Газораспределительный механизм (грм): устройство, назначение и принцип работы

Цепь как привод ГРМ

В качестве альтернативы ремню существует иной вариант привода в движение элементов мотора. Он является гораздо более долговечным и по многим факторам обходит ременную передачу, это цепь ГРМ. Цепь ходит дольше, в то время как в среднем ремень нужно менять каждые 60- 120 тыс. км. (каждый автопроизводитель устанавливает различные сроки службы своих ремней).

Но многие автослесари советуют производить замену ремня заранее (в зависимости от его состояния), чтобы полностью исключить разрыв последнего. Поверьте, это будет последней вещью, которую вы бы желали, чтоб она произошла. Пренебрегать этим не стоит, иначе вас ждет долгий и дорогой ремонт мотора. Поскольку ремень- эластичная субстанция, со временем он может растянуться или наоборот огрубеть, на нем могут появиться трещины, а зубцы постепенно начать вылетать, что только приблизит автовладельца к катастрофическим для двигателя последствиям.

Допустим, ваш ремень ГРМ потерял натяжку и начал прыгать на зубьях звезд или звезды из него начали выгрызать зубцы. Рано или поздно такой ремень собьет настройки газораспределительной системы, клапан (ы) в одном из цилиндров останутся открытыми в ненужный момент и при ходе поршня в ВМТ произойдет встреча элементов мотора которая станет фатальной как для поршня, так и для клапанов (смятые или сломанные клапаны, прибитые поршни, задиры на стенках цилиндров и другие малоприятные последствия).

Чтобы этого никогда не произошло даем совет.

Совет от 1GAI.RU Визуально проверяйте состояние ремня на каждом ТО

И не важно сколько он проехал, 15 или 100 тыс. км

Меняйте ремень заранее, лучше не доездить на старом ремне тысяч 20 км, чем дождаться его обрыва. Также помните, что у ремней ГРМ есть не только ограничение по пробегу, но и по времени эксплуатации, обычно от 4 до 10 лет, посмотрите данные в мануале к вашей машине (связано это с тем, что резина со временем теряет свои свойства).

Также стоит всегда менять ремни ГРМ на подержанном автомобиле, купленном с рук. Если только нет железных доказательств тому, что ремень был недавно заменен. Но лучше перестраховаться!

Последствия оборванного ремня ГРМ

И так, второй вариант, цепь ГРМ. Обычно в течение всей жизни двигателя автомобиля ее не нужно менять, цепь можно считать неотъемлемой частью блока цилиндров, нуждающийся разве что в смазке это уже огромный плюс по сравнению с ременным типом передачи. Хотя ремень дешевле в производстве, а значит и в стоимости, его замена может быть дорогой в зависимости от их установки. В качестве примера можно привести двигатель экзотического автомобиля Alfa Romeo Twinspark. Компоновка подкапотного пространства машины для лучшей развесовки такова, что двигатель расположен вплотную к задней стенке моторного отсека, а сам ремень установлен в задней части двигателя, а не сбоку или спереди, как на большинстве моделей. Этот конструкторский изыск выливается в большой счет при замене ремня, в среднем во многих странах мира за работу нужно заплатить 30 тыс. рублей.

Впрочем, и цепной привод не без изъянов. Со временем звенья цепи также растягиваются или происходит поломка натяжителя, появляется свободный ход цепи, и звон при работе мотора, это чревато такими же проблемами, как и с порванным ремнем ГРМ, клапаны и поршни перестают работать в унисон и привет дорогой ремонт! Об этом также стоит помнить!

Alfa Romeo GTV также имел нестандартное расположение ремня ГРМ. Но это было пол беды. К сожалению, ремни на этом автомобиле не выхаживали большого ресурса, менять их приходилось часто, поэтому стоимость обслуживания автомобиля была нешуточная.

Диаграмма — фаза — газораспределение

Диаграмма — фаза — газораспределение

Диаграмма фаз газораспределения — графическое изображение моментов открытия и закрытия ( относительно мертвых точек) и продолжительности открытия органов газораспределения ( клапанов или окон), а также моментов подачи искры или топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания.  

Из диаграммы фаз газораспределения видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно. Та — кое положение называют перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов улучшает очистку и наполнение цилиндров.  

Из диаграммы фаз газораспределения видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно, — так называемое перекрытие клапанов.  

На рис. 22 показаны диаграммы фаз газораспределения, из которых видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно. Такое положение называют перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов улучшает очистку и наполнение цилиндров. В табл. 2 приведены данные по системе газораспределения двигателей.  

На рис. 18 приведена диаграмма фаз газораспределения четырехтактных двигателей.  

На рис. 5 приведена диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя, а в табл. 1 даны величины фаз для некоторых двигателей.  

На рис. 21 показана диаграмма фаз газораспределения двухтактных двигателей ЯАЗ-204, и ЯАЗ-206, а в табл. 6 даны фазы газораспределения изучаемых четырехтактных двигателей.  

Фазы газораспределения изображаются круговой диаграммой, называемой диаграммой фаз газораспределения. На рис. 21 приведена диаграмма фаз газораспределения двигателя автомобиля ГАЗ-53А, из которой видно, что при положении поршня, близком к ВМТ, оба клапана приоткрыты. Это явление называется перекрытием клапанов. Оно длится в течение очень небольшого промежутка времени. Поэтому за это время не происходит ни перемешивания потоков отработавших газов и свежего заряда, ни утечки горючей смеси с отработавшими газами.  

При отличии зазора от указанной величины искажается диаграмма фаз газораспределения; чрезмерный зазор вызывает шум, запаздывание открывания и опережение закрывания клапанов, а недостаточный зазор — опережение открывания и запаздывание закрывания клапанов.  

Все звенья механизма газораспределения должны быть установлены так, чтобы открытие и закрытие клапанов ( всасывающих, выхлопных, выпускных) производилось в моменты, соответствующие определенным положениям поршня или колена вала, как указано заводом-изготовителем в диаграмме фаз газораспределения двигателя.  

Все звенья механизма газораспределения должны быть установлены так, чтобы открытие и закрытие клапанов ( всасывающих, выхлопных, выпускных) производилось в моменты, соответствующие определенным положениям поршня или колена вала, как указано заводом-изготовителем в диаграмме фаз газораспределения двигателя.  

Страницы:      1    2

Масло для четырехтактного двигателя

Масла делятся на два типа – для двигателей с воздушным и водяным охлаждением. Температура поршней в моторах с воздушным охлаждением гораздо выше, чем в случае с водяным, поэтому первые более требовательны к маслу.

Хотя в зимний период техника с воздушным охлаждением четырехтактного двигателя используется реже (в основном садовая и сельскохозяйственная техника, мотоциклы, моторные лодки и т.д используются летом), вопрос для ее владельцев стоит достаточно остро. Зимой актуально масло для квадроциклов, снегоходов и т.д.

Главное, и летом и зимой – это характеристики, позволяющие маслу сразу после запуска двигателя создать защитную пленку на механизмах

Это важно, даже если двигатель новый или бывший в употреблении, но в идеальном состоянии. Сравнительный анализ разных марок показывает, что масло может быть минеральным или синтетическим

Разница между летними и зимними маслами определяется степенью вязкости и шириной диапазона температур, при которых конкретные марки масла можно применять. Число перед литерой W указывает на предел температуры, при которой масло густеет. Число после означает предельную температуру эффективного использования этого масла. Бывают всесезонные масла, например, 10w30. Аббревиатура SAE обозначает международный стандарт, по которому классифицируются моторные масла.

Высоковязкие масла, например, Sae 30 или Sae 40 ориентированы на летний период, а низковязкие (5W30 или близкие к нему) на зимний. Зимние масла летом будут ускоренно испаряться и не обеспечат смазку. Летние масла будут быстро густеть при низких температурах, осложняя работу мотора.

Фазы газораспределения

 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.

***

Фазовращатели ГРМ

Электронное управление автоматически регулирует работу гидроуправляемой муфты.

Система такого управления включает в себя:

группу входных датчиков;

электронный блок управления;

список исполнительных устройств.

Система управления получает показания от датчика Холла, который производит оценку положения распредвалов. Дополнительно задействованы и другие датчики, которые используются ЭБУ для управления работой всего двигателя.

К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости (ОЖ), датчик расхода воздуха и другие. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на специальное управляющее (исполнительное) устройство.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок управления двигателем, является электромагнитный клапан (электрогидравлический распределитель). Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а также реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, (мотор работает на самых низких оборотах), в режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.

Ресурс механизма

Многие автолюбители задаются вопросом: «Когда менять ремень ГРМ?» Понятное дело, что рассматриваемый нами элемент не вечен, а потому со временем подлежит замене. Особенно если уесть, что далеко не каждый ремень служит именно столько, сколько ему отмерял производитель. Дело в том, что на полках магазинов очень много бракованных деталей и подделок. Отличить их от оригинала весьма затруднительно, так как основная (несущая) часть находится внутри ремня. В таком случае ориентируемся на ценовую политику, пользуясь правилом «золотой середины». Также не следует покупать изделия без оригинальной упаковки и каких-либо обозначений.

Что касается конкретного ресурса, то все современные автопроизводители рекомендуют менять ремень каждые 80-100 тысяч километров пробега (или раз в 4-5 лет). Более точные значения вы можете узнать в руководстве по эксплуатации вашего авто, так как для каждой модели существует свой конкретный ресурс. Он может составлять и 70, и 200 тысяч километров.

Но опять же, точные сроки, в течение которых данная деталь будет исправно служить на благо вашего авто, предугадать очень сложно. Нельзя установить ремень и забыть о нем на ближайшие 80 тысяч километров пробега. Он может оборваться и на 10, и на 40 тысячах, а может прослужить и дольше указанного срока. Определить, когда менять ремень ГРМ, с точностью до километра просто невозможно. Поэтому раз в 3 месяца следует контролировать его внешнее состояние. Он не должен иметь микротрещин и отслоений. В противном случае вас ожидает обрыв ремня и, как следствие, капремонт мотора. И еще одно: данный элемент должен находиться всегда в натянутом состоянии. Проверить это можно следующим образом. Если ремень прокручивается пальцами руки более чем на 90 градусов, значит, его необходимо натянуть.

О грядущей замене также сигнализирует запах горелой резины в месте установки конструктивного элемента. Как только вы уловили характерный запах, лучше поменять его на новый.

Принцип работы

Принцип работы системы заключается в изменении положения распределительных валов относительно шкива коленчатого вала.

Система имеет два направления работы:

  • Опережение открытия клапанов.
  • Запаздывание открытия клапанов.

Опережение

Масляный насос при работе ДВС создает давление, которое подается на электромагнитный клапан CVVT. ЭБУ за счёт широтно-импульсной модуляции (ШИМ) управляет положением клапана VVT. Когда необходимо отрегулировать исполнительный механизм на максимальный угол опережения, клапан перемещается и открывает масляный канал к камере опережения гидромуфты CVVT. Из камеры запаздывания жидкость в это же время начинает сливаться. Это позволяет переместить ротор с распределительным валом относительно корпуса в противоположное относительно вращения коленвала направление.

Запаздывание

Принцип аналогичен предыдущему, однако клапан-соленоид при максимальном запаздывании открывает масляный канал к камере запаздывания. В это время ротор CVVT перемещаются в сторону направления вращения коленвала.

Система на основе гидроуправляемой муфты

Широкое распространение получили системы изменения фаз газораспределения, принцип работы которых основан на осуществлении поворота распредвала. К таким схемам управления фазами газораспределения относят: японскую систему VVT-i, Dual VVT-i, решение немецкого концерна BMW под названием VANOS, Double VANOS, схему VVT от Volkswagen, управление фазами газораспределения VTEC от Honda, систему CVVT брендов Hyundai, Kia и концерна GM, регулировку фаз VCP от Renault и т.д.

Работа указанных выше систем основывается на небольшом повороте распредвала по ходу его вращения. Такой способ позволяет добиться раннего открытия клапанов сравнительно с их базовым начальным положением. Данный тип систем изменения фаз газораспределения конструктивно состоит из специальной муфты, которая управляется гидравлическим способом, а также дополнительной системы управления указанной муфтой. Гидроуправляемая муфта среди автомехаников получила название фазовращатель.

Поворот распредвала осуществляется при помощи электроники управления и гидравлики, а сама система чаще всего затрагивает только впускные клапаны. Рост оборотов ДВС приводит к тому, что фазовращатель осуществляет проворот распредвала по ходу его вращения, впускные клапана открываются раньше и цилиндры намного более эффективно наполняются рабочей смесью в режиме высоких оборотов.

Получается, гидроуправляемая муфта реализует поворот распредвала ГРМ. Данная муфта конструктивно включает в себя:

  • ротор, который соединен с распредвалом;
  • корпус, которым выступает шкив привода распредвала;

В определенные полости, которые расположены между ротором и корпусом-шкивом, попадает моторное масло из системы смазки ДВС. Масло в муфту подается по особым каналам. Когда моторное масло заполняет одну или другую полость муфты, осуществляется поворот ротора по отношению к корпусу. Этот поворот ротора означает, что и распределительный вал будет повернут на необходимый угол.

Чаще всего местом установки гидроуправляемой муфты становится привод того распределительного вала, который отвечает за работу впускных клапанов. Встречаются также конструкции ДВС, когда подобные муфты-фазовращатели стоят как на впускном распредвале, так и на выпускном. Данное решение позволяет  шире и эффективнее регулировать параметры работы ГРМ на впуске и выпуске, но усложняет механизм.

Электронное управление автоматически регулирует работу гидроуправляемой муфты. Система такого управления включает в себя:

  • группу входных датчиков;
  • электронный блок управления;
  • список исполнительных устройств;

Система управления получает показания от датчика Холла, который производит оценку положения распредвалов. Дополнительно задействованы  и другие датчики, которые используются ЭБУ для управления работой всего двигателя.

К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости (ОЖ), датчик расхода воздуха и другие. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на  специальное управляющее (исполнительное) устройство.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок управления двигателем, является электромагнитный клапан (электрогидравлический распределитель). Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а также реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, (мотор работает на самых низких оборотах), в режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.

i-VTEC

Очередной разработкой компании Honda газораспределительного механизма с изменяемыми фазами VTEC является система, получившая обозначение i-VTEC (где буква «i» означает «Intellegence» — «интеллектуальный»).

«Интеллектуальность» же данной системы заключалась в следующем — управление изменением фаз осуществляется компьютером, при помощи функции поворота распредвала, регулируя угол опережения. Система i-VTEC позволила двигателям Honda получить больший крутящий момент на низких оборотах, что было постоянной проблемой для двигателей компании, — при высокой мощности они отличались малым крутящим моментом, получаемым на высоких оборотах.

Версия i-VTEC если не устранила, но существенно подкорректировала этот недостаток. Система i-VTEC начала устанавливаться на мощные моторы серии К и некоторых серии R, например, в автомобилях серии Type R, или Acura RSX. Другая версия, напротив, получила «экономичное» направление, и стала устанавливаться в гражданской серии двигателей (например на автомобилях CR-V, Accord, Element, Odyssey, и других).

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.

Регулятор фаз газораспределения

В начале 90-х годов 20-го века стали выпускаться первые двигатели с автоматическим изменением фаз ГРМ, но здесь уже не датчик контролировал положение коленвала, а непосредственно сдвигались сами фазы. Принцип работы такой системы следующий:

  • распределительный вал соединяется с гидравлической муфтой;
  • также с этой муфтой имеет соединение и распредшестерня;
  • на холостых и малых оборотах распредшестерня с распредвалом зафиксированы в стандартном положении, как была установлены по меткам;
  • при увеличении оборотов под воздействием гидравлики муфта поворачивает распредвал относительно звездочки (распредшестерни), и фазы ГРМ смещаются – кулачки распредвала раньше открывают клапана.

Одна из первых подобных разработок (VANOS) была применена на моторах M50 компании BMW, первые двигатели с регулятором фаз газораспределения появились в 1992 году. Следует отметить, что сначала VANOS устанавливался только на впускном распредвалу (у моторов M50 двухвальная система ГРМ), a c 1996-го стала использоваться система Double VANOS, с помощью которой уже регулировалось положение выпускного и впускного р/валов.

Какое преимущество дает регулятор фаз ГРМ? На холостом ходу перекрытие фаз газораспределения практически не требуется, и оно в данном случае даже вредит двигателю, так как при сдвиге распредвалов выхлопные газы могут попасть во впускной коллектор, а часть топлива будет попадать в выхлопную систему, полностью не сгорая. Но когда движок работает на максимальной мощности, фазы должны быть максимально широкими, и чем выше обороты, тем больше необходимо перекрытие клапанов. Муфта изменения фаз ГРМ дает возможность эффективно наполнять цилиндры рабочей смесью, а значит, повысить КПД мотора, увеличить его мощность. В тоже время на холостом ходу р/валы с муфтой находятся в исходном состоянии, и сгорание смеси идет в полном объеме. Получается, что регулятор фаз повышает динамику и мощность ДВС, при этом достаточно экономично расходуется топливо.

Фазы газораспределения и круговая диаграмма газораспределения двигателя

содержание   .. 

10 

11 

12 
13 
14 

15 
16 
17 
18 
19  20  ..

12.

Фазы газораспределения
и круговая диаграмма газораспределения двигателя

Продолжительность открытия
впускных и выпускных клапанов, выраженная в градусах угла поворота коленчатого
вала относительно мертвых точек, называется фаза­ми газораспределения.

            Наивысшие
мощностные показатели работы двигателя могут быть достигнуты при наилучшем
наполнении цилиндров горючей смесью и наиболее полной их очистке от отработавших
газов. Поэтому продолжительность фаз впуска и выпуска установлена больше 180°
из-за того, что моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положениями
поршня в верхней и нижней мертвых точках. Так у двигателей заднеприводных
автомобилей ВАЗ, впускной клапан открывается в конце такта выпуска до прихода
поршня в ВМТ с опережением на 12° (рис. 2.23, а) и 33° (рис. 2.23, б) у
двигателей переднеприводных автомобилей ВАЗ, а закрывается в начале такта сжатия
после прихода поршня в НМТ с запаздыва­нием соответственно на 40 и 79°.

Рис. Фазы газораспределения
двигателей

Выпускной клапан открывается в
конце такта рабочего хода до прихода поршня в НМТ с опережением на 42 и 47°, а
закрывает­ся в начале такта впуска после прихода поршня в ВМТ с запаздыванием
соответственно на 10 и 17°.

13. Назначение,
классификация систем питания поршневых двигателей их конструктивные особенности.

13.1. Характеристика
системы питания двигателей

           Системой
питания называется совокупность
приборов и устройств, обеспечивающих подачу топлива и воздуха к цилиндрам
двигателя и отвод от цилиндров отработавших газов. Система питания служит для
приготовления горючей смеси, необходимой для работы двигателя.

         Горючей
называется смесь топлива и
воздуха в определенных пропорциях.

 Двигатели автомобилей
работают на рабочей смеси.

         Рабочей
называется смесь топлива,
воздуха и отработавших газов, образующаяся в цилиндрах при работе двигателя.

В зависимости от места и
способа приготовления горючей смеси двигатели автомобилей могут иметь различные
системы питания (рис. 37).

Рис. 37.Типы систем питания

В ДВС применяются: система
приготовления горючей смеси в карбюраторе; система приготовления горючей смеси
во впускном трубопроводе; в цилиндре ДВС. Система питания с приготовлением
горючей смеси в специальном приборе — карбюраторе применяется в бензиновых
двигателях, которые называются карбюраторными.

        Система питания с
приготовлением горючей смеси во впускном трубопроводе также применяется в
бензиновых двигателях. Для приготовления горючей смеси в быстро движущийся поток
воздуха во впускном трубопроводе под давлением из форсунок впрыскивается
мелкораспыленное топливо. Топливо перемешивается с воздухом, и образованная
горючая смесь поступает в цилиндры двигателя.

            Система питания с
приготовлением горючей смеси непосредственно в цилиндрах двигателя применяется
как в дизелях, так и в бензиновых двигателях.  Приготовление горючей смеси
происходит внутри цилиндров двигателя путем впрыска из форсунок под давлением
мелкораспыленного топлива в сжимаемый в цилиндрах воздух. При этом, если в
дизелях происходит самовоспламенение образованной рабочей смеси от сжатия, то в
бензиновых двигателях рабочая смесь в цилиндрах воспламеняется принудительно от
свечей зажигания.

содержание   .. 

10 

11 

12 
13 
14 

15 
16 
17 
18 
19  20  ..

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. 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.

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.

Сущность и роль фаз газораспределения

На данный момент существуют двигатели, в которых фазы не могут изменяться принудительно, и двигатели, оснащенные механизмами (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. 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 (ГРМ), который состоит из следующих элементов:

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


Газораспределительный механизм

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.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector