Призначення систем регулювання фаз.

Назначение систем регулирования фаз.
Призначення систем регулювання фаз.
Ефективність роботи ДВС головним чином визначається організацією процесу газообміну, тобто якісним і своєчасним наповненням і очищенням циліндрів. Ця задача покладається на газорозподільний механізм і залежить від фаз газорозподілу – моментів і тривалості відкритого стану впускних і випускних клапанів. Якщо клапани відкриті нетривалий час, фази називають «вузькими». Чим довше відкриті клапани – тим фази «ширше».

При низьких оборотах коленвала обсяги і швидкість руху пальної суміші і відпрацьованих газів невеликі, тому фази повинні бути вузькими, а перекриття (час одночасного відкриття впускних і випускних клапанів – мінімальним. У цьому випадку свіжа суміш не витісняється у випускний колектор через відкритий випускний клапан і, відповідно, відпрацьовані гази не потрапляють у впускний. Якщо ж «розширити» фази на низьких обертах, відпрацьовані гази змішаються з робочою сумішшю, знизивши тим самим її якість і викликавши падіння потужності і нестійку роботу двигуна.
Із зростанням оборотів пропорційно збільшуються обсяги і швидкість руху рідини суміші і відпрацьованих газів в одиницю часу, тому необхідні «широкі» фази більший час перекриття для кращої продувки циліндрів. Продувка – витіснення вихлопних газів з циліндра рухається з великою швидкістю паливоповітряної суміші.
Ширина фаз визначається формою кулачків розподільного валу. Чим більше висота кулачка – тим вище висота підйому клапана. Чим тупіший» його кінець – тим більше час максимального підйому клапана. Таким чином, підбираючи форму кулачків, конструктори можуть налаштувати двигун на роботу тільки в певному діапазоні оборотів. При проектуванні звичайного дорожнього автомобіля розробляється усереднений распредвал для компромісного балансу між потужністю і економічністю. При відхиленні від цього діапазону, як у бік зменшення, так і у бік збільшення, ефективність ДВЗ буде знижуватися. Наприклад, «узкофазный» мотор не дозволить розвинути високу потужність, а «широкофазный» буде нестійкий працювати на малих обертах, що змусить збільшувати частоту обертів холостого ходу. Отже, ідеальним рішенням було б змінювати ширину фаз в залежності від оборотів двигуна. Так з'явилися системи регулювання фаз газорозподілу.
Для технічної реалізації ідеї регулювання фаз було створено безліч конструкцій. Для їх опису знадобиться не одна сторінка. Тому ознайомимося з пристроєм лише кількох - як простих, перевірених часом систем, так і найсучасніших.
Поворот распредвала
Одним із способів регулювання фаз газорозподілу є зміна положення розподільного вала відносно його початкового положення в залежності від режимів роботи двигуна. Для прикладу розглянемо систему Variable Valve Timing (VVT), що застосовується на автомобілях "Фольксваген". Вона призначається для оптимізації фаз при роботі двигуна на режимах холостого ходу, максимальної потужності і максимального крутного моменту.
У систему VVT входять наступні компоненти:
• Дві гидроуправляемые муфти (інша назва - фазообертачі), встановлені на впускному і випускному розподільних валах.
Обидві муфти підключені через корпус механізму газорозподілу до системи змащення двигуна. Муфти складаються з вбудованого в зірочку валу зовнішнього корпусу і нерухомо з'єднаний з валом ротора. Корпус і ротор можуть зміщуватися відносно один одного
• Корпус механізму газорозподілу, установлений на головці блоку циліндрів двигуна. Усередині корпусу проходять канали для підведення і відведення масла до обох муфтам повороту розподільних валів.
• Два електрогідравлічних розподільника. Ці розподільники встановлені на корпусі механізму газорозподілу. Вони служать для регулювання підведення масла із системи змащення двигуна до обох фазовращателям.
Управління системою VVT здійснюється блоком управління двигуна. Отримуючи дані з датчиків частоти обертання коленвала, навантаженні двигуна, температури охолоджуючої рідини, а також про миттєве положенні колінчастого і розподільних валів, ЕБУ видає сигнал на електрогідравлічні розподільники. Розподільники відкривають відповідні канали підведення оливи, розташовані в корпусі механізму газорозподілу. Масло із системи змащення двигуна надходить у гидроуправляемые муфти, які повертають розподільні вали.
На режимі холостого ходу впускний вал повертається таким чином, щоб забезпечити більш пізнє відкриття і відповідно більш пізніше закриття впускних клапанів, а випускний вал повертається так, що випускний клапан закривається задовго до приходу поршня у ВМТ. В результаті кількість відпрацьованих газів у суміші знижується до мінімуму, що сприяє стабілізації згоряння в циліндрах двигуна і підвищення рівномірності його
08:55
7
RSS