Змінна фаза газорозподілу. Які переваги? Що ламається?

Постійні фази газорозподілу у всьому діапазоні оборотів двигуна – дешеве, але малоефективне рішення. Зміна фази має багато переваг.

У пошуках можливостей удосконалення поршневих, чотиритактних двигунів внутрішнього згоряння конструктори послідовно впроваджують нові рішення, що дозволяють покращити динаміку, розширити діапазон корисних оборотів, знизити витрати пального та знизити токсичність вихлопних газів. У боротьбі за оптимізацію процесів згоряння палива інженери колись використовували регульовані фази газорозподілу для розробки більш ефективних та екологічних двигунів. Механізми управління ГРМ, що значно покращили процес заповнення та очищення простору над поршнями, виявилися чудовими союзниками конструкторів та відкрили перед ними абсолютно нові можливості. 

У класичних рішеннях без зміни фаз газорозподілу клапани чотиритактного двигуна відкриваються та закриваються за певним циклом. Цей цикл повторюється однаково, доки працює двигун. У всьому діапазоні оборотів не змінюється ні положення розподільного валу, ні положення, форма і кількість кулачків на розподільному валі, ні положення і форма коромисел (якщо вони встановлені). В результаті ідеальний час відкриття та перебіг клапана з'являються лише у дуже вузькому діапазоні обертів. Крім того, вони не відповідають оптимальним значенням та двигун працює менш ефективно. Таким чином, заводське встановлення фаз газорозподілу є далекосяжним компромісом, коли двигун працює належним чином, але не може продемонструвати свої справжні можливості з точки зору динаміки, гнучкості, витрати палива та токсичності вихлопних газів.

Якщо в цю фіксовану компромісну систему ввести елементи, що дозволяють змінювати часові параметри, то ситуація кардинально зміниться. Зменшення фаз газорозподілу та підйому клапанів у діапазоні низьких та середніх оборотів, подовження фаз газорозподілу та збільшення підйому клапанів у діапазоні високих оборотів, а також повторне «укорочення» фаз газорозподілу при оборотах, близьких до максимальних, дозволяє значно розширити діапазон оборотів, при яких клапан тимчасові Параметри оптимальні. На практиці це означає більш високий момент, що крутить, на нижчих оборотах (краща гнучкість двигуна, більш легке прискорення без перемикання на нижчу передачу), а також досягнення максимального значення крутного моменту в широкому діапазоні оборотів. Тому раніше в технічних характеристиках максимальний момент, що крутить, пов'язувався з конкретними оборотами двигуна, а в даний час найчастіше зустрічається в певному діапазоні оборотів.

Регулювання ГРМ здійснюється у різний спосіб. Випередження системи визначається конструкцією варіатора, тобто. виконавчого елемента, відповідального зміну параметрів. У найскладніших рішеннях вся система управляється комп'ютером з урахуванням безлічі різних чинників. Все залежить від того, чи потрібно змінити лише час відкриття клапанів або їх перебіг. Також важливо, чи будуть зміни різкими чи плавними.

У простій системі (VVT) варіатор, тобто. елемент, що здійснює кутове зсув розподільного валу, встановлений на провідному шківі розподільного валу. Під дією тиску масла і завдяки спеціально сконструйованим камерам усередині колеса механізм може обертати маточину з встановленим у ній розподільним валом щодо корпусу колеса, на яку діє елемент приводу ГРМ (ланцюг або зубчастий ремінь). Завдяки своїй простоті така система дуже дешева, але малоефективна. Вони використовувалися, зокрема, Fiat, PSA, Ford, Renault та Toyota у деяких моделях. Система Honda (VTEC) забезпечує кращі результати. До певних обертів клапани відкриваються кулачками з профілями, що сприяють плавному та економічному водінню. При перевищенні певної межі швидкості набір кулачків зміщується і важелі натискають на кулачки, що сприяє динамічному спортивному водінню. Перемикання виконується гідравлічною системою, сигнал подається електронним контролером. Гідравліка також відповідає за те, щоб у першій фазі працювали лише два клапани на циліндр, а у другій фазі – всі чотири клапани. При цьому змінюються не тільки часи відкриття клапанів, а й їх перебіг. Аналогічне рішення від Honda, але із плавною зміною параметрів фаз газорозподілу називається i-VTEC. Рішення, близькі до ідей Хонди, можна знайти в Mitsubishi (MIVEC) і Nissan (VVL).

Корисно знати: підроблені речення. У мережі є шахраї! Джерело: ТВН Турбо/x-news