Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia
Auto terminai,  Transporto priemonės įtaisas,  Variklio įtaisas

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Keturių taktų variklio, veikiančio energijos išsiskyrimo deginant kuro ir kuro mišinį principu, konstrukcijoje yra vienas svarbus mechanizmas, be kurio įrenginys negali veikti. Tai yra laiko paskirstymo arba dujų paskirstymo mechanizmas.

Daugumoje standartinių variklių jis sumontuotas cilindro galvutėje. Daugiau informacijos apie mechanizmo struktūrą aprašyta atskiras straipsnis... Dabar mes sutelksime dėmesį į tai, kas yra vožtuvo laikas, taip pat į tai, kaip jo darbas veikia variklio galios rodiklius ir jo efektyvumą.

Kas yra variklio vožtuvo laikas

Trumpai apie patį laiko mechanizmą. Alkūninis velenas per diržo pavarą (daugelyje šiuolaikinių vidaus degimo variklių vietoj gumuoto diržo montuojama grandinė). paskirstymo velenas. Vairuotojui užvedus variklį, starteris sukioja smagratį. Abi ašys pradeda suktis sinchroniškai, tačiau skirtingu greičiu (iš esmės per vieną paskirstymo veleno apsisukimą alkūninis velenas sukasi du kartus).

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Ant paskirstymo veleno yra specialios lašelio formos kumštelės. Kai konstrukcija sukasi, kumštelis stumiasi prie spyruoklinio vožtuvo koto. Atidaromas vožtuvas, leidžiantis kuro / oro mišiniui patekti į cilindrą arba išmetamąsias dujas į išmetimo kolektorių.

Dujų paskirstymo fazė yra būtent tas momentas, kai vožtuvas pradeda atidaryti įleidimo / išleidimo angą prieš tai, kai jis visiškai užsidaro. Kiekvienas inžinierius, dirbantis kurdamas maitinimo bloką, apskaičiuoja, koks turėtų būti vožtuvo atidarymo aukštis ir kiek laiko jis liks atviras.

Vožtuvo laiko įtaka variklio darbui

Priklausomai nuo variklio darbo režimo, dujų paskirstymas turėtų prasidėti anksčiau arba vėliau. Tai turi įtakos įrenginio efektyvumui, ekonomiškumui ir maksimaliam sukimo momentui. Taip yra todėl, kad laiku įvedant / uždarant įsiurbimo ir išmetimo kolektorius, būtina maksimaliai išnaudoti energiją, išsiskiriančią deginant ŠVOK.

Jei įsiurbimo vožtuvas pradeda atsidaryti kitu momentu, kai stūmoklis atlieka įleidimo eigą, tada cilindro ertmė bus užpildyta netolygiai šviežia oro dalimi, o degalai blogiau susimaišys, dėl ko mišinys degs nepilnai.

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Kalbant apie išmetimo vožtuvą, jis taip pat turėtų atsidaryti ne anksčiau, kaip stūmoklis užima dugno aklavietę, bet ne vėliau kaip po to, kai jis pradeda judėti aukštyn. Pirmuoju atveju suspaudimas sumažės, o kartu su juo variklis neteks galios. Antruoju atveju degimo produktai su uždaru vožtuvu sukurs pasipriešinimą pradėjusiam stūmokliui. Tai papildoma alkūninio mechanizmo apkrova, kuri gali sugadinti kai kurias jo dalis.

Kad maitinimo blokas veiktų tinkamai, reikalingas skirtingas vožtuvo laikas. Vienam režimui būtina, kad vožtuvai atsidarytų anksčiau ir vėliau užsidarytų, o kitiems - atvirkščiai. Didelę reikšmę turi ir persidengimo parametras - ar abu vožtuvai bus atidaryti vienu metu.

Dauguma standartinių variklių turi fiksuotą laiką. Toks variklis, atsižvelgiant į paskirstymo veleno tipą, bus maksimaliai efektyvus sportiniu režimu arba matuojant važiuojant mažu greičiu.

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Šiandien daugelyje vidutinio ir aukščiausios klasės automobilių yra sumontuoti varikliai, kurių dujų paskirstymo sistema gali pakeisti kai kuriuos vožtuvų atidarymo parametrus, dėl kurių aukštos kokybės cilindrų užpildymas ir vėdinimas vyksta skirtingu alkūninio veleno greičiu.

Štai kaip laikas turėtų būti atliekamas esant skirtingiems variklio sūkiams:

  1. Tuščiajai eigai reikia vadinamųjų siaurų fazių. Tai reiškia, kad vožtuvai pradeda atsidaryti vėliau, o jų uždarymo laikas, priešingai, yra ankstyvas. Šiame režime nėra vienu metu atidarytos būsenos (abu vožtuvai nebus atidaryti tuo pačiu metu). Kai alkūninio veleno sukimas yra mažai svarbus, fazės sutapimo metu išmetamosios dujos gali patekti į įleidimo kolektorių, o tam tikras VTS tūris - į išmetamąsias dujas.
  2. Galingiausias režimas - tam reikalingos plačios fazės. Tai yra režimas, kai dėl didelio greičio vožtuvai turi trumpesnę atidarytą padėtį. Tai lemia tai, kad važiuojant sportu, cilindrai pripildomi ir vėdinami blogai. Norint ištaisyti padėtį, reikia pakeisti vožtuvo laiką, tai yra, vožtuvai turi būti atidaryti anksčiau, o jų trukmė šioje padėtyje turi padidėti.

Kurdami variklių su kintamu vožtuvų laiku dizainą, inžinieriai atsižvelgia į vožtuvo atidarymo momento priklausomybę nuo alkūninio veleno greičio. Šios sudėtingos sistemos leidžia varikliui būti kuo universalesniam įvairiems važiavimo stiliams. Dėl šios plėtros padalinys rodo daugybę galimybių:

  • Esant mažoms apsukoms, variklis turėtų būti styginis;
  • Padidėjus apsisukimams, ji neturėtų prarasti galios;
  • Nepaisant to, kokiu režimu veikia vidaus degimo variklis, degalų ekonomija, o kartu ir transporto ekologiškumas, turėtų būti kuo aukštesnė tam tikram agregatui.
Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Visi šie parametrai gali būti pakeisti keičiant paskirstymo velenų konstrukciją. Tačiau šiuo atveju variklio efektyvumas turės ribą tik vienu režimu. Kaip variklis gali pats pakeisti profilį, atsižvelgiant į alkūninio veleno apsisukimų skaičių?

Kintamas vožtuvo laikas

Pati idėja pakeisti vožtuvo atidarymo laiką veikiant maitinimo blokui nėra nauja. Ši idėja periodiškai pasirodė inžinierių, kurie vis dar kūrė garo variklius, galvose.

Taigi, vienas iš šių įvykių buvo vadinamas „Stevenson“ pavara. Mechanizmas pakeitė garų, patenkančių į darbinį cilindrą, laiką. Režimas buvo vadinamas „garo nutraukimu“. Kai suveikė mechanizmas, slėgis buvo nukreiptas priklausomai nuo transporto priemonės konstrukcijos. Dėl šios priežasties traukiniui stovint, senieji garvežiai, be dūmų, skleidė ir garo pūtimus.

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Darbas keičiant vožtuvų laiką taip pat buvo atliekamas su orlaivių agregatais. Taigi eksperimentinis „Clerget-Blin“ kompanijos V-8 variklio modelis, kurio galia yra 200 arklio galių, galėtų pakeisti šį parametrą dėl to, kad mechanizmo konstrukcijoje buvo stumdomas paskirstymo velenas.

O ant „Lycoming XR-7755“ variklio buvo sumontuoti paskirstymo velenai, kuriuose kiekvienam vožtuvui buvo dvi skirtingos kumštelės. Įrenginys turėjo mechaninę pavarą, jį įjungė pats pilotas. Jis galėjo pasirinkti vieną iš dviejų variantų, atsižvelgdamas į tai, ar jam reikia paimti lėktuvą į dangų, pabėgti nuo persekiojimo ar tiesiog ekonomiškai skristi.

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Kalbant apie automobilių pramonę, inžinieriai pradėjo galvoti apie šios idėjos taikymą dar praėjusio amžiaus 20-ajame dešimtmetyje. Priežastis buvo greitų variklių, kurie buvo sumontuoti ant sportinių automobilių, atsiradimas. Tokių agregatų galios padidėjimas turėjo tam tikrą ribą, nors įrenginį buvo galima atsukti dar labiau. Kad transporto priemonė turėtų daugiau galios, iš pradžių variklio tūris buvo tik padidintas.

Pirmasis kintamą vožtuvų laiką pristatė Lawrence'as Pomeroy'as, dirbęs automobilių kompanijos „Vauxhall“ vyriausiuoju dizaineriu. Jis sukūrė variklį, kuriame dujų paskirstymo mechanizme buvo sumontuotas specialus paskirstymo velenas. Keletas jo kamerų turėjo kelis profilių rinkinius.

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

4.4 litro „H-Type“, atsižvelgiant į alkūninio veleno greitį ir jo patiriamą apkrovą, galėjo paskirstyti paskirstymo veleną išilgine ašimi. Dėl to buvo pakeistas vožtuvų laikas ir aukštis. Kadangi ši dalis turėjo judėjimo apribojimų, fazių valdymas taip pat turėjo savo ribas.

„Porsche“ taip pat dalyvavo panašioje idėjoje. 1959 metais buvo išduotas patentas skirstomojo veleno „svyruojančioms kumštelėms“. Šis pakeitimas turėjo pakeisti vožtuvo pakėlimą ir tuo pačiu metu atidarymo laiką. Plėtra liko projekto stadijoje.

Pirmąjį veikiantį vožtuvo laiko valdymo mechanizmą sukūrė „Fiat“. Išradimą sukūrė Giovanni Torazza 60 -ųjų pabaigoje. Mechanizme buvo naudojami hidrauliniai stūmikliai, kurie pakeitė vožtuvo čiaupo sukimosi tašką. Prietaisas veikė priklausomai nuo to, koks buvo variklio sūkių skaičius ir slėgis įsiurbimo kolektoriuje.

Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Tačiau pirmasis serijinis automobilis su kintamomis GR fazėmis buvo iš „Alfa Romeo“. 1980 metų „Spider“ modelis gavo elektroninį mechanizmą, kuris keičia fazes, priklausomai nuo vidaus degimo variklio darbo režimų.

Būdai, kaip pakeisti vožtuvo laiko trukmę ir plotį

Šiandien yra keletas mechanizmų tipų, kurie keičia vožtuvo atidarymo momentą, laiką ir aukštį:

  1. Paprasčiausiu dizainu tai yra speciali sankaba, montuojama ant paskirstymo mechanizmo pavaros (fazinis perjungiklis). Valdymas atliekamas dėl hidraulinio poveikio vykdomajam mechanizmui, o valdymą - elektronika. Varikliui dirbant tuščiąja eiga, paskirstymo velenas yra pradinėje padėtyje. Vos tik padidėja apsisukimai, elektronika reaguoja į šį parametrą ir įjungia hidrauliką, kuri paskirsto veleną šiek tiek pasukdama, palyginti su pradine padėtimi. Dėl to vožtuvai atsidaro šiek tiek anksčiau, o tai leidžia greitai užpildyti cilindrus nauja BTC dalimi.Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia
  2. Kumštelio profilio keitimas. Tai yra plėtra, kuria vairuotojai naudojasi ilgą laiką. Sumontavę paskirstymo veleną su nestandartinėmis kumšteliais, galite pasiekti, kad įrenginys veiktų efektyviau esant didesniam apsisukimui. Tačiau tokius atnaujinimus turi atlikti kvalifikuotas mechanikas, o tai lemia daug atliekų. Varikliuose su VVTL-i sistema paskirstymo velenai turi kelis skirtingo profilio kumštelių komplektus. Kai vidaus degimo variklis dirba tuščiąja eiga, standartiniai elementai atlieka savo funkciją. Kai tik alkūninio veleno apsisukimai praeina virš 6 tūkstančių ribos, paskirstymo velenas šiek tiek pasislenka, dėl ko pradeda veikti dar vienas kumštelių rinkinys. Panašus procesas įvyksta, kai variklis sukasi iki 8.5 tūkst., O trečiasis kumštelių rinkinys pradeda veikti, todėl fazės dar platesnės.Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia
  3. Vožtuvo angos aukščio pokytis. Ši plėtra leidžia vienu metu pakeisti laiko režimus, taip pat neįtraukti droselio vožtuvo. Tokiuose mechanizmuose paspaudus akceleratoriaus pedalą, įsijungia mechaninis įtaisas, veikiantis įsiurbimo vožtuvų atidarymo jėgą. Ši sistema sumažina degalų sąnaudas maždaug 15 procentų ir tuo pačiu kiekiu padidina įrenginio galią. Šiuolaikiškesniuose varikliuose naudojamas ne mechaninis, o elektromagnetinis analogas. Antrojo varianto privalumas yra tas, kad elektronika sugeba efektyviau ir sklandžiau pakeisti vožtuvų atidarymo režimus. Kėlimo aukštis gali būti beveik idealus, o atidarymo laikas gali būti ilgesnis nei naudojant ankstesnes versijas. Tokia plėtra taupant degalus gali net išjungti kai kuriuos cilindrus (neatidaryti kai kurių vožtuvų). Šie varikliai įjungia sistemą, kai automobilis sustoja, tačiau vidaus degimo variklio nereikia išjungti (pavyzdžiui, prie šviesoforo) arba kai vairuotojas sulėtina automobilio greitį su vidaus degimo varikliu.Kas yra vožtuvo laikas ir kaip jie veikia

Kodėl reikia keisti vožtuvo laiką

Naudojant mechanizmus, kurie keičia vožtuvo laiką, galima:

  • Efektyviau energijos šaltinio išteklius naudoti įvairiais jo veikimo būdais;
  • Padidinkite galią nenaudodami pritaikyto paskirstymo veleno;
  • Padarykite transporto priemonę ekonomiškesnę;
  • Užtikrinkite veiksmingą cilindrų pripildymą ir vėdinimą dideliu greičiu;
  • Padidinkite transporto ekologiškumą dėl efektyvesnio oro ir kuro mišinio degimo.

Kadangi skirtingiems vidaus degimo variklio darbo režimams reikalingi atskiri vožtuvo laiko parametrai, naudojant FGR keitimo mechanizmus, mašina gali atitikti idealius galios, sukimo momento, ekologiškumo ir efektyvumo parametrus. Vienintelė problema, kurios kol kas negali išspręsti nė vienas gamintojas, yra didelė prietaiso kaina. Palyginti su standartiniu varikliu, analogas su panašiu mechanizmu kainuos beveik dvigubai brangiau.

Kai kurie vairuotojai naudoja kintamą vožtuvų laiko sistemą, kad padidintų automobilio galią. Tačiau naudojant modifikuotą paskirstymo diržą iš įrenginio neįmanoma išspausti maksimalaus. Skaitykite apie kitas galimybes čia.

Apibendrinant, mes siūlome nedidelę vaizdinę pagalbą kintamo vožtuvo sinchronizavimo sistemos veikimui:

Kintama vožtuvo laiko sistema, naudojant CVVT pavyzdį

Klausimai ir atsakymai:

Koks yra vožtuvo laikas? Tai momentas, kai vožtuvas (įleidimo arba išleidimo anga) atsidaro / užsidaro. Šis terminas išreiškiamas variklio alkūninio veleno sukimosi laipsniais.

ЧKas turi įtakos vožtuvo laikui? Vožtuvo laiką įtakoja variklio darbo režimas. Jei laike nėra fazės keitiklio, didžiausias efektas pasiekiamas tik tam tikru variklio apsisukimų diapazonu.

Kam skirta vožtuvo laiko schema? Ši diagrama parodo, kaip efektyviai užpildymas, degimas ir valymas balionuose vyksta tam tikrame apsukų diapazone. Tai leidžia teisingai pasirinkti vožtuvo laiką.

Vienas komentaras

Добавить комментарий