ГРМ и его детали: цепь, ремень, распредвал, ролик

Газораспределительный механизм (аббревиатура — ГРМ) — набор элементов, гарантирующих правильную работу клапанов впуска / выпуска силового агрегата.

Работа узла синхронизируется с кривошипно-шатунным устройством во избежание контакта поршневых и клапанных механизмов после пуска мотора. Ниже подробно рассмотрим, для чего нужен ГРМ, как он работает, какие бывают виды, и в чем их особенности.

Оглавление

1. Назначение газораспределительного механизма
2. Принцип работы
3.  Классификация ГРМ
   • По расположению распредвала
   • По числу распредвалов: DOHS и SOHS
   • По числу клапанов
   • По типу привода
4. Заключение

Назначение газораспределительного механизма

Простыми словами, ГРМ необходим для подачи в мотор готовой топливной смеси, а также выпуска в полости цилиндров сгоревшего горючего. Эта функция активна, благодаря клапанам, открывающимся / закрывающимся в конкретный момент времени. На большинстве ДВС используется 4-тактный принцип, обеспечивающий преобразование энергии тепловой в механическую.

Весь процесс проходит в цилиндровой группе, где клапаны и поршни синхронно перемещаются в определенной последовательности с соблюдением фаз. При этом в функции ГРМ входит перемещение клапанов во взаимодействии с коленвалом. В зависимости от ситуации происходит открытие / закрытие впускных / выпускных клапанов.

Условно в назначение ГРМ входит обеспечение работы следующих четырех фаз:

1. Подача горючего. Поршень перемещается от максимально верхней точки вниз, после чего открывается топливный клапан, и в цилиндр подается подготовленное горючее. Форсунка во взаимодействии с ЭБУ выпрыскивает нужный объем воздушно топливной смеси, а клапан перекрывает доступ. При этом коленвал разворачивается на 1800 по отношению к первоначальной позиции.
2. Сжатие. После максимального снижения поршень начинает перемещаться вверх. Параллельно происходит создание нужной компрессии в цилиндре. При достижении максимального уровня процесс сжатия считается оконченным. При этом коленвал полностью разворачивается вокруг оси.
3. Рабочий ход. Как только поршень достигает верхнего уровня, срабатывает свеча, а горючее загорается. Возникает давление, которое толкает поршень к нижней позиции. В результате происходит рабочий ход, а сам процесс движения коленвала считается завершенным. В этот момент узел развернулся на 5400.
4. Вывод отработавших газов. Вместе с вращением коленвала происходи подъем поршня к верхней позиции. При этом газы выдавливаются через своевременно открытый выхлопной клапан. Дальше отработавшие газы выходят через выхлопную трубу. При этом коленвал совершил 720-градусный (двойной) разворот.

Газораспределительный механизм двигателя гаратирует точное и своевременное открытие клапанных узлов впуска / выпуска. При этом ГРМ взаимодействует с коленвалом, а вращение распредвалу передается с помощью цепи, ремня или шестерней. На этом вопросе мы еще остановимся ниже.

Принцип работы

Читайте также: Ремень ГРМ — последствия обрыва

Для понимания принципов работы ГРМ важно знать его структуру, конструктивные особенности и назначение разных элементов. В составе системы клапаны и распредвал с приводами. Каждый из элементов выполняет определенную функцию.

Клапаны

Важно

Ключевой элемент ГРМ, обеспечивающий подачу горючего в цилиндр и вывод отработавших газов. Конструктивно представляет собой стержень, расплющенный к концу.

На новых моторах находятся на ГБЦ, а место контакта является «седлом». Рассматриваемый элемент может предназначаться для впуска и выпуска. Диаметр клапана впуска немного больше.

При изготовлении применяется металлический сплав, обеспечивающий устойчивость к высокой температуре и давлению. Стержневая часть клапана впуска цельная, а выпуска — пустая внутри. В последнем случае внутри используется натриевый состав для более качественного отвода тепла.

Современные моторы, как правило, комплектуются парами клапанов впуска / выпуска. Иными словами, на каждом цилиндре установлено по 4-ре штуки, а всего 16 клапанов. Но бывают и другие варианты — с 2-мя, 3-мя и 5-ю клапанами (об этом ниже). Движение клапанов обеспечивает привод, построенный на гидротолкателях или рычаге роликового типа.

Пружина

Элемент, обеспечивающий фиксацию клапана в закрытом виде. Пружинка установлена на стержне с применением сухарей и тарелки. Жесткости изделия достаточно для плотного закрытия и колебаний в процессе работы.

Роликовый рычаг

Такой узел применяется в большинстве случаев, и именно он играет роль приводного механизма для клапанной системы. Конструктивно рычаг одной частью «стоит» на стержне клапана, а второй — на гидравлических компенсаторах или шаровой. Для уменьшения потерь место контакта кулачка и рычага распредвала делается в роликовой форме.

Гидрокомпенсатор

Применение этого элемента обеспечивает 0-й зазор в любой позиции, что уменьшает шумность и делает работу мотора более мягкой. Гидравлический компенсатор — это специальный цилиндр с подпружиненным поршнем. Устройство ставится прямо на клапанном толкателе.

Распредвал

В функции распредвала двигателя входит обеспечение работы ГРМ с учетом требуемого порядка функционирования цилиндров и фаз. Конструктивно устройство представляет собой вал, где есть кулачки. Именно они воздействуют на клапана и способствуют их открытию-закрытию. При этом форма кулачков обеспечивает необходимое время в открытой или закрытой позиции. 

Дополнительные узлы

В современных моторах часто устанавливаются вспомогательные устройства, обеспечивающие корректное функционирование газораспределительного механизма. В эту группу входит датчик положения распредвала (Холла), определяющий угол расположения и отправляющий сигналы в ЭБУ двигателя. В некоторых авто монтируются системы, регулирующие клапанные зазоры (гидрокомпенсаторы, о которых упоминалось выше).
С учетом сказанного можно рассмотреть алгоритм работы ГРМ в общем виде:

• Стартер вращает коленвал.
• Механическое вращение с помощью ремня, цепочки или звездочек передается на распредвал (может быть два и более).
• Кулачки на валу распределения бьют по клапанам впуска / выпуска, заставляя их открываться и закрываться в нужный момент.
• В поршневой системе реализуется четыре фазы, о которых упоминалось в разделе выше.

На практике существуют образцы моторов без привода ГРМ и распредвала. Минус в том, что такие конструкции имеют низкую степень надежности. 

Классификация ГРМ

При рассмотрении особенностей газораспределительной системы необходимо учитывать, что она может различаться по позиции и числу распредвалов, количеству клапанов и типу приводного механизма (цепь, ремень, шестеренка, комбинированный). Рассмотрим разные варианты подробнее.

По расположению распредвала

Конструктивно распределительный вал может быть расположены в одном из двух мест двигателя:

• Внизу. Механизм закреплен в блоке цилиндрами возле коленвала. Кулачки воздействуют на толкатели, а далее импульс передается к коромыслам. Для передачи механического момента используются так называемые стержни, объединяющие толкатели в нижней части и коромысла вверху. Нахождение распредвала внизу является редким случаем, но у него есть преимущество в большей надежности соединения. В новых ДВС такой вариант не используется.
• Вверху. Наиболее распространенное решение, при котором распредвал расположен в ГБЦ на клапанной частью. В такой позиции можно реализовать разные способы воздействия на клапанную часть: с применением рычажного механизма, с использованием коромысел или толкателей. Верхнее расположение отличается простотой, надежностью и небольшими размерами.

По числу распредвалов: DOHS и SOHS

На современных моторах может устанавливаться один или два распредвала. В первом случае система называется SOHC (одиночный верхний распредвал) или DOHS (двойной верхний распредвал). Как видно, в обоих случаях механизм имеет верхнее расположение.

При использовании двойного варианта каждый из валов имеет индивидуальную функцию. Первый несет ответственность за открытие, а второй — за закрытие клапанного механизма. В V-образных моторах может применяется целых четыре распределительных вала. Они работают попарно на обе группы цилиндров.

По числу клапанов

Ключевым фактором является количество применяемых клапанов, ведь от этого зависит вид распредвала и число кулачков. По количеству клапанов на один цилиндр может быть от двух до пяти.
Кратко рассмотрим основные варианты по количеству клапанов:

• Два: впуск, выпуск.
• Три: 2 впуск, 1 выпуск.
• Четыре: по 2 на впуск / выпуск.
• Пять: 3 впуск, 2 выпуск.

Чем выше число клапанов на впускной системе, тем больше объем горючего поступает в мотор.

Как результат, увеличивается мощность и динамика мотора. Сразу отметим, что больше пяти клапанов установить невозможно из-за особенностей распределительного вала и других механизмов мотора. Чаще всего система ограничивается четырьмя элементами.

По типу привода

При анализе газораспределительного механизма необходимо учитывать и типы привода. Здесь возможно четыре варианта.

Цепной

Наиболее надежным вариантом является цепь ГРМ. В таком случае на распределительном и коленчатом валах монтируются звездочки (шестерни с зубцами). Они объединяются с помощью специальной цепочки, а сверху система закрывается специальным корпусом. При вращении коленвала звездочка тянет цепь, которая, в свою очередь, вращается шестеренку распредвала.

Конструктивно цепи отличаются по типу или числу рядов. В первом случае они делятся на зубчатые, роликовые и втулочные, а втором бывают от двух-четырех рядными. При наличии нескольких распредвалов может применяться соответствующее количество цепей.

Средний ресурс такого механизма — 170-200 тыс. километров. Чаще всего повреждаются шестерни или дополнительные узлы (натяжители, успокоители). В результате цепочка перескакивает на другие участки, что приводит к нарушению работы ГРМ и повреждению клапанов. В случае поломки может потребоваться замена цепи и вспомогательных механизмов.

Ременной

Второй по популярности —ремень ГРМ. В отличие от рассмотренного выше варианта здесь на валах установлены шкивы или зубчатые шестеренки. Сверху этих узлов натягивается ременной соединитель, обеспечивающий передачу вращения. Ремень может быть клиновым (зубчатым) и поликлиновым. В первом случае на валах монтируются шестерни с зубцами.

Дополнительно в ременном приводе предусмотрено несколько видов роликов (натягивающие, опорные). Первые обеспечивают нужное натяжение ремня, а вторые играют роль опоры и защищают от соскальзывания.

Повреждение ремня или дополнительных элементов ведет к неправильной работе ГРМ и чаще всего к повреждению мотора. Хуже всего, если происходит разрыв ременной передачи. Результатом является удар клапанов и поршней с повреждением механизма. 

Шестеренчатый

Такой вариант привода применяется в редких случаях. Конструктивно он подразумевает наличие шестеренок на коленвал и распредвал, которые объединяются друг с другом не с помощью ремня / цепи, а с применением других шестеренок. По сути, повторяется принцип работы часов, когда момент передается с помощью зацепления зубцов разных звездочек.

Редкость применения такого привода объясняется тем, что распределительный и коленчатые валы находятся сверху и снизу соответственно на большом расстоянии. Вот почему приходится использовать ремень или цепь. Если же оба механизма находятся внизу, применение шестеренчатого принципа вполне реально. При этом он надежен, но имеет большую сложность. Встречается у Ниссанов на моторах AXD, AXE или BLJ. Наиболее слабым местом являются зубцы звездочек, которые могут поломаться.

Смешанный

Некоторые производители применяют смешанный вариант, когда используются шестеренчатый и цепной приводы.

Таких схем много, но применяются они в редких случаях. Иногда даже используется цепь и ремень одновременно. Вариантов десятки, поэтому при покупке машины необходимо поинтересоваться, какой именно предусмотрен в вашем случае. Чаще всего сложные моторы встречаются в японских или корейских ДВС.

Заключение

Важность системы ГРМ трудно переоценить, ведь именно от ее правильной работы зависит способность двигателя нормально функционировать. Повреждение любого из узлов или нарушение синхронизации может стать причиной повреждения внутренних элементов мотора и, как следствие, необходимости его капитального ремонта.

Принцип работы газораспределительного механизма

Поиск запроса «газораспределительный механизм (грм)» по информационным материалам и форуму

ГРМ автомобиля: устройство, принцип дествия, ресурс

Газораспределение существует с момента появления двигателей внутреннего сгорания. Система ГРМ (газораспределительного механизма) пережила несколько модернизаций. Появились варианты с четырьмя-пятью клапанами на цилиндр, управление временем открытия и высотой подъёма клапанов перешло из экзотики в серийные моторы.

 Что такое ГРМ

В цилиндрах двигателей сгорает не бензин, а бензовоздушная рабочая смесь. Система газораспределения направляет рабочую смесь в камеру сгорания в нужное время, чтобы продукты горения оттолкнули поршень, который, в свою очередь, повернёт коленчатый вал.

Самый распространённый тип двигателей – четырехтактные бензиновые и дизельные моторы. Распределение смеси или воздуха по цилиндрам осуществляется с помощью клапанов. 

Для работы мотора достаточно одного впускного и одного выпускного клапана.

Однако, в угоду экономичности и экологии, современные двигатели имеют четыре, а то и пять клапанов на цилиндр. Управляет открытием клапанов распределительный вал. От профиля его кулачков зависят характеристики мотора.

 ГРМ: цепь или ремень

• На заре автомобилестроения на моторах с нижним расположением распредвала (OHV) применялся привод ГРМ шестернями. Этот тип привода можно встретить на старых Волгах и УАЗах.
• Цепной привод ГРМ. Самый надёжный вариант, потому что обрыв двухрядной цепи, работающей в масле, практически невозможен. Однако цепь работает громче ремня, и для снижения шума применяют специальные устройства – натяжители и успокоители цепи. Ресурс до замены цепи ГРМ составляет 200 – 300 тысяч километров.
• Самый популярный вид привода – ременный. Низкая шумность, малая инерция, эластичность – основные достоинства зубчатого ремня. Он используется как с одним верхним (SOHC), так и с двумя (DOHC) распредвалами. Первые серийные ремни имели ресурс всего 40 – 60 тыс. км. Современные изделия более долговечны. На некоторых моторах «Форд» инструкция предписывает заменять ремень и ролик каждые 160 000 километров пробега.

Заметим, что ремнём ГРМ часто приводится в движение и насос охлаждающей жидкости («помпа»).

 Обрыв ремня – как избежать ремонта

На моторах с цепным приводом вероятность встречи клапана с поршнем минимальна. Цепи практически никогда не рвутся, а долго ездить с разрушенным натяжителем или успокоителем никто не сможет.

Иное дело – ремень. Добросовестный автовладелец своевременно меняет расходные материалы, к коим относятся и элементы привода ГРМ. 

Как правило, замена ремня ГРМ производится каждые 60 – 200 тысяч километров (интервал указан в инструкции к авто), помпа и ролик – каждые 150 – 250 тысяч пробега. 

Но засвистевший ролик натяжителя или стук помпы можно слушать месяцами и не придавать этому значения. Когда зашумевшая помпа или ролик заклинят, это приведёт к обрыву ремня ГРМ.

Самое страшное при обрыве – встреча клапанов с поршнями. В лучшем случае – это загиб клапана. В худшем – замена двигателя, когда обломком клапана разбивает головку блока, царапает цилиндр, раскалывает поршень, гнёт и обрывает шатун. Если на вашем моторе встреча поршней с клапанами невозможна (достаточная высота камеры сгорания, проточки в поршнях), то вам повезло.

 Меняем ремень ГРМ – где, когда и как

Замена ремня ГРМ своими силами возможна при наличии навыков и специального инструмента. Если вы не являетесь опытным автомехаником, то замену привода ГРМ нужно доверить специализированному сервису, который работает именно с вашей маркой автомобиля. На многих современных моторах шкивы фиксируются без шпонок. Чтобы обеспечить требуемые углы установки, нужна специализированная оснастка, «на глазок» такой привод собрать невозможно.

Менять ремень ГРМ и сопутствующие детали следует по инструкции, или немного раньше. 

Возможно, замена потребуется после преодоления глубокого брода, буксования в грязи, длительного движения по пыльной грунтовой дороге. Также нужно обратиться на диагностику при наличии посторонних шумов в двигателе. 

На ремне не должно быть трещин, расслоений, видимых участков корда. Хорошо, если маркировка на оборотной стороне ремня не стёрта. Это свидетельствует о хорошем состоянии ролика.

 Оригинал или заменитель?

Ремни ГРМ автозаводы не производят, они их заказывают на специализированных предприятиях со своим логотипом. Поэтому на европейские автомобили можно смело ставить продукцию Contitech, Gates, Bosch, БРТ, и других «грандов».

Обводные (опорные) и натяжные ролики хорошего качества выпускаются компаниями Gates, SKF, INA. Гидрокомпенсаторы зазоров клапанов также используем INA – это поставщик практически всех европейских автозаводов. Эти детали отличаются от «оригинала» только наличием логотипа автопроизводителя, а стоимость их гораздо ниже. 

Если вы будете вовремя проводить обслуживание ГРМ, то автомобиль ответит вам надёжностью и долгими годами беспроблемной эксплуатации. Удачи на дорогах!

Что такое синхронизация клапанов и как она влияет на работу двигателя?-CarBikeTech

Во-первых, прочитайте здесь о том, как открываются и закрываются клапаны двигателя. Клапаны двигателя похожи на человеческий нос. Автомобильный двигатель использует клапаны для процесса «дыхания» (вдох/выдох). Распределительный вал двигателя открывает и закрывает клапаны с определенным интервалом. Время открытия и закрытия клапанов указывается в градусах, соответствующих положению поршней двигателя. Фаза газораспределения двигателя является наиболее важным процессом двигателей внутреннего сгорания.

Диаграмма синхронизации клапанов двигателя

Впускной клапан обычно открывается на несколько градусов до того, как поршень достигает ВМТ в такте выпуска. Он закрывается после того, как поршень достигает НМТ на несколько градусов, т. е. когда поршень начинает двигаться вверх по цилиндру в такте сжатия. При такте всасывания топливовоздушная смесь или заряд очень быстро всасываются в цилиндр. Это связано с тем, что движение поршня вниз создает вакуум (или отрицательное давление) в цилиндре, и воздушно-топливная смесь заполняет пустое пространство.

Как помогает синхронизация клапанов двигателя?

Эта топливно-воздушная смесь (также известная как заряд) обладает как массой, так и движением. Весь заряд не может попасть в цилиндр, даже когда поршень достигает конца своего хода вниз, потому что открытие впускного клапана мало. Поэтому давление в камере сгорания остается ниже атмосферного, а заряд все еще движется в направлении движения поршня с большой скоростью.

Если впускной клапан закроется в этот момент, цилиндр получит меньше заряда, чем требуется. Следовательно, впускной клапан остается открытым до тех пор, пока поршень не войдет в свой следующий ход вверх, то есть такт сжатия. В этот момент давление в цилиндре становится почти равным атмосферному давлению. Инженеры точно калибруют фактическую точку закрытия впускного клапана таким образом, чтобы она совпадала с точкой, в которой движение поступающего заряда начинает реверсивно.

Перекрытие клапанов:

В такте выпуска поршень снова движется вверх; вытеснение выхлопных газов через открытый выпускной клапан. Выпускной клапан открывается до того, как поршень достигнет НМТ в рабочем такте. Поскольку выпускной клапан открывается непосредственно перед НМТ, часть сжатых выхлопных газов выходит еще до того, как поршень начнет свой ход вверх.

Перекрытие клапанов двигателя

Сбрасывает избыточное давление и помогает снизить насосные потери поршня при его движении вверх. Выпускной клапан закрывается после достижения поршнем ВМТ на несколько градусов, т.е. когда поршень начинает двигаться вниз по цилиндру в такте всасывания. В этот момент впускной и выпускной клапаны остаются открытыми в течение очень короткого периода времени; вызывая «наложение». Это «перекрытие» помогает лучше «очищать» или вытеснять оставшиеся выхлопные газы из цилиндра двигателя.

Что такое система изменения фаз газораспределения (VVT)?>> Продолжить чтение здесь

сообщить об этом объявлении

О команде CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.

ГРМ — что это такое?

Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания должны иметь коллекторы для возможности изменения заряда цилиндров. Другими словами, необходимо следить за тем, чтобы выхлопные газы вовремя выходили из камеры сгорания и не смешивались со свежей воздушно-топливной смесью, так как это снизит полноту сгорания.

На заре автомобилестроения двигатели внутреннего сгорания имели только выпускной клапан с механическим приводом, поскольку впускной клапан приводился в действие вакуумом. Движение поршня к нижнему отверстию создавало вакуум в цилиндре, который открывал впускной клапан, а падение вакуума приводило к закрытию клапана пружиной. Однако такой способ срабатывания клапана не удобен.

Связан с принципом работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания . В одном цикле четыре фазы и в каждой из них коленчатый вал поворачивается на пол-оборота, а это значит, что коленчатый вал и регуляторы клапанов должны быть соединены в соотношении два к одному. Распределительный вал управляет клапанами, он имеет вдвое меньшую скорость, чем коленчатый вал. Идеальный механизм синхронизации должен быть жестким и легким, чтобы обеспечить низкую инерцию и высокую скорость.

Приведение в действие клапана оказывает большое влияние на КПД двигателей, поскольку вся дополнительная энергия тратится впустую . Например, возвратные пружины клапанов являются проблемой, усилие пружины должно быть оптимально отрегулировано. Если клапан установлен на слишком высокой скорости, пластина клапана может упасть, что приведет к повреждению двигателя. Вот почему иногда используются две пружины с противоположными витками, чтобы они не могли застрять друг в друге.

В двигателях Ducati пружины закрывают клапаны, это называется десмородным управлением, при котором на клапан приходится два кулачка — один закрывается, а другой открывается. Проблема с этой системой заключается в сложности настройки. Основное отличие типов ГРМ заключается в расположении распределительного вала.

Типы:

SV (боковой клапан)

— В настоящее время больше не используется, он жесткий и легкий, но камера сгорания плохо приспособлена к нему.

— Используется в знаменитом Ford Model T , а сегодня иногда в малых двигателях для садовой техники и ручных инструментов

— На сегодняшний день в основном устарел на кулачке и параллельно оси цилиндра

OHV (верхний клапан)

— Распределительный вал находится в картере рядом с коленчатым валом

— Коромысел и подъемные тяги обеспечивают передачу усилия на клапаны

— Жесткость раньше была проблемой, не подходит для двигателей с высоким крутящим моментом

— Часто используется для мотоциклов — Harley Davidson, Yuki

— Редко в автомобилях (например, двигатели LS для Corvettes)

OHC ( верхний распределительный вал)

— Распредвал находится в головке блока цилиндров и воздействует либо на коромысло, либо непосредственно на клапан

— SOHC — вариант OHC, только один распределительный вал используется как для впускного, так и для выпускного клапанов

— DOHC , двойной OHC, имеет два распредвала в ГБЦ и предпочтительнее для высокооборотных двигателей так как это очень солидное решение, плюс есть возможность тюнинга двигателя разными фазами впуска и выпускные клапаны

Способ передачи мощности от коленчатого вала к распределительному валу отличается: цилиндра к головке блока цилиндров, где находится распределительный вал.

Коленчатый вал — это вал, на котором коленчатый вал соединяется с передней бабкой.

Цепь

— Коленчатый и распределительный вал параллельны и имеют зубчатые колеса, для цепного привода

— Цепь со временем растягивается при плохой конструкции, поэтому необходимо использовать натяжитель, плюс цепь нуждается в смазке

— Такая конструкция наиболее распространена на мотоциклах, но встречается и на автомобилях

Ремень

— Вместо цепи используется высокопрочный ремень, который имеет зубья, чтобы он не проскальзывал и не влиял на изменение ГРМ

— Ремень, в отличие от цепи, не смазывается (есть исключения) и должен храниться в сухом и чистом месте

— Реже на мотоциклах (Ducati, Gilera), часто на автомобилях менять через 100-150 тыс. км

Шестерни

— Пробег от коленвала до ГБЦ

— Высокая надежность, проблема в сложности и размере решения

— Такое решение встречается очень редко в мотоциклы (например, Honda VFR)

Натяжение цепей и ремней ГРМ решается шкивами и должно обслуживаться в соответствии с периодичностью, установленной производителем. На самых старых двигателях натяжители были ручными, это был штифт, который под действием пружины прижимался к направляющей цепи. Натяжители нуждаются в регулярном обслуживании. Более современное решение – гидронатяжители, которые не нуждаются в регулировке. Натяжитель всегда располагается на более легкой стороне цепи.

Клапаны имеют круглую форму, и для увеличения расхода можно использовать различное количество клапанов. В соответствии с потребностями конструкции двигателя. Как правило, чем старше двигатель, тем меньше в нем клапанов. Для бензиновых атмосферных четырехцилиндровых двигателей стандартом теперь является 16 клапанов. В 1990-х это было больше похоже на 8 клапанов. Использование большего количества клапанов приводит к лучшему обмену смеси в цилиндре, но проблема заключается в более сложной конструкции, которая, хотя и может экономить топливо и обеспечивать лучшую динамику движения на более высоких оборотах, может быть не такой надежной (ср. эволюцию поколений 1.4 8v на 1,2 16v).

При атмосферном наполнении невозможно заполнить цилиндр на 100%, поэтому используется турбокомпрессор или механический компрессор. Эта тема уже была затронута в этой статье.

На мотоциклах чаще всего встречаются два впускных клапана (Yamaha 3). Расположение свечи зажигания также важно, 4-клапанный цилиндр имеет лучшее положение для свечи зажигания, чем 2-клапанный цилиндр. Время впуска очень короткое, исчисляется миллисекундами и уменьшается с увеличением оборотов.

Лучшие атмосферные двигатели способны заполнить цилиндр на 90%, а двигатели с наддувом – на 160%. Выпускные клапаны более подвержены термической нагрузке, чем впускные, поэтому рекомендуется подумать об их соединении с головкой блока цилиндров, чтобы предотвратить прогорание клапанов.

Turbolader sind im Betrieb hohen Temperaturen ausgesetzt. Kaufen Sie nur Qualitäts-Turbolader von Autonorma, wechseln Sie regelmäßig Kraftstofffilter und Motoröl.

Регулируемая фаза газораспределения

Двигатели с фиксированной фазой газораспределения имеют более высокие потери, чем двигатели с регулируемой фазой газораспределения. Для экономии топлива был придуман ряд решений. Если фазы газораспределения неизменны, трудно оптимизировать изменение заряда в цилиндре. Изменяемая фаза газораспределения позволяет двигателю работать в более экономичном Цикл Аткинсона (увеличенное время расширения для повышения эффективности).

Система изменения фаз газораспределения была изобретена итальянцами Джованни Торацца и Данте Джакозой в 1960-х годах . Однако только когда Alfa Romeo запустила эту технологию в серийное производство в 1986 , их система не могла изменять подъем клапана. BMW Vano s появился на рынке в 1992 и представлял собой систему газораспределения, эволюцию системы Double VANOS , которая, в отличие от своего предшественника, позволяла также изменять синхронизацию на выпускной стороне коллектора. Toyota VVT-i изменяет только фазы газораспределения, но не подъем клапанов. Toyota попыталась провести аналогию VTEC только с одним двигателем, VVTL-i V8. Toyota Valvematic предлагает регулировку фаз газораспределения и подъема клапанов на бензиновых агрегатах. Он добавил механизм, который непрерывно регулирует подъем впускного клапана, к уже используемой системе VVT-i (изменение фаз газораспределения). Дроссельной заслонки нет, у Valvematic тоже есть второй кулачок, который меняет подъем клапана.

В отличие от обычных решений, Fiat MultiAir не имеет педали акселератора, соединенной с педалью акселератора с помощью пеноматериала. Сопротивление дроссельной заслонки создает потери, которые возникли бы при выравнивании давления между давлением сгоревшей смеси и атмосферным давлением на выхлопе. MultiAir представляет собой систему активного контроля поступающего в цилиндры свежего воздуха, электрогидравлическую систему клапанного механизма для управления впуском индивидуально для каждого цилиндра и такта, без дроссельной заслонки в технологии впуска. Эта технология подходит как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, турбированных и атмосферных. Суть этого решения заключается во включении гидравлического компонента (камеры высокого давления, заполненной маслом) между кулачком и впускным клапаном. Кулачки воздействуют не непосредственно на толкатели клапанов, а через гидравлические поршни с регулирующими клапанами. Профиль хода впускного клапана можно свободно изменять в зависимости от потребности в наполнении цилиндра воздухом. Сегодня практически каждая автомобильная компания предлагает двигатель с изменяемыми фазами газораспределения. Система Vario Cam у Porsche, Nissan VVL, Mitsubishi MIVEC, Mazda S-VT, Ford VCT, Citroën VTS и VTi…

Смесь имеет свою инерцию, поэтому открывать впускной клапан ровно не удобно в верхнем порту и закройте его в нижнем порту. Коленчатый вал постоянно соединен с распределительным валом. Время открытия и размер открытия влияют на поведение двигателя (крутящий момент). В идеале было бы лучше полностью открыть клапан как можно быстрее, оставить его открытым ровно на необходимое время и снова закрыть клапан как можно быстрее.

Однако это невозможно из-за того, что клапаны (а весь коллектор что-то весит) и из-за больших сил и инерции клапаны могут закрываться неплотно, могут подпрыгивать. Правильная форма кулачка предотвратит дребезг клапанов на высоких скоростях.

VTEC — Революция в двигателе от Honda

Honda прославилась своими двигателями с VTEC (электронное управление переменной фазой газораспределения и подъемом), поскольку выгодно изменять угол открытия клапана, а также высоту подъема клапана в зависимости от частоты вращения двигателя. . Иногда можно встретить решение, где на меньших выпусках используются только два клапана, а при достижении двигателем определенных оборотов добавляются остальные клапана. Honda решает эту проблему с клапаном, используя масло под высоким давлением. Система изменения фаз газораспределения больше подходит для автомобилей, чем для мотоциклов.

Надежный означает, что в отличие от турбодвигателя он не так часто ломается, проще в том, что в нем гораздо меньше деталей, которые могут выйти из строя, и сложен, потому что это элегантное и исключительное решение

Двигатель B16A 1,6 с 110 кВт был представлен компанией Honda в 1989 году. Этот двигатель был первым с технологией VTEC, ставшей культовой среди бензиновых двигателей.

— по существу простое и надежное решение, оно изменяет положение клапана и подъем в зависимости от частоты вращения двигателя, обеспечивая большую мощность на высоких оборотах и ​​меньший расход топлива на низких оборотах

— Система изменения фаз газораспределения от конкурентов изменяет только время открытия и закрытия клапанов

— VTEC также может изменять работу распределительного вала (обычно два режима в зависимости от оборотов, иногда три)

— Двигатель VTEC оптимизирует работу распределительного вала на низких и высоких скоростях с использованием масла давление

— Два профиля кулачка на одном валу управления впуском

— Кулачки также управляют коромыслами, тальковое масло переключает коромысла, чтобы зацепить их соединительными штифтами

Решение Honda опередило свое время по производительности. Он был прочным, но с гораздо меньшим количеством компонентов, чем нужно турбодвигателям. Тем не менее, они были более сложными, чем двигатели конкурентов. Для сравнения, 1995 двигателей Honda Integra B18C имели 1,8-литровый четырехцилиндровый двигатель мощностью 147 кВт. Напротив, BMW 3 серии с VANOS имел шестицилиндровый 2,5-литровый двигатель мощностью 141 кВт. Удивительно, но даже современные двигатели VW с турбонаддувом 1.8 TSI не обеспечивают большей мощности, чем Honda.

Honda Civic с двигателем VTEC экономичен, но очень интересен в управлении роликовые рокеры, i-VTEC — это система, которую Honda разрабатывает сегодня больше всего, основанная на DOHC VTEC, управляемая компьютером, имеет бесступенчатые выпускные клапаны распределительного вала.

VTEC turbo изменил концепцию системы, здесь VTEC управляет выпускными клапанами, а не впускными от 8 литров на 100 км благодаря двигателям VTEC.

Рисунок 1 — Нормальная работа (низкая скорость) — . Для обеспечения хорошей экономии топлива и плавной работы оба кулачка следуют за меньшими кулачками на распределительном валу. На рис. 2 показаны различные детали, функции которых меняются, когда водитель требует от двигателя большей мощности. Двигатель VTEC отличается от конкурентов наличием вторичного коромысла и основного коромысла, которые изменяют поведение двигателя. Высокопроизводительная работа начинается примерно при 5000 об/мин. Для большей мощности клапаны следуют за более широким центральным кулачком распределительного вала (рисунок 3) .

Выход из строя ремней ГРМ приведет к полному разрушению двигателя. Автопроизводители пытаются разработать двигатель внутреннего сгорания, не требующий газораспределения. Хотя некоторые двигатели перестанут работать, если ремень ГРМ выйдет из строя, эта неисправность не является фатальной, поскольку клапан не попадает в поршень. Эти двигатели называются двигателями без помех, например, линейка двигателей FIRE FIRE .

Autonorma предлагает запчасти для грузовых и легковых автомобилей. Мы поставляем широкий ассортимент продукции для всех бензиновых и дизельных автомобилей и машин по всему миру.