Что такое система синхронизации распределительного вала автомобиля?

Система синхронизации вала

Система синхронизации клапанов является общепринятой международной переменной времени. Эта система предназначена для регулирования параметров механизма газораспределения в зависимости от условий работы двигателя. Использование системы обеспечивает увеличение мощности и крутящего момента двигателя, экономию топлива и снижение вредных выбросов. Регулируемые параметры газораспределительного механизма включают в себя. Время открытия или закрытия клапана и высота подъема клапана. В общем случае эти параметры составляют время закрытия клапана. Продолжительность тактов впуска и выпуска, выраженная углом поворота коленвала относительно «мертвых» точек. Фаза синхронизации определяется формой кулачка распределительного вала, действующего на клапан.

Распредвал кулачковый

Различные условия работы клапана требуют различной регулировки клапана. Таким образом, при низких оборотах двигателя время должно быть минимальной продолжительности или «узкой» фазы. На высоких скоростях фазы газораспределения должны быть максимально широкими. В то же время обеспечивается перекрытие впускного и выпускного каналов, что означает рециркуляцию природного выхлопного газа. Кулачок распределительного вала имеет определенную форму и не может одновременно обеспечивать узкий и широкий крутящий момент клапана. На практике форма кулачка является компромиссом между высоким крутящим моментом на низких скоростях и высокой мощностью на высоких скоростях коленчатого вала. Это несоответствие точно разрешается системой клапанов с переменным временем.

Принцип действия системы синхронизации и распределительного вала

В зависимости от настраиваемых параметров газораспределительного механизма, следующие методы регулирования переменной фазы различаются. Вращение распределительного вала, использование кулачков различной формы и изменение высоты клапанов. Это чаще всего используется в гоночных автомобилях. Это увеличивает часть мощности автомобиля с 30% до 70%. Наиболее распространенными системами управления клапанами являются вращение распредвала BMW VANOS, VVT-i. Переменный газораспределительный механизм с интеллектом от Toyota; VVT. Переменная продолжительность клапана с Volkswage VTC. Переменное управление временем от Honda; Бесступенчатая регулировка фаз газораспределения CVVT от Hyundai, Kia, Volvo, General Motors; VCP, переменные кулачковые фазы от Renault. Принцип работы этих систем основан на вращении распределительного вала в направлении вращения, благодаря чему достигается раннее открытие клапанов по сравнению с исходным положением.

Элементы системы синхронизации

Конструкция системы газораспределения такого типа включает в себя. Гидравлически управляемое соединение и система управления для этого соединения. Схема системы автоматического регулирования времени работы клапана. Гидравлически управляемая муфта, обычно называемая фазовым переключателем, напрямую вращает распределительный вал. Муфта состоит из ротора, соединенного с распределительным валом и корпусом. Который играет роль приводного шкива распределительного вала. Между ротором и корпусом имеются полости, в которые через каналы подается моторное масло. Заполнение полости маслом обеспечивает вращение ротора относительно корпуса и соответствующее вращение распределительного вала на определенный угол. Большая часть гидравлической муфты установлена ​​на впускном распределительном валу.

Что обеспечивает система синхронизации

Для расширения параметров управления в отдельных конструкциях муфты установлены на распредвалах впускного и выпускного клапанов. Система управления обеспечивает автоматическую регулировку работы сцепления с гидравлическим управлением. Конструктивно в него входят входные датчики, электронный блок управления и исполнительные механизмы. Система управления использует датчики Холла. Которые оценивают положения распределительных валов, а также других датчиков системы управления двигателем. Частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости и расходомер воздуха. Блок управления двигателем принимает сигналы от датчиков и генерирует управляющие воздействия на приводной механизм. Также называется электро-гидравлическим распределителем. Распределитель представляет собой электромагнитный клапан и обеспечивает подачу масла к гидравлически управляемой муфте и выпускному отверстию, в зависимости от условий работы двигателя.

Режим работы системы управления регулируемым клапаном

Система изменения фаз газораспределения обеспечивает, как правило, работу в следующих режимах: на холостом ходу (минимальная частота вращения коленчатого вала); максимальная мощность; максимальный крутящий момент Другой тип регулируемой системы управления клапаном основан на использовании кулачков различной формы, что приводит к ступенчатому изменению времени открытия и высоты подъема клапана. Известны такие системы: VTEC, регулируемое клапанное управление и электронное управление лифтом от Honda; VVTL-i, регулируемый газораспределительный механизм и интеллектуальный подъем от Toyota; MIVEC, Mitsubishi Инновационная система газораспределения от Mitsubishi; Система Valvelift от Audi. Эти системы имеют в основном одинаковую конструкцию и принцип работы, за исключением системы Valvelift. Например, одна из самых известных систем VTEC включает в себя набор камер разных профилей и систему управления. Системная схема VTEC.

Типы кулачков распределительных валов

Распредвал имеет два маленьких и один большой кулачок. Небольшие кулачки через соответствующие коромысла соединены с парой всасывающих клапанов. Большой горб двигает свободный рокер. Система управления обеспечивает переключение с одного режима работы на другой. Приводя в действие механизм блокировки. Механизм блокировки имеет гидравлический привод. При низких оборотах двигателя или также называемой низкой нагрузкой впускные клапаны работают от небольших камер. При этом время работы клапана характеризуется небольшой продолжительностью. Когда частота вращения двигателя достигает определенного значения, система управления активирует механизм блокировки. Рокеры мелких и крупных кулачки соединены с помощью стопорного штифта и усилие передается на впускные клапаны из большого кулачка.

Система синхронизации

Еще одна модификация системы VTEC имеет три режима управления. Которые определяются работой небольшого горба или открытием всасывающего клапана на низких оборотах двигателя. Две маленькие кулачки, что означает открытие двух впускных клапанов на средней скорости. А также большой горб на высокой скорости. Современная система изменения фаз газораспределения Honda — это система I-VTEC, объединяющая системы VTEC и VTC. Эта комбинация значительно расширяет параметры управления двигателем. Наиболее передовая с точки зрения дизайна система регулируемого управления клапаном основана на регулировке высоты клапана. Эта система устраняет газ в большинстве условий эксплуатации двигателя. Пионером в этой области является BMW и ее система Valvetronic.

Работа распределительного вала системы синхронизации

Аналогичный принцип используется в других системах: Toyota Valvematic, VEL, регулируемый клапан и система подъема от Nissan, Fiat MultiAir, VTI, регулируемый клапан и система впрыска от Peugeot. Системная схема Valvetronic. В системе Valvetronic изменение высоты подъема клапана обеспечивается сложной кинематической схемой. В котором традиционная муфта ротора-клапана дополняется эксцентриковым валом и промежуточным рычагом. Эксцентриковый вал вращается двигателем посредством червячной передачи. Вращение эксцентрикового вала меняет положение промежуточного рычага, который в свою очередь определяет определенное движение коромысла и соответствующее движение клапана. Изменение высоты подъема клапана осуществляется непрерывно, в зависимости от условий работы двигателя. Valvetronic монтируется только на впускных клапанах.