Что такое фазы газораспределения двигателя?

Содержание

Диаграмма фаз газораспределения

Что такое фазы газораспределения двигателя?
2331 Просмотров

Современный четырехтактный двигатель имеет большое число электронных систем, которые оказывают влияние на его работу.

Одной из таких составляющих является система ГРМ, благодаря которой можно изменять как режим функционирования самого ДВС, так и его характеристики.

Сегодня мы расскажем о том, что такое фазы газораспределения, какую роль они играют в современных четырехтактных ДВС, и почему так важно производить их своевременную настройку.

Схематическое описание

Чтобы более полно осознать, для чего учитываются фазы газораспределения и зачем они нужны, кратко изложим функциональную схему современного двигателя внутреннего сгорания и перечислим его основные составляющие.

Как известно, основу ДВС составляет поршневая группа, которая состоит из нескольких цилиндров. В каждом из цилиндров передвигается поршень, который посредством кривошатунного механизма соединяется с коленчатым валом. Так как поршень двигается лишь в вертикальном направлении, посредством шатунов это движение превращается во вращательное, и вал приводится в движение.

Чтобы поршни двигались, в них впрыскивается топливовоздушная смесь, которая заблаговременно приготавливается в камере карбюратора или впрыскивается непосредственно при помощи инжектора. Впрыск смеси производится через клапаны, которые имеют пружинный привод и могут приводиться в движение при помощи толкателей.

Толкатели активируются в строго определенные моменты времени при помощи распределительного вала, имеющего на своем корпусе кулачки, количество которых соответствует количеству клапанов в двигателе. Таким образом, валы должны вращаться синхронно.

Коленчатый вал обеспечивает движение поршней по строго определенной схеме: пока первый и четвертый цилиндры опускаются, второй и третий начинают свой подъем.

Распределительный же вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов, согласно заданной рабочей схеме.

На данном этапе возникает закономерный вопрос: что же такое механизм ГРМ четырехтактного двигателя и какие функции он выполняет? Оказывается, ГРМ представлен распределительным валом и клапанами, которые обеспечивают впрыск и выпуск рабочей топливной смеси. Основная задача ГРМ — обеспечить такие фазы газораспределения, чтобы мотор работал максимально эффективно.

Немного теории

Механизм ГРМ заметно воздействует на работу ДВС. Неверная настройка ГРМ может привести не просто к повышению расхода топлива и резкой потере мощности, но и к ускоренному износу и необходимости прибегнуть к дорогостоящему капитальному ремонту двигателя.

При помощи регулировки ГРМ можно задавать различные фазы газораспределения. За счет этого можно сделать двигатель более мощным и эффективным, что позволит машине стать более предсказуемой и управляемой.

Но остается открытым вопрос: что же такое фазы и почему так важно обращать на них должное внимание? По определению, фазой называется величина, характеризующая различие в положениях распределительного и коленчатого валов. Другими словами, фаза означает, насколько нулевое положение коленчатого вала, когда одни цилиндры находятся в нижней мертвой точке, а другие в верхней, отличается от начального положения распределительного.

Если фаза отрицательная, то рабочая смесь будет присутствовать в цилиндре раньше, чем поршень освободит максимальный его объем.

Это приведет к недостаточному количеству смеси в цилиндре и низкой компрессии, но при этом сократится расход топлива.

Если же фаза окажется положительной, то расход топлива будет высоким, но нагрузка на поршневую группу многократно возрастет.

Современные технологии

Такое понятие, как диаграмма фаз газораспределения, появилось сравнительно недавно. Оно относится к таким системам, которые способны при помощи датчиков автоматически изменять фазы, в зависимости от режима функционирования двигателя и его характеристик.

Так, в системе присутствует датчик оборотов, датчик температуры охлаждающей жидкости, а также датчик давления и уровня масла.

Главным преимуществом, которым обладают системы изменения фаз газораспределения, является отсутствие необходимости самостоятельно регулировать фазы и рисковать применить к ДВС неверные настройки, способные привести к выходу его из строя.

Система изменения фаз газораспределения устанавливается на большинство двигателей современных автомобилей как зарубежного, так и отечественного производства. Надежность систем, функционирующих за счет датчиков, давно подтверждена опытом самих владельцев, а появление все более сложных и совершенных механизмов позволяет достичь еще более ощутимого эффекта.

Основной составляющей механизма является регулятор фаз газораспределения, который берет на себя роль привода и микроконтроллера, способного строго определенным образом изменять положение валов на основании показаний датчиков.

Для чего же нужен регулятор фаз газораспределения? Почему без него не обходится ни один современный ДВС? Дело в том, что в зависимости от показаний датчиков, фаза, которая обеспечит наибольшую эффективность, может быть различной.

К примеру, когда автомобиль еще только завели, и он начал прогреваться, важно, чтобы прогрев шел максимально быстро, а рабочая температура достигалась за максимально короткий срок.

В этом случае на основании показаний датчиков фаза подбирается таким образом, чтобы впрыск топлива был как можно более поздним: расход при этом повысится, но и греться мотор будет ощутимо быстрее.

Когда датчик определяет, что мотор уже достиг рабочей температуры, а его обороты относительно невелики, это означает, что оптимальным на данный момент является режим максимальной экономии топлива. При этом часть мощности мотора теряется, но взамен этого падает и количество потребляемого бензина.

Для того чтобы достигнуть такого режима, стоит несколько сместить фазу газораспределения. Коленчатый вал будет повернут относительно распределительного таким образом, что топливо начнет впрыскиваться несколько раньше, чем поршень достигнет своей верхней мертвой точки. За счет этого топлива будет введено меньше, но такт будет совершен.

Система активного распределения фаз находит применения во всех типах современных двигателей. Благодаря ее применению, производителю удалось достигнуть более высокой мощности наряду с экономичностью и надежностью, что является основополагающими факторами для покупателя.

Источник: http://PortalMashin.ru/service/engine/diagramma-faz-gazoraspredeleniya.html

Фазы газораспределения и системы их изменения

Что такое фазы газораспределения двигателя?

Всем доброго времени суток! Каждый из нас — водитель, а потом поневоле приходится знать хотя бы в общих чертах устройство и принцип работы двигателя, который установлен под капотом нашего авто. Но сегодня я хочу немного углубить эти знания и рассказать о том, что представляют собой фазы газораспределения, а также каким образом их можно регулировать.

   Для чего может потребоваться корректировка фаз

Согласно международных обозначений система изменения фаз именуется «Vari­able Valve Tim­ing» или попросту VVT (VVTI, VTEC, VANOS, MIVEC и др.).

С ее помощью удается менять критерии работы автомобильного газораспределяющего механизма.

Делается это для того, чтобы повышать мощность мотора или его экономичность, изменять крутящий момент и делать выбросы менее токсичными. Изменение параметров работы может коснуться следующих моментов:

  • временной точки, в которой открываются либо закрываются клапана;
  • длительности периода, в течение которого они остаются открытыми;
  • высоты, на которую они поднимаются.

Для чего это нужно — может поинтересоваться читатель? Дело в том, что в ходе разных эксплуатационных режимов работы движка требуются разные значения величин газораспределительных фаз.

Во время невысоких оборотов продолжительноcть их нужно сделать минимальной. В то же время, на высоких, напротив, требуются максимально длинные фазы.

На этой стадии перекрываются такты впуcка и выпуска, обеспечивая естественный отвод отработанных газов.

   Способы регулирования

Регулировка критериев, в которых функционирует механизм газораспределения в транспортном средстве, предусматривает различные варианты изменения фаз.

Это может быть поворот распредвала, либо использование кулачков с различным профилем, либо же различная заданная высота поднятия клапанов.

Именно система, основанная на вращательном действии распред вала мотора, получила максимальное распространение.

В таком способе предусмотрена гидроуправляемая муфта. Само проворачивание распредвала происходит именно с ее участием. Устанавливают ее чаще всего на распредвале впускных клапанов.

Конструктивно для управления ею предусмотрены датчики, ЭБУ, а также некоторые устройства исполнительного типа. На управляющий блок. поступают сигналы, собранные датчиками, в результате чего формируются команды электрогидравлическому распределителю.

Смена газораcпределяющих фаз эффективна и на холостом ходу и при достижении максимальной отдачи агрегата.

В cледующей разновидности газораспределяющей схемы фазы меняются благодаря использованию в ней кулачков разных размеров. Такая установка позволяет менять периоды, в течение которых будут открыты клапаны и выcоту, на которую они смогут подняться. Применение блокирующего механизма позволяет переключаться между разными режимами работы (Hon­da — VTEC).

Если нагрузка на движок невелика, то впускные клапана управляютcя малыми. кулачками. Как только обороты возрастают, то в действие приводится уже механизм блокирующего типа. Происходит объединение коромысел от большого и малых кулачков в единую составляющую. В это же время усилие уходит на впускные клапана.

Существует еще одна методика смены газораспределяющих фаз, что основана на принципе коррекции высоты поднятия клапанов.

При том, что движок может эксплуатироваться в разных режимах, она дает возможность отказаться от активного пользования заслонкой акселератора.

Впервые стала применяться, как Вы думаете, каким автопроизводителем? Конечно, это был не ГАЗ, а BMW, известный своими инновационными разработками. На сегодняшний день этот принцип используют и другие автоконцерны.

В данной методике высота может корректироваться посредством вращения вала. В ней участвует промежуточный рычаг, влияющий на движение коромысла и позицию, которую занимает клапан. Сам же уровень поднятия меняется постоянно, исходя из того, в каком сейчас режиме функционирует силовой агрегат машины. Предусмотрена такая схема только для клапанов «впускного типа».

Проверка газораспределительных фаз на отечественных ВАЗах и других марках авто осуществляется при помощи специального комплекта, который называется приспособление для регулировки. Для этой цели необходимо провести следующие действия:

  1. Сначала отсоединяются вентиляционные шланги картера при помощи ослабления крепежных хомутов.
  2. Далее отбрасываются провода от катушек зажигания.
  3. Со свечей снимаются наконечники и высоковольтные провода.
  4. Провода отводятся от крышки клапанов и высвобождаются.
  5. Снимается крышка клапанов вместе с катушкой зажигания и высоковольтными проводами.
  6. Поршень 1-го цилиндра фиксируется в верхней мертвой точке такта сжатия. Для этого необходимо провернуть коленвал по ходу его вращения. При этом метка на шкиве должна совпасть с риской на крышке.

Вот так, уважаемые подписчики, происходит проверка фаз газораспределительного механизма. При отсутствии опыта выполнения таких работ, лучше обратиться на профильное СТО.

Для тех кто интересуется устройством современных транспортных средств есть интереснейший материал про принцип работы двухтактного двигателя и работу датчика дождя.

Оставайтесь с нами, поскольку уже завтра Вас ждут новые интересные публикации. Пока!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Андрей

Источник: http://avto-kul.ru/poleznoe-ob-avtomobile/fazy-gazoraspredeleniya.html

Газораспределительный механизм

Что такое фазы газораспределения двигателя?

Основа нормального функционирования двигателя – это слаженная работа всех его механизмов и систем. Одним из таких важных составляющих силового агрегата является газораспределительный механизм, который отвечает за подачу воздуха во все цилиндры машины и вывод выхлопных газов.

Назначение и принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла.

Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их.

Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.

Классификация газораспределительных механизмов

Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:

  1. В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
  2. В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
  3. В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
  4. От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.
Читайте также  Какие присадки лучше для бензинового двигателя?

Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей.

Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами.

Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.

При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.

Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя.

Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов.

Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.

Устройство ГРМ

Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере.

В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу.

Каждый кулачек соответствует одному клапану.

2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.

Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров.

Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло.

Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.

Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора.

Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок.

Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.

3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.

4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала.

Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных.

Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.

Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.

Фазы газораспределения

Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек.

Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ.

Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.

Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности.

При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения.

Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.

Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.

Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.

Возможные неисправности ГРМ

Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:

  1. Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
  2. Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
  3. Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
  4. Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.

Источник: http://VoditelAuto.ru/%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC/

Фазы газораспределения двигателя

Что такое фазы газораспределения двигателя?

Качественное соблюдение газораспределительных фаз является залогом правильного функционирования двигателя автомашины.

Стандартный бензиновый движок в этом смысле подразумевает наличие своевременности открывания и закрывания клапанов впуска и выпуска, которые двигаются благодаря кулачкам распредвала.

Сегодня мы расскажем о том, что представляет собой газораспределение, а также выясним влияние его фаз на мотор автомобиля.

Что такое система фаз газораспределения двигателя автомобиля?

Фазами газораспределения называют изменение угла коленвала силового агрегата транспортного средства, которое совершается за время между одним циклом открытия и закрытия клапанов ГБЦ. Данная величина измеряется в градусах и отмечается отношением между начальным и конечным рабочим тактом.

Основная функция газораспределительного механизма заключается в обеспечении наивысшей эффективности заполнения и опустошения камеры цилиндра при работе мотора. Это оказывает прямое влияние на качество работы ДВС, её бесперебойность, выходные динамические характеристики, величину крутящего момента и, разумеется, экономичность.

Механизм фаз газораспределения двигателя

Примерно половина современных силовых агрегатов не имеет возможности изменения газораспределительных фаз. Это проявляется в том, что наполняемость камер цилиндров происходит неравномерно в зависимости от режима работы мотора, величины оборотов и силовой нагрузки. Такие двигатели, увы, не могут похвастаться высокопродуктивной работой.

Для функционирования с высоким уровнем эффективности величина газораспределительных фаз не может находиться на одинаковом уровне.

Например, в режиме холостых оборотов требуется наличие узких фаз, характеризующихся ранними периодами открытия и закрытия и исключающие возникновение перекрывания — ситуаций, при которых впускные и выпускные клапаны имеют одновременное открытое положение.

Работа движка на высоких оборотах значительно изменяет описанную ситуацию. Во время такого режима открытие клапанов происходит значительно быстрее.

Оно укладывается в минимальный временной промежуток, однако для того, чтобы обеспечить наличие высокого крутящего момента и достаточной выходной мощности, через камеры сгорания требуется провести гораздо больший объем топливно-воздушной смеси, нежели при работе на холостых оборотах. Чтобы это было возможным, двигатель настраивается таким образом, чтобы клапаны совершали более раннее и продолжительное открытие, как бы расширяя газораспределительную фазу. Для улучшенного газообмена цилиндров должна чётко выдерживаться прямая связь — чем выше нагрузка на силовой агрегат, тем ширина фаз должна быть больше.

Источник: http://servicing-auto.ru/fazy-gazoraspredeleniya-dvigatelya/

Фазы газораспределения двигателя. Что это такое?

Что такое фазы газораспределения двигателя?

Одна из главных частей двигателя — это головка, она крепится шпильками и гайками к блоку с цилиндрами. Внутри клапаны, они бывают только впускными или выпускными и являются частью сложного, точного механизма, выполненного из качественных сплавов.

Именно он отвечает за газораспределение, прожорливость и мощность. Его главной частью является распределительный вал, который вращаясь, задаёт такт клапанам. Таким образом, он производит своевременное их закрытие и открытие.

Всё это неотъемлемая часть любого двигателя, не важно, бензиновый он или дизельный. Данный механизм обеспечивает впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов. Модификации этого механизма изменяют газораспределение мотора.

Фазы газораспределения — это синхронизированный процесс раскрытия клапанов согласно тактам двигателя и его оборотам, которые выражаются угловым расположением коленчатого вала.

Правильная и неправильная синхронизация фаз

Двигатель имеет на внешних шестернях иногда почти незаметные метки, которые должны синхронно совпадать все в одном положении. При соблюдении этого правила все механизмы двигателя работают слаженно, не вызывая проблем. При несовпадении начинается быстрое разрушение поршней и износ цилиндров (детонация) или мотор задыхается от своих отработанных газов.

В обычных отечественных двигателях система газораспределения не имеет никаких дополнительных модификаций. Она механически точно выполняет свои функции, несмотря на обороты двигателя. Такой вариант примитивен и имеет ряд недостатков, связанных с мощностью на больших оборотах и стабильностью «холостой» работы мотора.

Модификации и их назначения

Чтобы контролировать газораспределение, учитывая обороты мотора, некоторые иномарки оснащены специальной модификацией в головке блока, она имеет гидравлический или электромагнитный привод.

Первое улучшение связанно с муфтой, которая крепится с торца распределительного вала, она сдвигает фазы распределительного вала. Обычно такая система гидравлическая и управляется автоматикой.

Вторая модификация имеет электрический привод и располагается внутри головки блока цилиндров над впускным клапаном. Изменяет положение клапана относительно цилиндра.

Работает точно благодаря бортовому компьютеру, который запрограммирован менять режимы согласно оборотам мотора.

Третья модификация смещает распределительный вал относительно своей оси при 5000 — 6000 об/мин двигателя, запуская второй ряд кулачков, увеличивая раскрытие клапанов. Таким образом, увеличивается мощность благодаря лучшей «продуваемости» горючей смесью цилиндров.

Последний способ эффективнее использовать на дизельных двигателях. В двигателях внутреннего сгорания впрыск топлива осуществляется отдельно, в таком случае цилиндры будут продуваться воздухом.

Режимы и их характеристики:

  • качественно улучшить работу мотора при холостом ходе;
  • повысить экономию топлива;
  • стабилизировать работу при низких и высоких оборотах;
  • максимально повысить экологичность выбросов;
  • увеличить мощность при значительных оборотах мотора.

Улучшения газораспределения можно добиться при помощи своевременного изменения степени западания клапанов и смены угла распределяющего вала.

В режиме холостого хода.
В этом режиме клапана для выпуска газа открываются немного позже, что стабилизирует работу мотора и не даёт ему «заглохнуть». Смесь сжигается лучше, это увеличивает экологичность выхлопа.

В режиме низких нагрузок.
Задача уменьшить перекрытие впускных клапанов и минимизировать проникновение отработавших газов в коллектор с рабочей смесью.

В режиме средних нагрузок.
Здесь увеличение перекрытия и наоборот повышается проникновение газов в коллектор.

В режиме высоких нагрузок с низкими оборотами.
Задача этого режима увеличить обороты мотора. Более раннее прикрытие клапанов впуска смеси позволяет лучше реагировать мотору на дроссельную заслонку.

В режиме высоких нагрузок с высокими оборотами.
При высоких синхронных оборотах клапаны просто очень быстро двигаются, и это не позволяет добиться желаемой мощности двигателя. Это связанно с дефицитом горючей смеси в цилиндрах. Задача этого режима обеспечить перекрытие клапана тогда, когда поршень сжал рабочий объём.

Эволюция управляемого газораспределения

Первые эксперименты с распределительным валом производились в 80-х годах — это изменение геометрии вала и создание отдельной головки ГРМ, их целью и желанием было увеличить мощность мотора (до этого распределительный вал находился вместе с коленчатым).

В США 90-х годов вышел жесткий закон, который ограничивал вредные выбросы в атмосферу, именно тогда стали массово производить двигатели с системами сдвига фазы, и разрабатывать способы повышения экологичности автомобиля.

С приходом 2000-х стала резко подниматься цена на топливо, остро стал вопрос экономичности двигателя. Наука умеет предсказывать будущее. Всем этим условиям отвечают устройства, описанные выше.

Перейти к списку статей

Источник: http://AvtoserviceVPeterburge.ru/stati/fazy-gazoraspredeleniya-dvigatelya-chto-eto-takoe/

Что такое фазы газораспределения и как они работают

Что такое фазы газораспределения двигателя?

Отрезки времени от начала момента открытия клапанов двигателя до их полного закрытия относительно мертвых точек движения поршня получили наименование фазы газораспределения.

Их влияние на работу двигателя очень велико. Так, от продолжительности фаз зависит эффективность заполнения и очистки цилиндров в процессе работы мотора.

Это напрямую определяет экономичность расхода топлива, мощность и крутящий момент.

Сущность и роль фаз газораспределения

На данный момент существуют двигатели, в которых фазы не могут изменяться принудительно, и двигатели, оснащенные механизмами изменения фаз газораспределения (например, CVVT). Для первого типа двигателей фазы подбираются эксперементально при конструировании и расчете силового агрегата.

Нерегулируемые и регулируемые фазы газораспределения

Визуально все они отображаются на специальных диаграммах фаз газораспределения.

Читайте также  Как опрессовать систему охлаждения двигателя?

Верхняя и нижняя мертвые точки (ВМТ и НМТ соответственно) представляют собой крайние позиции поршня, движущегося в цилиндре, которые соответствуют наибольшему и наименьшему расстоянию между произвольной точкой поршня и осью вращения коленвала мотора. Точки начала открытия и закрытия клапанов (длина фазы) показываются в градусах и рассматриваются относительно вращения коленчатого вала.

Управление фазами осуществляется при помощи газораспределительного механизма (ГРМ), который состоит из следующих элементов:

  • кулачковый распредвал (один или два);
  • клапанный механизм;
  • цепной или ременной привод от коленвала к распредвалу.

Газораспределительный механизм

Рабочий цикл двигателя всегда состоит из тактов, каждому из которых соответствует определенное положение клапанов на впуске и выпуске. Таким образом, начало и конец фазы зависят от угла положения коленвала, который связан с распределительным валом, управляющим положением клапанов.

За один оборот распредвала коленчатый вал выполняет два оборота и его суммарный угол поворота за рабочий цикл равен 720°.

Круговая диаграмма фаз газораспределения

Работу фаз газораспределения для четырехтактного двигателя рассмотрим на следующем примере (см. картинку):

  1. Впуск. На этом этапе поршень движется от ВМТ к НМТ, а коленвал поворачивается на 180º. Осуществляется закрытие выпускного клапана и последующее открытие впускного. Последние происходит с опережением на 12º.
  2. Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, а коленвал совершает еще один поворот на 180º (360º от начального положения). Выпускной клапан остается в закрытом положении, а впускной остается открытым, пока коленвал не повернется на 40º.
  3. Рабочий ход. Поршень идет от ВМТ к НМТ под действием силы воспламенения топливовоздушной смеси. Впускной клапан находится в закрытом положении, а выпускной открывается с опережением, когда коленвал еще не дошел 42º до НМТ. На этом такте полный поворот коленвала составляет также 180º (540º от начального положения).
  4. Выпуск. Поршень идет от НМТ к ВМТ и при этом выталкивает отработавшие газы. В этот момент впускной клапан закрыт (откроется за 12º до ВМТ), а выпускной остается в открытом положении и после достижения коленвалом ВМТ еще на 10º. Общая величина поворота коленвала на этом такте также 180º (720º от начальной точки).

Фазы грм также зависят от профиля и позиции кулачков распредвала. Так, если они одинаковы на впуске и выпуске, то длительность открытия клапанов также будет одинакова.

Почему выполняется запаздывание и опережение срабатывания клапанов?

Чтобы улучшить наполнение цилиндров, а также обеспечить более интенсивную очистку от отработавших газов, срабатывание клапанов происходит не в момент достижения поршня мертвых точек, а с небольшим опережением или запаздыванием.

Так, открытие впускного клапана выполняется до момента прохождения поршнем ВМТ (от 5° до 30°). Это позволяет обеспечить более интенсивное нагнетание свежего заряда в камеру сгорания.

В свою очередь, закрытие впускного клапана происходит с запаздыванием (после того как поршень достиг нижней мертвой точки), что позволяет продолжить наполнение цилиндра горючим за счет сил инерции, так называемый инерционный наддув.

Выпускной клапан также открывается с опережением (от 40° до 80°) до момента достижения поршнем НМТ, что позволяет обеспечить выход большей части отработавших газов под действием собственного давления.

Закрытие выпускного клапана, напротив, происходит с запаздыванием (после прохождения поршнем верхней мертвой точки), что позволяет силам инерции продолжить удаление отработавших газов из полости цилиндра и делает более эффективной его очистку.

Углы опережения и запаздывания не являются общими для всех двигателей. Более мощные и быстроходные имеют большие значения этих интервалов. Таким образом, их фазы газораспределения будут шире.

Этап работы двигателя, при котором оба клапана открыты одновременно, получил название перекрытие клапанов. Как правило, величина перекрытия составляет около 10°.

При этом, поскольку длительность перекрытия очень мала, а раскрытие клапанов незначительно, утечки не происходит.

Это довольно благоприятный этап для наполнения и очистки  цилиндров, что особенно важно при высоких оборотах.

В начале открытия впускного клапана текущий уровень давления в камере сгорания выше, чем атмосферное. В результате отработавшие газы очень быстро перемещаются к выпускному клапану.

Когда двигатель перейдет на такт впуска, в камере установится высокое разрежение, выпускной клапан полностью закроется, а впускной раскроется на достаточную для интенсивного наполнения цилиндра величину сечения.

Особенности регулируемых фаз газораспределения

При высоких скоростях двигателю автомобиля необходимо больше объема воздуха. И поскольку в нерегулируемых ГРМ клапаны могут закрыться до того, как в камеру сгорания поступает его достаточное количество, работа мотора оказывается неэффективной. Для решения этой проблемы были разработаны различные способы регулировки фаз газораспределения.

Клапан регулировки фаз газораспределения

Первые моторы, имеющие подобную функцию, позволяли выполнять ступенчатую регулировку, которая позволяла менять длину фазы в зависимости от достижения двигателем определенных величин. Со временем появились бесступенчатые конструкции, позволяющие выполнить более плавную и оптимальную настройку.

Простейшим решением является система сдвига фаз (CVVT), реализуемая путем поворота распределительного вала относительно коленвала на определенный угол. Это позволяет изменить момент открытия и закрытия клапанов, но фактическая продолжительность фазы остается неизменной.

Чтобы изменить непосредственно длительность фазы, в ряде автомобилей используются несколько кулачковых механизмов, а также колеблющиеся кулачки. Для точной работы регуляторов применяются комплексы из датчиков, контроллера и исполнительных механизмов. Управление такими устройствами может быть электрическим или гидравлическим.

Одной из основных причин внедрения систем с регулировкой ГРМ является ужесточение экологических стандартов по уровню токсичности отработавших газов. Это означает, что для большинства производителей вопрос оптимизации фаз газораспределения остается одним из важнейших.

(2 4,50 из 5)
Загрузка…

Источник: https://TechAutoPort.ru/dvigatel/teoriya/fazy-gazoraspredeleniya.html

Что такое фазы газораспределения

Что такое фазы газораспределения двигателя?

На распределительных валах расположены кулачки, которые открывают и  закрывают впускные и выпускные клапана.

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

Распределительный вал приводится в действие от ведущей шестерни коленчатого вала или через специальный зубчатый ремень. Рабочий цикл в двигателе происходит за 4 такта и такие двигатели называются четырехтактными.

Это говорит о том, что для совершения рабочего цикла необходимо два оборота коленчатого вала, а частота распределительного вала в два раза меньше. То есть передаточное число коленчатый вал — распределительный вал составляет 2 к 1.

На рисунке мы с вами увидим фазы открытия и закрытия клапанов (впускных и выпускных).

Что такое фазы газораспределения?

a — такт впуска, b — такт сжатия cрабочий такт d такт выпуска

 

 Что такое тепловой зазор?В процессе работы двигателя клапаны идетали привода клапана нагреваются,длина их увеличивается. В результате

1. Распределительный вал привода выпускных клапанов (кулачки)

2. Свеча зажигания

3. Распределитель­ный вал привода впускных клапанов

4. Форсунка

5. Впускной клапан

6. Выпускной клапан

7. Камера сгорания

8. Поршень

9. Цилиндр

10. Шатун

11. Коленчатый вал

Мкрутящий момент,  а — угол поворота коленчатого вала, s  — ход поршня, Vhрабочий объем цилиндра, Vc — объем сжатия.

Устройство клапанного механизмаКлапанный механизм включает в себя следующие детали: клапаны, на­правляющие втулки, седла клапанов, возвратные пружины, опорные тарел­ки, сухари, механизм вращения клапана.

2. Распределение горючей смеси

3. Принцип работы двигателя автомобиля

5. Клапанный механизм

6. Газораспределительный механизм

Источник: https://www.autoezda.com/-dviglo/502-fazu.html

Фазы и механизм газораспределения — как это работает и на что влияет

Что такое фазы газораспределения двигателя?

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

Как работает двигатель внутреннего сгорания

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

Воспламенение происходит незадолго до ВМТ. В бензиновом двигателе топливовоздушную смесь воспламеняет искра свечи зажигания. В дизельном моторе в раскаленный от сжатия воздух впрыскивают распыленное топливо. Когда поршень приближается к нижней мертвой точке (НМТ), наступает выпускная фаза газораспределения.

Выпускной клапан открывается и поднимающийся к ВМТ поршень выдавливает из цилиндра продукты горения топливовоздушной смеси. Когда поршень подходит к ВМТ заканчивается фаза выпуска и начинается фаза впуска. Поршень движется в ВМТ, в цилиндре возникает разряжение, благодаря которому воздух засасывает внутрь камеры сгорания.

После достижения ВМТ фаза впуска завершается и начинается такт сжатия.

Устройство механизма газораспределения

Газораспределительный механизм (ГРМ) состоит из:

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

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

Благодаря этому за два оборота коленчатого вала происходит лишь один оборот распределительного вала. Это позволяет открывать и закрывать клапаны головки блока цилиндров (ГБЦ) в зависимости от такта двигателя.

Фазы газораспределения зависят от расположения кулачков распределительного вала. Поэтому на одновальных двигателях возможна только одновременная регулировка фаз впуска и выпуска. На двухвальных двигателях возможна раздельная регулировка фазы впуска и фазы выпуска.

Это позволяет оптимизировать работу двигателя под различные режимы.

Когда кулачок распределительного вала доходит до клапана, то начинает давить на него до тех пор, пока клапан полностью не откроется. Затем кулачок проходит дальше и пружина начинает выдавливать клапан, стремясь закрыть его.

Как только давление со стороны распределительного вала исчезает, пружина полностью закрывает клапан.

Угол поворота распределительного вала, в течение которого впускные или выпускные клапаны одного цилиндра открыты и называется фазой газораспределения.

На что влияют фазы ГРМ

В двигателях современных бюджетных автомобилей не предусмотрена автоматическая регулировка фаз газораспределения, поэтому они настроены на средний режим работы.

Форма кулачков распределительных валов таких двигателей рассчитана на максимальное наполнение и освобождение цилиндров при скорости вращения, близкой к максимальному крутящему моменту. Обычно он расположен между 2/3 и 3/4 от максимальных оборотов.

Поэтому такой двигатель «плохо тянет» на оборотах ниже половины от максимальных.

Почему так происходит? Чем выше обороты двигателя, тем быстрей движутся поршни. В результате давление внутри цилиндра во время фазы выпуска возрастает, но пропускная способность выпускного клапана не меняется.

Во время фазы впуска поршень движется быстрей, чем на холостых оборотах, но пропускная способность клапана не меняется. Поэтому чем выше обороты двигателя, тем хуже наполнение цилиндров. Поэтому нередко фазы выпуска и выпуска пересекаются.

В то время когда выпускной клапан закрывается, но еще открыт, начинает открываться впускной клапан.

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

Если сдвинуть фазы газораспределения от оптимальной точки, то произойдет резкое падение мощности мотора. Ведь цилиндры будут или не до конца освобождаться от выхлопных газов или не до конца наполняться топливовоздушной смесью.

Однако оптимальная точка начала фазы и ее продолжительность зависят от нагрузки на мотор и оборотов двигателя.

Поэтому тюнинговые мастерские и умелые автомобилисты устанавливают вместо штатной шестерни распределительного вала разрезную шестерню, с помощью которой можно сдвигать фазу на угол до 10 градусов. Также используют тюнинговые распределительные валы, рассчитанные на различные режимы и нагрузки.

Те, кто предпочитает ездить на максимальной скорости, устанавливают валы с максимальными фазами впуска и выпуска. Те же, кто ездит на средних оборотах двигателя, избегая резких стартов и больших скоростей, ставят валы с чуть уменьшенными фазами.

Регулятор фаз газораспределения

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

Когда двигатель начинает работать на высоких оборотах или под нагрузкой, регулятор увеличивает продолжительность фаз, а нередко и точку их начала. Это позволяет не только увеличить мощность и крутящий момент, но и снижает расход топлива.

Наиболее популярны модели фазорегуляторов, которые работают на основе центробежного принципа. Чем выше обороты двигателя, тем сильней они натягивают цепь или ремень привода ГРМ, тем самым сдвигая и фазы газораспределения.

Благодаря тому, что эти устройства регулируют натяжение ремня или цепи со стороны обоих распределительных валов, они эффективно сдвигают обе фазы.

Такие фазорегуляторы не требуют настройки, однако после пробега в 40-70 тысяч километров необходимо менять уплотнительные кольца гидроцилиндров.

Читайте также  Как измерить степень сжатия двигателя?

Более сложные регуляторы представляют собой систему из датчиков, контроллера двигателя и исполнительных устройств. Однако, принцип их работы точно такой же, как у центробежных.

Исполнительное устройство увеличивает или ослабляет натяжение цепи со стороны впускного и выпускного валов. Благодаря этому каждая фаза регулируется отдельно. Такие системы требуют настройки и регулярной проверки.

Благодаря тому, что исполнительные механизмы работают от электричества, нет необходимости в регулярной замене уплотнительных колец. Существуют также системы, в которых электронное управление совмещено с гидравлическим приводом.

В таких системах регулировка происходит не за счет натяжения цепи, а с помощью увеличения давления внутри шестерни распределительного вала.

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

Как установить фазы газораспределения

На большинстве современных автомобилей, оснащенных механическим ГРМ, фазы газораспределения выставляют одинаково. По ВМТ первого цилиндра.

Для этого на корпусе блока цилиндров и ГБЦ, а также на шестернях распределительного и коленчатого валов нанесены специальные метки. В первую очередь совмещают метки коленчатого вала. Затем совмещают метки распределительного (распределительных) валов.

После этого надевают и натягивают цепь или ремень, затем проверяют метки. Если метки на месте, коленчатый вал прокручивают 2 или 4 раза и снова проверяют метки.

Если метки шестерней распределительного и коленчатого валов совпадают с метками на блоке цилиндров и ГБЦ, то фазы выставлены правильно. Если отличаются, необходимо снять цепь или ремень и повторить все операции. 

Источник: https://VipWash.ru/vyhlopnaya-sistema/fazy-i-mehanizm-gazoraspredeleniya

Устройство автомобилей

Что такое фазы газораспределения двигателя?


При рассмотрении рабочих циклов поршневых двигателей условно принималось, что открытие и закрытие клапанов происходит в момент нахождения поршня в верхней или нижней мертвой точке (ВМТ или НМТ).

В действительности, при работе реальных двигателей, клапаны открываются с опережением и закрываются с запаздыванием относительно мертвых точек, за счет чего достигается значительное улучшение наполнения цилиндров свежим зарядом и эффективное удаление из них отработавших газов.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в углах поворота коленчатого вала по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов, называются фазами газораспределения.

Как известно, основная функция механизма газораспределения — обеспечить максимальную эффективность наполнения и очистки цилиндра во время работы двигателя. От того, насколько грамотно подобраны фазы газораспределения, зависит экономичность и мощность двигателя, а также его тяговые и динамические характеристики.

В двигателях без наддува впускной клапан открывается за 10…30˚ поворота коленчатого вала до прихода поршня в ВМТ и закрывается через 50…80˚ после прохождения поршнем НМТ.

Выпускной клапан открывается за 40…70˚ до НМТ и закрывается после прохождения поршнем ВМТ через 10…50˚ поворота коленчатого вала.

Чем быстроходнее двигатель, тем больше значение этих углов (шире фазы газораспределения).

Открытое состояние впускного клапана в начале такта сжатия обеспечивает продолжение наполнения цилиндра из-за инерции свежего заряда и разности давления окружающей среды и давления в цилиндре в начале сжатия. Опережение открытия впускного клапана рассчитывают так, чтобы к моменту прихода поршня в ВМТ клапан был уже открыт.

Предварение открытия выпускного клапана до прихода поршня в нижнюю мертвую точку (НМТ) обеспечивает очистку цилиндра на начальном этапе вследствие избыточного давления в цилиндре, поэтому работа поршня по выталкиванию газов при такте выпуска значительно уменьшается, что способствует повышению мощности двигателя.

Так как впускной клапан открывается в конце выпуска, а выпускной закрывается в начале впуска, то возникает период времени, когда оба клапана одновременно открыты. Этот период называется перекрытием клапанов. В двигателях с наддувом эти углы увеличивают.

Во время перекрытия клапанов, когда одновременно в цилиндр поступает свежий заряд, а через выпускной клапан удаляются отработавшие газы, происходит продувка цилиндров, которая улучшает газообмен.

Очевидно, что наддув эффективен для дизельных двигателей, поскольку продувка цилиндров в них осуществляется чистым воздухом, а не рабочей смесью, как в карбюраторных двигателях.

Диаграмма фаз газораспределения показана на рис. 1.

Фазы газораспределения зависят от профиля кулачка распределительного вала и взаимного расположения кулачков. Если профили впускных и впускных кулачков одинаковы, то продолжительность открытого состояния клапанов тоже будет одинакова.

***

Изменяемые фазы газораспределения

В обычном двигателе фазы газораспределения определяются формой кулачка распределительного вала и остаются неизменными во всех диапазонах и при любых режимах работы двигателя. Однако постоянные фазы газораспределения не позволяют создавать оптимальные процессы смесеобразования для каждого конкретного режима.

Для примера рассмотрим, какие требования к газораспределению предъявляет двигатель при различных условиях нагрузки и работы.

Режим холостого хода

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

При работе в режиме низких нагрузок перекрытие клапанов необходимо уменьшить для минимизации поступления отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя.

Режим средних нагрузок

В этом режиме необходимо увеличить перекрытие клапанов, что позволит снизить «насосные» потери.

При этом часть отработавших газов поступает во впускной трубопровод, что позволяет повысить температуру рабочего цикла сжатия и уменьшить ее в процессе такта сгорания (рабочего хода), что, в свою очередь, приводит к снижению содержания оксидов азота в отработавших газах и повышению температурного КПД двигателя.

Режим высоких нагрузок при низкой частоте вращения коленчатого вала

На этом режиме должно обеспечиваться раннее закрытие впускных клапанов, чтобы обеспечить увеличение крутящего момента. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель более четко реагировать на изменение положения дроссельной заслонки, что, например, очень важно при движении в городском транспортном потоке.

Режим высоких нагрузок при высокой частоте вращения коленчатого вала

Для того чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо обеспечить 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.



Приведенный выше анализ показывает, что механизм газораспределения должен чутко подстраиваться под конкретные условия работы двигателя, чтобы обеспечить наиболее эффективное выполнение двигателем своих функций. Очевидно, что газораспределительный механизм должен уметь изменять фазы газораспределения в зависимости от режима работы двигателя.

Осознание конструкторами необходимости применения «гибких» ГРМ, способных изменять фазы газораспределения в следящем режиме в зависимости от условий работы двигателя привело к созданию различных систем и технических решений, позволивших воплотить эту идею в жизнь.

Основными задачами системы изменения фаз газораспределения являются:

  • улучшение качества работы двигателя на холостом ходу;
  • повышение топливной экономичности двигателя;
  • 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.

Чтобы варьировать фазами газораспределения во время работы двигателя необходимо каким-либо образом изменять положение распределительного вала относительно коленчатого вала. При этом принцип действия привода поворота распределительного вала, для изменения фаз газораспределения, может быть любым — механическим, гидравлическим, электрическим или пневматическим.

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.

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).

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.

Альтернативной механическим системам явилась более дешевая конструкция системы изменения фаз газораспределения с использованием гидроуправляемой муфты — фазовозвращателя.

Такая муфта способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения.

С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.

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

Например, в системе VVTL-i, разработанной специалистами фирмы Тойота, после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу включается дополнительный — с изменённым профилем.

Профиль этого кулачка задаёт иную кинематику движения клапана и изменяет фазы газораспределения. При повышении частоты вращения коленчатого вала свыше 6500…

8000 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, способное придать автомобилю динамический рывок при ускорении.

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

Источник: http://k-a-t.ru/PM.01_mdk.01.01/3_dvs_8_7/

Что такое детонация в двигателе? И как на это влияют нарушенные фазы газораспределения?

Что такое фазы газораспределения двигателя?

Добро пожаловать!
Вы слышали когда нибудь такое выражение, как: «Установка фаз газораспределения по меткам?» Если Да! Тогда мы сегодня разберём несколько интересных вопросов, которые именно касаются установки фаз газораспределения, а так же затронем вопрос связанный с детонацией при работе двигателя.

Краткое содержание:

  • Что такое детонация в двигателе автомобиля
  • Дополнительный видео-ролик

Это делается для того, чтобы работа двигателя была сбалансированной то есть чтобы он правильно работал. Если будут нарушены фазы газораспределения у двигателя, то это может привести к детонации которая в свою очередь сказывается очень плохо на работе самого двигателя.

Что такое детонация?

У многих людей в первую очередь слово детонация будет связанна с мыслями о каком то взрыве, например взрыв двигателя или ещё что либо такое. На самом деле детонация действительно от части связана с взрывом, который происходит при работе поршней, рассмотрим пример:

При нормальной работе двигателя поршень движется с начало вверх, затем происходит воспламенение топливной смеси и происходит «медленная» ударная волна которая отбрасывает поршень вниз, за счёт чего двигатель и работает.

При работе двигателя с детонацией, происходит практически всё тоже самое, сперва поршень движется вверх и происходит искра которая воспламенят топливную смесь, и после чего происходит «быстрая» и в то же время сильная ударная волна которая отбрасывает поршень вниз с большой силы от части деформируя его и стенки цилиндра.

Примечание!
Наши двигатели рассчитаны лишь на «медленное» сгорание топливной смеси, поэтому если смесь будет сгорать «быстро» то это может привести в дальнейшем, к быстрому выходу двигателя из строя. Кстати с детонацией борется топливо с более высоким октановым числом, поэтому учтите это!

Что будет при неправильной установки фаз газораспределения по меткам?

При неправильной установки фаз ход поршней будет нарушен, для понятности приведём два примера:

При нормальной работе двигателя поршневая группа сбалансирована и тем самым она чётко работает, то есть поршень при движении вверх всегда находится в «ВМТ – Верхняя Мёртвая Точка» именно в тот момент когда топливная смесь воспламеняется.

А при нарушенных фазах газораспределения, у поршня два варианта он либо запаздывает до «ВМТ», либо наоборот переваливает «ВМТ» и вследствие чего ровная работа двигателя нарушается.

Примечание!
Поршень должен чётко работать, то есть он должен находится в «ВМТ» именно в тот момент когда смесь воспламеняется, а не раньше и тем более не позже.

 Неправильная установка фаз газораспределения очень сильно влияет на ресурс двигателя, поэтому всегда следите за тем чтобы фазы газораспределения в двигателе были всегда установлены по меткам!

Как установить фазы газораспределения по меткам?

  • Как установить фазы газораспределения по меткам — на классике?

Дополнительный видео-ролик:
Чтобы вы более подробно поняли о том, как будет вести себя автомобиль при детонации, просмотрите видео-ролик который расположен ниже:

Примечание!
В видео-ролике выше детонация показывается на примере раннего зажигания!

Источник: https://Vaz-Russia.com/voprosyi-po-dvigatelyu/zachem-ustanavlivat-fazyi-gazoraspredeleniya-po-metkam.html