Фазы газораспределения

Двухтактный двигатель отличается от четырехтактного тем, что рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала, а у четырехтактного двигателя внутреннего сгорания — за два оборота. Фазы газораспределения в двигателе внутреннего сгорания определяются продолжительностью открытия клапанов — выпускного и впускного, угол перекрытия клапанов указывается в градусах положения а/в.

В 4-тактных двигателях цикл заполнения рабочей смесью происходит за 10-20 градусов до достижения поршнем верхней мертвой точки, заканчиваясь при 45-65 градусах, а в некоторых двигателях внутреннего сгорания и дольше, позднее (до ста градусов), после поршень прошел нижнюю точку. Общая продолжительность впуска в 4-тактных двигателях может составлять 240-300 градусов, что обеспечивает хорошее наполнение цилиндров рабочей смесью.

В 2-х тактных двигателях продолжительность впуска топливовоздушной смеси продолжается при оборотах коленчатого вала около 120-150º, меньше длится и продувка, поэтому он заполняется рабочей и продувочной смесью отработавших газов за два -тактные двигатели внутреннего сгорания всегда хуже, чем в 4-тактных силовых агрегатах. На рисунке ниже представлена ​​схема фаз газораспределения двухтактного мотоциклетного двигателя от двигателя К-175.

0

Двухтактные двигатели редко используются в автомобилях, так как они имеют меньший КПД, меньшую экономичность, слабую очистку выхлопных газов от вредных примесей. Последний фактор особенно актуален: в связи с ужесточением экологических норм важно, чтобы выхлоп двигателя содержал минимальное количество СО.

Но все же 2-тактные ДВС имеют свои преимущества, особенно дизельные модели:

  • силовые агрегаты компактнее и легче;
  • они дешевле;
  • двухтактный двигатель разгоняется быстрее.

Сущность и роль фаз газораспределения

На данный момент существуют двигатели, у которых нельзя принудительно менять фазы, и двигатели, оснащенные механизмами изменения фаз газораспределения (например, CVVT). Для двигателей первого типа фазы подбираются опытным путем при проектировании и расчете силового агрегата.

сумасшедший

Фиксированные и регулируемые фазы газораспределения

Наглядно все они показаны на специальных схемах фаз газораспределения. Верхняя и нижняя мертвые точки (ВМТ и НМТ соответственно) — крайние положения поршня, движущегося в цилиндре, соответствующие наибольшему и наименьшему расстоянию между произвольной точкой на поршне и осью вращения коленчатого вала цилиндра двигателя. Начальные точки открытия и закрытия клапана (длина фазы) показаны в градусах и относятся к вращению коленчатого вала.

Фазовый контроль осуществляется газораспределительным механизмом (ГРМ), который состоит из следующих элементов:

  • распределительный вал (один или два);
  • клапанный механизм;
  • цепная или ременная передача от коленвала к распредвалу.

Устройство синхронизации двигателя

Газораспределительный механизм

Цикл двигателя всегда состоит из тактов, каждому из которых соответствует определенное положение впускного и выпускного клапанов. Таким образом, начало и конец фазы зависят от угла поворота коленчатого вала, который связан с распределительным валом, управляющим положением клапанов.

За один оборот распределительного вала коленчатый вал совершает два оборота и его суммарный угол поворота за рабочий цикл составляет 720°.

Диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя

Круговая диаграмма фаз газораспределения

Рассмотрим работу фаз газораспределения для четырехтактного двигателя на следующем примере (см изображение):

  1. Вход. На этом этапе поршень перемещается из ВМТ в НМТ, а коленчатый вал поворачивается на 180º. Выпускной клапан закрывается, а затем открывается впускной клапан. Последнее происходит с преимуществом в 12º.
  2. Сжатие. Поршень перемещается из НМТ в ВМТ, а коленчатый вал совершает еще один поворот на 180º (360º от исходного положения). Выпускной клапан остается закрытым, а впускной клапан остается открытым до тех пор, пока коленчатый вал не повернется на 40 градусов.
  3. Рабочее движение. Поршень переходит из ВМТ в НМТ под действием силы воспламенения топливовоздушной смеси. Впускной клапан находится в закрытом положении, а выпускной открывается преждевременно, когда коленвал еще не достиг 42º в НМТ. В этом такте полный оборот коленчатого вала также составляет 180º (540º от исходного положения).
  4. Вырваться на свободу. Поршень проходит от НМТ до ВМТ и вытесняет выхлопные газы. В этот момент впускной клапан закрыт (он откроется за 12º до ВМТ), а выпускной клапан останется открытым даже после того, как коленвал достигнет ВМТ еще на 10º. Общая величина поворота коленчатого вала в этом такте также составляет 180º (720º от начальной точки).

Фазы синхронизации также зависят от профиля и положения кулачков на распределительном валу. Так что если они одинаковы на входе и выходе, то и продолжительность открытия клапанов будет одинаковой.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector