяется она на моторах BMW с года. Ход клапана меняется при помощи электродвигателя и сложной кинематической схемы и пределах 0,2—12 мм. Изменять момент и продолжительность открытия — это замечательно. А что если попробовать изменять высоту подъёма? Ведь такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм Система изменения фаз газораспределения.
Чем вредна заслонка? Она ухудшает наполнение цилиндров на низких и средних оборотах. Ведь во впускном тракте под прикрытым дросселем при работе двигателя создаётся сильное разрежение. К чему оно приводит? К большой инертности разреженной газовой среды топливовоздушной смесиухудшению качества наполнения цилиндра свежим зарядом, снижению отдачи и уменьшению скорости отклика на нажатие педали газа.
Специальный эксцентрик, который приводится от электродвигателя, смещает точку опоры коромысла, и за счёт этого изменяет ход клапана. Высота подъёма варьируется в пределах 0,5—2 мм. Поэтому идеальным вариантом было бы открывать впускной клапан только на время, необходимое для достижения нужного наполнения цилиндра горючей смесью. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и, соответственно, продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа.
Но и это не последний рубеж.
Система изменения фаз газораспределения Subaru AVCS
На низкой частоте вращения топливо экономится благодаря тому, что половина впускных клапанов практически дезактивирована. При переходе на средние обороты ранее «дремавшие» клапаны включаются в работу, но их амплитуда не максимальна. На мощностных режимах впускные клапаны начинают работать от единственного центрального кулачка.
Он обеспечивает максимальный подъём клапанов, кроме того, его профиль специально заточен под мощностные режимы.
Управление режимами осуществляется гидравликой и электроникой. Несмотря на то что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и система изменения фаз газораспределения цилиндров можно сделать ещё выше. За счёт чего? За счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод здесь сдаёт позиции система изменения фаз газораспределения.
Осенью года Toyota запустит в производство моторы с газораспределительным механизмом Valvematic, который будет изменять не только фазы газораспределения, система изменения фаз газораспределения и высоту подъёма впускных клапанов.
Не секрет, что многие производители достаточно давно применяют подобные системы. Но Toyota в серию такую систему запускает впервые. К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости ОЖдатчик расхода воздуха и. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на специальное управляющее исполнительное устройство. Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, мотор работает на самых низких оборотахв режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.
Эволюция систем изменения фаз газораспределения позволила инженерам не только осуществлять сдвиг фаз, но и эффективно выполнять их расширение и сужение. Следующим типом систем изменения фаз газораспределения являются решения, основанные на использовании кулачков распредвала разной формы. Благодаря такому способу удается достичь ступенчатого изменения момента времени, на который открывается клапан, а также изменить саму высоту подъема клапанов.
Указанные системы похожи друг на друга как конструктивно, так и по принципу действия. Немного отличается только немецкая Valvelift System. В основе таких систем изменения фаз газораспределения находятся кулачки с различным профилем, а также система изменения фаз газораспределения управления. Распределительный вал в система изменения фаз газораспределения системах управления фазами газораспределения выполнен так, что имеет сразу два кулачка малого размера, а также один кулачок большего размера.
Меньшие кулачки при помощи специального рокера коромысла соединяются с впускными клапанами.
Большой кулачок отвечает за перемещение одного незадействованного коромысла. Такая система изменения фаз газораспределения позволяет переключаться с малых кулачков на большой зависимо система изменения фаз газораспределения режима работы ДВС.
Переход между режимами достигается благодаря тому, что происходит срабатывание специального механизма блокировки. Указанный блокирующий механизм основан на гидравлическом приводе.
Когда мотор работает на низких оборотах и при незначительной нагрузке, впускные клапаны приводятся в действие малыми кулачками распределительного вала, фазы газораспределения в таком режиме имеют небольшую продолжительность система изменения фаз газораспределения фаза. В данной модификации на низких оборотах ДВС работает один малый кулачок распредвала, который осуществляет открытие только одного впускного клапана.
Два маленьких кулачка задействуются в режиме средних нагрузок и оборотов двигателя, обеспечивая открытие двух впускных клапанов.
Большой кулачок вступает в действие при выходе силовой установки на режим оборотов, приближенных к максимальным. Регулирование по трем ступеням обеспечивает существенную экономию топлива. При низкой частоте вращения половина впускных клапанов практически система изменения фаз газораспределения имеет активности.
Постоянно изменяется скорость течения, возникают различного рода колебания упругой газовой среды, которые приводят к полезным резонансным .
Увеличение частоты вращения до уровня средних оборотов подключает дезактивированные клапаны, но высота их подъема не подразумевает полного открытия. Выход на режим максимальных оборотов заставляет впускные клапаны работать от центрального кулачка большого размера. Указанный кулачок имеет особый профиль, который специально подобран для достижения максимального подъема клапанов, что означает повышение отдачи от ДВС на мощностных режимах работы агрегата. Такой подход значительно расширил возможности управления параметрами ГРМ для эффективного регулирования работы двигателя на различных режимах.
Указанный кулачек обеспечивает дугой алгоритм работы клапана, сдвигает расширяет фазу и увеличивает высоту его подъема. Система изменения фаз газораспределения практике это будет означать, что при выходе мотора на режим высоких оборотов у двигателя появится резкий прирост тяги, необходимый для обеспечения дальнейшего уверенного разгона.
Схема работы системы VVTL-i строится на следующем алгоритме. Время открытия и высота подъема впускных клапанов регулируется аналогично другим система изменения фаз газораспределения. После набора оборотов выше заданной отметки управлять открытием клапанов начинает высокий кулачок с особым профилем.
Для его активации специальный сухарь под давлением масла перемещается. Дальнейшее развитие систем изменения фаз газораспределения привело к появлению сложных решений, которые основаны на управлении высотой подъема клапанов.
Новатором в данной области стала компания BMW, представившая систему под названием Valvetronic на своих моторах в году. Регулирование высоты подъема клапана дополнительно позволило исключить из схемы дроссельную заслонку применительно к основным режимам работы ДВС. Наличие заслонки заметно снижает эффективность наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью в режиме низких и средних оборотов. система изменения фаз газораспределения
Устройство и принцип работы системы CVVT
Причина кроется в том, что во впускном коллекторе в области дросселя в процессе работы ДВС возникает разрежение. Топливно-воздушная смесь в таких условиях разрежения становится инертной, цилиндры наполняются менее эффективно, реакция на нажатие педали газа теряет остроту и становится замедленной.
Лучшим решением данной проблемы становится механическое открытие система изменения фаз газораспределения клапана на такой момент времени, который необходим для эффективного наполнения цилиндра рабочей топливно-воздушной горючей смесью.
Продолжительность фазы впуска впускной фазы в система изменения фаз газораспределения регулирования высоты подъема клапана изменяется зависимо от того, как сильно была нажата педаль газа.
Система имеет эксцентриковый вал, а также промежуточный рычаг. Указанный эксцентриковый вал начинает вращаться при помощи усилия, которое создает электродвигатель посредством червячной передачи.
Системы изменения фаз газораспределения
Такое вращение эксцентрикового вала оказывает воздействие на промежуточный рычаг, в результате чего изменяется его положение происходит смещение точки опоры. Фаза газораспределения — это момент, который начинается при открывании впускного либо выпускного клапана и заканчивается при его закрытии. При это важно, чтобы поршень находился в правильном положении. Автомобили еще пару десятилетий назад не имели системы, позволяющей корректировать фазы газораспределения.
Поэтому мотор работал с низкой эффективностью. На система изменения фаз газораспределения режимах использовались одни и те же настройки.
Основное внимание уделялось кулачкам на распредвале — менялся размер и форма, так как именно от их профиля во многом зависела продолжительность и своевременность фаз. Система изменения фаз газораспределения временем инженеры стали искать решение, которое бы позволило менять настройки прямо в процессе работы двигателя.
Именно тогда и появились первые двигатели с регулируемыми фазами. Первый мотор с регулируемыми фазами газораспределения разработали и запустили в массовое производство инженеры итальянской компании «Альфа Ромео».
Только через несколько лет и у других ведущих автомобильных производителей появились подобные версии двигателей. Для чего необходима система изменения фаз? Данное дополнение делает двигатель на порядок сложнее. Также впускные клапана раньше закрываются. Это повышает КПД двигателя и улучшает его топливную экономичность. При большой нагрузке система AVCS сдвигает открытие впускных клапанов в самое раннее положение, создавая эффект продувки — впускной поток помогает вытеснять выхлопные газы из цилиндра.
Также впускные клапана закрываются еще раньше, что повышает эффективность заполнения цилиндров топливо-воздушной смесью и улучшает мощностную отдачу. Наиболее часто встречающаяся конфигурация AVCS включает в себя 3 система изменения фаз газораспределения.
Фото isaf. Фото mry Фото starinajoe. Линейка автомобилей Субару.