Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое фазовращатель в двигателе

Системы регулирования фаз

Эффективность работы ДВС главным образом определяется организацией процесса газообмена, то есть качественным и своевременным наполнением и очисткой цилиндров. Эта задача возлагается на газораспределительный механизм и зависит от фаз газораспределения – моментов и продолжительности открытого состояния впускных и выпускных клапанов. Если клапаны открыты непродолжительное время, фазы называют «узкими». Чем дольше открыты клапаны – тем фазы «шире».

При низких оборотах коленвала объемы и скорость движения горючей смеси и отработанных газов невелики, поэтому фазы должны быть узкими, а перекрытие (время одновременного открытия впускных и выпускных клапанов – минимальным. В этом случае свежая смесь не вытесняется в выпускной коллектор через открытый выпускной клапан и, соответственно, отработанные газы не попадают во впускной. Если же «расширить» фазы на низких оборотах, отработанные газы смешаются с рабочей смесью, снизив тем самым ее качество и вызвав падение мощности и неустойчивую работу двигателя.

С ростом оборотов пропорционально увеличиваются объемы и скорость движения перекачиваемой смеси и отработанных газов в единицу времени, поэтому необходимы «широкие» фазы и большее время перекрытия для лучшей продувки цилиндров. Продувка – вытеснение выхлопных газов из цилиндра движущейся с большой скоростью топливовоздушной смесью.

Ширина фаз определяется формой кулачков распределительного вала. Чем больше высота кулачка – тем выше высота подъема клапана. Чем «тупее» его конец – тем больше время максимального подъема клапана. Таким образом, подбирая форму кулачков, конструкторы могут настроить двигатель на работу только в определенном диапазоне оборотов. При проектировании обычного дорожного автомобиля разрабатывается усредненный распредвал для компромиссного баланса между мощностью и экономичностью. При отклонении от этого диапазона, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, эффективность ДВС будет снижаться. Например, «узкофазный» мотор не позволит развить высокую мощность, а «широкофазный» будет неустойчиво работать на малых оборотах, что вынудит увеличивать частоту оборотов холостого хода. Следовательно, идеальным решением было бы изменять ширину фаз в зависимости от оборотов двигателя. Так появились системы регулирования фаз газораспределения.

Для технической реализации идеи регулирования фаз было создано множество конструкций. Для их описания потребуется не одна страница. Поэтому ознакомимся с устройством только нескольких – как простых, проверенных временем систем, так и самых современных.

Оглавление

  • 1 вид
  • 2 низкие частоты
    • 2.1 Аналоговая технология
    • 2.2 Цифровые фазовращатели
  • 3 высоких частоты
  • 4 приложения
    • 4.1 Генератор фазового сдвига
      • 4.1.1 Состояние фазы
      • 4.1.2 Условия предоставления услуг
      • 4.1.3 Кольцевой генератор
    • 4.2 Высокочастотные приложения
  • 5 веб-ссылок
  • 6 литературы
  • 7 индивидуальных доказательств
Читать еще:  Эстима не развивает обороты двигатель

Принцип действия VVT

Суть работы системы VVT в том, чтобы в реальном времени, ориентируясь на режим работы двигателя, корректировать фазы открытия клапанов. В зависимости от конструктивных особенностей каждой из систем, реализовывается это несколькими путями:

  • поворотом распределительного вала относительно шестерни распредвала;
  • включением в работу на определенных оборотах кулачков, форма которых подходит для мощностных режимов;
  • изменением высоты подъема клапанов.

Наибольшее распространение получили системы, в которых регулировка фаз осуществляется изменением углового положения распределительного вала относительно шестерни. Несмотря на то что в работу разных систем положен схожий принцип, многие автоконцерны используются индивидуальные обозначения.

  • Рено Variable Cam Phases (VCP).
  • БМВ – VANOS. Как и у большинства автопроизводителей, изначально подобной системой укомплектовывался только распределительный вал впускных клапанов. Система, в которой гидромуфты изменения фаз газораспределительного механизма устанавливается и на выпускной распредвал, называется Double VANOS.
  • Тойота Variable Valve Timing with intelligence (VVT-i). Как в случае с БМВ, наличие системы на впускном и выпускном распредвалах именуется Dual VVT.
  • Хонда — Variable Timing Control (VTC).
  • Фольксваген в данном случае поступили более консервативно и выбрали международное название — Variable Valve Timing (VVT).
  • Хюндай, Киа, Вольво, GM — Continuous Variable Valve Timing (CVVT).

Как фазы влияют на работу двигателя

Характер поведения газов внутри ДВС изменяется в зависимости от режима работы мотора. К примеру, на холостых оборотах скорость движения поршней значительно ниже, чем в режиме работы на максимальных оборотах. Соответственно, колебания газовой среды во впускном и выпускном коллекторах значительно зависят от режимной точки работы двигателя. Упомянутые колебания способны как приносить пользу, создавая резонансный наддув (подробней об акустическом наддуве в статье о системе изменения геометрии впускного коллектора), так и вред – паразитные колебания, застои. Именно поэтому скорость и эффективность наполнения цилиндров в разных режимных точках работы двигателя значительно отличаются.

На низких оборотах максимальное наполнение цилиндров будет обеспечивать позднее открытие выпускного клапана и раннее закрытие впускного. В таком случае перекрытие клапанов (положение, в котором выпускные и впускные клапаны одновременно открыты) минимально, поэтому исключается возможность выталкивания оставшихся в цилиндре выхлопных газов обратно во впуск. Именно из-за широкофазных («верховых») распределительных валов на форсированных моторах часто приходится устанавливать повышенные обороты холостого хода.

Читать еще:  Высокая температура двигателя bmw

На высоких оборотах для получения максимальной отдачи от двигателя фазы должны быть максимально широкими, так как за единицу времени поршни будут прокачивать намного больше воздуха. При этом перекрытие клапанов будет положительно влиять на продувку цилиндров (выход оставшихся выхлопных газов) и последующую наполняемость.

Именно поэтому установка системы, позволяющей подстроить фазы газораспределения, а в некоторых системах и высоту подъема клапанов, под режим работы двигателя, делает двигатель эластичней, мощней, экономичней и в то же время дружелюбней к окружающей среде.

Общие сведения о работе фазорегуляторов

Современные силовые агрегаты европейского и японского производства, в том числе и мотор Пежо 307 оборудованы различными электрогидравлическими системами, изменяющими степень заполнения цилиндров благодаря уровню закрытия или открытия клапана. Посредством регулировки фаз газораспределителя, возможно, изменять объем новых зарядов и частей остаточных отработанных газов.

Исходя из скорости коленвала и уровня срабатывания дроссельной заслонки, сильно изменяется степень попадающей в цилиндр горючей смеси и вывод из него отработанных газов. Посредством модификации фаз газораспределения, появляется возможность внести необходимые коррективы исходя из оборотов коленвала и уровня заполнения цилиндров горючей смесью.

В совокупности это дает возможность добиться определенной положительной динамики в функционировании силового агрегата Пежо 308 и 307:

  • увеличение мощностных показателей силового агрегата на выходе;
  • улучшение в показателях крутящего момента в достаточно обширных диапазонах оборотов;
  • уменьшение уровня выброса вредных выхлопов;
  • экономия потребления горючего;
  • уменьшение шума работы мотора.

В стандартных силовых агрегатах используется жесткая связка коленвала и распредвала. В классических моторах Пежо 308 и 307 установлен фазорегулятор, позволяющий регулировать расположение распредвала и коленвала с целью изменения 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 10-35 градусов до передвижения поршня в крайнюю верхнюю мертвую точку. В свою очередь закрывание клапана осуществляется через 40-85 градусов в момент прохождения поршнем нижней мертвой точки.

Читать еще:  Двигатель 110 кубов сколько масла

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

Роль клапанов электромагнитного типа в работе системы ГРМ

Силовой агрегат Пежо 308 имеет два клапана фаз и 307 имеет один фазорегулятор, который установили в зубчатом шкиве. Конструктивно шкив имеет две основные части: крыльчатку оборудованную лопаткой и цилиндр имеющий камеру. 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 части 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 момента на пониженных оборотах.

На Пежо 307 и 308 фазорегуляторы, смонтированные на распределительных валах, нормально функционируют, в случае если будут соблюдены следующие параметры:

  • при скорости коленвала свыше 1500 об/мин;
  • при достижении во впускном трубопроводе показателей давления свыше 500 мбар;
  • при температурных показателях антифриза свыше 30 градусов.

В изменении фазгазораспределения участвует ЭБУ, которое считывает расположение коленвала и распредвала, температурных показателей тосола, а также скорости транспортного средства. Диапазоны регулировки углов поворота, распредвала на холостых оборотах, варьируются от +5 до -5, а при резком увеличении оборотов от 0 до 30 градусов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector