Когда происходит максимальное открытие клапана


Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 2

Концентрация моногидрата поддерживается регулятором 4, изменяющим подачу кислоты Рё РІРѕРґС‹ РІ СЃР±РѕСЂРЅРёРє моногидрата. Р’РѕРґР° РІ СЃР±РѕСЂРЅРёРє моногидрата поступает РІ тех случаях, РєРѕРіРґР° поток кислоты недостаточен для разбавления моногидрата. Клапан 16 РЅР° линии РІРѕРґС‹ открывается после максимального открытия клапана 17 РЅР° линии кислоты. РџСЂРё снижении концентрации моногидрата РІ первую очередь закрывается клапан РЅР° линии РІРѕРґС‹. После закрытия этого клапана закрывается клапан РЅР° линии кислоты.  [16]

Управляемый обратный клапан.  [17]

Р� РїРѕРєР° осуществляется прямая промывка, канал остается открытым. РџСЂРё прекращении промывки РІ результате действия пружины 10 шток 12 СЃ тарелкой 3 отжимается вверх, РїСЂРё этом шарик 14, перекатываясь РїРѕ короткому СЃРєРѕСЃСѓ верхней лабиринтной втулки 13, останавливается РЅР° ее СѓРїРѕСЂРµ, фиксируя клапан РІ состоянии открыто. РџСЂРё возобновлении РїСЂСЏРјРѕР№ циркуляции тарелка 3 РІРЅРѕРІСЊ отжимается РґРѕ крайнего нижнего положения, причем шарик 14 РІ этом случае перекатывается РїРѕ РґСЂСѓРіРѕРјСѓ СЃРєРѕСЃСѓ нижней лабиринтной втулки 18, останавливается РІ крайнем нижнем положении, что соответствует максимальному открытию клапана. Далее РїСЂРё прекращении промывки РїРѕРґ действием пружины 10 шток 12, поднимая шарик 14, натыкаясь РЅР° РґСЂСѓРіРѕР№ длинный СЃРєРѕСЃ верхней лабиринтовой втулки 13, отводится РёРј РґРѕ конечного СѓРїРѕСЂР°, обеспечивая тем самым перекрытие канала седла Рё, следовательно, канала бурильных труб.  [18]

Р’Рѕ время работы регулирующего клапана РїСЂРѕС…РѕРґРЅРѕРµ сечение его должно изменяться РІ зависимости РѕС‚ команды, поступающей РЅР° мембрану. Команда подается изменением давления РІРѕР·РґСѓС…Р° РЅР° мембрану. Следовательно, сила, действующая РѕС‚ мембраны РЅР° РґРёСЃРє 19, должна уравновешивать пружину РїСЂРё различном открытии РїСЂРѕС…РѕРґРЅРѕРіРѕ сечения клапана. Максимальное открытие клапана РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РїСЂРё максимальном давлении РІРѕР·РґСѓС…Р° РЅР° мембрану, которое может подать командный РїСЂРёР±РѕСЂ. Обозначим это давление СЂРІ.  [19]

Уравнения (5.49), (5.50) Рё (5.56) РјРѕРіСѓС‚ быть использованы для определения необходимых вариаций открытия клапана РІ соответствии СЃ изменениями температуры источника тепла, чтобы поддерживать постоянными температуру конденсатора Рё тепловую нагрузку. Вычисления производятся РІ следующем РїРѕСЂСЏРґРєРµ. Уравнение (5.56) можно затем использовать для вычисления минимального РїСЂРѕС…РѕРґРЅРѕРіРѕ сечения клапана, которое имеет место РїСЂРё максимальной РІ интервале регулирования температуре источника тепла. Абсолютно таким же образом можно вычислить максимальное открытие клапана РїСЂРё максимальной температуре источника тепла.  [20]

Постоянство концентрации олеума поддерживается регулятором Plt воздействующим РЅР° клапан K it установленным РЅР° линии подачи моногидрата РІ циркуляционный СЃР±РѕСЂРЅРёРє олеумного абсорбера. Концентрация моногидрата поддерживается регулятором Р 2, изменяющим подачу кислоты ( через клапан / РЎ2) Рё РІРѕРґС‹ ( через клапан Рљ) РІ циркуляционный СЃР±РѕСЂРЅРёРє моногидрата. Р’РѕРґР° РІ СЃР±РѕСЂРЅРёРє моногидрата поступает тогда, РєРѕРіРґР° поток кислоты недостаточен для разбавления моногидрата. Клапан / РЎ9 РЅР° РІРѕРґСЏРЅРѕР№ линии открывается после максимального открытия клапана / РЎ2 РЅР° линии кислоты. РџСЂРё снижении концентрации моногидрата РІ первую очередь закрывается клапан / РЎ9 РЅР° линии РІРѕРґС‹.  [21]

Постоянство концентрации олеума поддерживается регулятором Р Рі, воздействующим РЅР° клапан / РЎ1; установленным РЅР° линии подачи моногидрата РІ циркуляционный СЃР±РѕСЂРЅРёРє олеумного абсорбера. Концентрация моногидрата поддерживается регулятором Р 2, изменяющим подачу кислоты ( через клапан Kz) Рё РІРѕРґС‹ ( через клапан / РЎ9) РІ циркуляционный СЃР±РѕСЂРЅРёРє моногидрата. Р’РѕРґР° РІ СЃР±РѕСЂРЅРёРє моногидрата поступает тогда, РєРѕРіРґР° поток кислоты недостаточен для разбавления моногидрата. Клапан / РЎР° РЅР° РІРѕРґСЏРЅРѕР№ линии открывается после максимального открытия клапана Kz РЅР° линии кислоты. РџСЂРё снижении концентрации моногидрата РІ первую очередь закрывается клапан / РЎ9 РЅР° линии РІРѕРґС‹.  [22]

Р�гольчатые натекатели.  [23]

РќР° СЂРёСЃ. 442 показан натекатель для относительно РіСЂСѓР±РѕРіРѕ регулирования давления РІ системе. Р’ седле 2 натекателя проточена канавка радиусом 1 РјРј, Рё РЅР° РґРІСѓС… противоположных сторонах диаметра канавки просверлены отверстия диаметром 0 8 РјРј. РџСЂРё закрытом вентиле резиновая диафрагма 4 целиком заполняет кольцевую выточку РІ седле Рё РЅРµ пропускает газ. Если ослаблять нажим РЅР° резиновую диафрагму, то резина постепенно освобождает канавку Рё газ начинает перетекать РѕС‚ РѕРґРЅРѕРіРѕ отверстия Рє РґСЂСѓРіРѕРјСѓ. Далее пропускная способность вентиля регулируется плавно РґРѕ максимального открытия клапана.  [24]

Р’ промышленных установках часто применяется конструкция, показанная РЅР° фиг. Р’ седле 2 РЅР°-текателя протачивается канавка радиусом 1 РјРј, Рё РЅР° РґРІСѓС… противоположных сторонах диаметра канавки просверливаются отверстия диаметром 0 8 РјРј. РџСЂРё закрытом вентиле резиновая диафрагма 4 целиком заполняет кольцевую выточку РІ седле Рё РЅРµ пропускает газа. Если ослаблять нажим РЅР° резиновую диафрагму, то резина постепенно освобождает канавку Рё газ начинает перетекать РѕС‚ РѕРґРЅРѕРіРѕ отверстия Рє РґСЂСѓРіРѕРјСѓ. После скачка давления пропускная способность вентиля регулируется плавно РґРѕ предела, определяемого максимальным открытием клапана.  [25]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 2

Фазы газораспределения позволяют увеличить продолжительность открытия клапанов, что способствует лучшей очистке цилиндров РѕС‚ отработавших газов Рё лучшему наполнению РёС… горючей смесью.  [17]

Механизм РїСЂРёРІРѕРґР° клапана необходимо делать таким, который позволял Р±С‹ изменять фазу Рё продолжительность открытия клапана, для того чтобы можно было подобрать наиболее оптимальную фазу открытия его Рё отобрать РїСЂРѕР±С‹ РІ разные периоды цикла. Следует также иметь устройство, позволяющее записывать фазы открытия клапана.  [18]

Р’ карбюраторных двигателях для улучшения наполнения цилиндров горючей смесью Рё лучшей очистки РёС… РѕС‚ отработавших газов продолжительность открытия клапанов увеличивается путем опережения РёС… открытия Рё запаздывания закрытия относительно положений поршня РІ мертвых точках. Величины углов опережения открытия клапанов Рё запаздывания РёС… закрытия ( РїРѕ углу поворота коленчатого вала) для каждого РёР· двигателей определяются фазами газораспределения, изображенными РЅР° диаграмме газораспределения ( фиг.  [19]

РќРµ допускается регулировать момент начала открытия клапанов изменением величины зазора между тарелкой клапана Рё тыльной частью кулачка, так как РїСЂРё этом изменяется продолжительность открытия клапанов.  [20]

B 2 РЅ - 5 РјРј ( РїРѕ выбранным предварительно фазам) симметрично РѕСЃРё РЎРЎ лучами РћР› Рё 0Р’ откладывают СѓРіРѕР», соответствующий продолжительности открытия клапана.  [21]

Отбор РїСЂРѕР±С‹ свежего заряда РёР· цилиндра лучше всего производить РІРѕ время второй половины С…РѕРґР° сжатия, РєРѕРіРґР° оставшиеся продукты сгорания Рё РІРѕР·РґСѓС… достаточно хорошо перемешаются. Продолжительность открытия клапана соответствует 30 - 50 угла поворота коленчатого вала.  [22]

Постоянство фаз газораспределения сохраняется только РїСЂРё соблюдении теплового зазора РІ клапанном механизме. Увеличение этого зазора РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє уменьшению продолжительности открытия клапана, Рё наоборот.  [24]

Клапаны открываются менее чем Р·Р° 1 / 10 сек. Настройкой реле времени РјРѕРіСѓС‚ быть обеспечены частота Рё продолжительность открытия клапана РІ зависимости РѕС‚ скорости процесса разделения Рё концентрации твердой фазы РІ разделяемой суспензии. РџСЂРё работе сепараторов данного типа имеет место полунепрерывное удаление осадка РёР· ротора РїСЂРё непрерывном питании сепаратора разделяемой жидкостью. Нормальная работа машины возможна РїСЂРё условии постоянства концентрации твердой фазы РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ жидкости. Применение рециркуляции жидкости для повышения концентрации сгущенной суспензии РІ сепараторах СЃ клапанной выгрузкой РЅРµ рекомендуется РёР·-Р·Р° возможности проникновения агломератов частиц РІРѕ время выгрузки через сопла. Повысить концентрацию сгущенной суспензии возможно путем регулировки продолжительности открытия сопел.  [25]

Р’ четырехтактных двигателях РЅР° распределительном валу для каждого цилиндра делается РґРІР° кулачка: РІРїСѓСЃРєРЅРѕР№ Рё выпускной. Продолжительность открытия клапана зависит РѕС‚ профиля рабочей поверхности кулачка.  [26]

Эти силы РїРѕ величине равны, Р° РїРѕ направлению противоположны паре инерционных СЃРёР» PI Рё Р  кривошипно-шатунного механизма, чем Рё достигается его уравновешивание. Указанные величины РІРѕ РјРЅРѕРіРѕРј определяются общей конструкцией газораспределительного механизма, так как зависят РѕС‚ площади отверстия РїСЂРё открытом клапане, продолжительности открытия клапана, общего сопротивления РІРїСѓСЃРєРЅРѕР№ Рё выпускной систем, давления газов РїСЂРё РІРїСѓСЃРєРµ Рё выпуске.  [28]

Ротор сепаратора CSA 160.  [29]

Цикличность разгрузок может быть автоматизирована. Р�мпульс пульта управления передается электромагнитному или пневматическому клапану 6, обеспечивающему открытие линии подачи буферной РІРѕРґС‹ чна предусмотренный оператором промежуток времени. Система автоматического управления допускает возможность частичной или полной разгрузки, комбинированной ( последовательно чередующейся частичной Рё полной), Р° также подачу моющей жидкости после каждой полной разгрузки. Продолжительность открытия клапана 6 РЅР° подаче буферной РІРѕРґС‹ составляет 0 5 - 1 СЃ РїСЂРё частичной разгрузке Рё РґРѕ 10 СЃ - РїСЂРё полной.  [30]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Фазы газораспределения в поршневых двигателях — DRIVE2

Интересная статейка (двигатель 1.8Т AUQ/AUM имеет изменяемые фазы газораспределения):Kачество работы двигателя — его КПД, мощность, крутящий момент и экономичность зависят от многих факторов, в том числе и от фаз газораспределения, то есть от своевременности открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. В обычном четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания клапаны приводятся в действие кулачками распределительного вала. Профиль этих кулачков определяет момент и продолжительность открытия (то есть ширину фаз), а также величину хода клапанов.

В большинстве современных двигателей фазы меняться не могут. И работа таких двигателей не отличается высокой эффективностью. Дело в том, что характер поведения газов (горючей смеси и выхлопа) в цилиндре, а также во впускном и выпускном трактах меняется в зависимости от режимов работы двигателя. Постоянно изменяется скорость течения, возникают различного рода колебания упругой газовой среды, которые приводят к полезным резонансным или, наоборот, паразитным застойным явлениям. Из-за этого скорость и эффективность наполнения цилиндров при различных режимах работы двигателя неодинаковы.

Фазы газораспределения в поршневых двигателях внутреннего сгорания — это моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (окон). Фазы газораспределения обычно выражаются в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.Так, например, для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз (время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно). Почему? Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.

Тюнеры часто мудрят со сдвигом фаз при помощи таких сборных звёздочек. Заменив штатный распредвал на «спортивный» с другими фазами, можно добиться существенной прибавки мощности.При работе на максимальной мощности ситуация сильно меняется. С повышением оборотов время открытия клапанов закономерно сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать куда больший объём газов, нежели на холостом ходу. Как решить столь непростую задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими. При этом для лучшей продувки цилиндров фазу перекрытия обычно делают тем шире, чем выше обороты.

Хондовская VTEC (Variable Valve Timing and Electronic Control) так же, как и тойотовская VVT-I (Variable Valve Timing with intelligence), позволяет плавно изменять фазы газораспределения фазовращателем с гидравлическим управлением. Это достигается путём поворота распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных клапанов в диапазоне 40—60° (по углу поворота коленчатого вала).Так что при разработке и доводке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на сложные компромиссы. Посудите сами. С одними и теми же фиксированными фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких. И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным и экологичным. Вот так задачка!

Но конструкторы такие задачи уже давно щёлкают как семечки и способны при помощи сдвига и изменения ширины фаз газораспределения менять характеристики двигателя до неузнаваемости. Поднять момент? Пожалуйста. Повысить мощность? Не вопрос. Снизить расход? Не проблема. Правда, подчас получается так, что при улучшении одних показателей приходится жертвовать другими.

Doppel-VANOS (Doppel Variable Nockenwellen Steuerung) от BMW умеет двигать фазы плавно от начального до конечного значения. При помощи гидравлики система заведует как процессами впуска, так и выпуска.А что если научить газораспределительный механизм подстраиваться под различные режимы работы двигателя? Запросто. Благо способов для этого придумана масса. Один из них — применение фазовращателя — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения. Наиболее часто такая система устанавливается на впуске. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.

Механизм газораспределения 3,2-литровой «шестёрки» FSI от Audi приводится цепями со стороны маховика. У каждого распределительного вала свой фазовращатель.

Но неуёмные инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать их. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами. Например, в тойотовской системе VVTL-i после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу начинает вступать дополнительный — с изменённым профилем. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход. При раскрутке коленчатого вала до максимальных оборотов (около 8500 об/мин) на частоте вращения в 6000—6500 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, которое способно придать автомобилю резкий и мощный подхват при ускорении.

Система Valvetronic позволила отказаться от дроссельной заслонки, система меняет и степень открытия клапанов и фазы. Применяется она на моторах BMW с 2001 года. Ход клапана меняется при помощи электродвигателя и сложной кинематической схемы и пределах 0,2–12 мм.Изменять момент и продолжительность открытия — это замечательно. А что если попробовать изменять высоту подъёма? Ведь такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм (ГРМ).

Чем вредна заслонка? Она ухудшает наполнение цилиндров на низких и средних оборотах. Ведь во впускном тракте под прикрытым дросселем при работе двигателя создаётся сильное разрежение. К чему оно приводит? К большой инертности разреженной газовой среды (топливовоздушной смеси), ухудшению качества наполнения цилиндра свежим зарядом, снижению отдачи и уменьшению скорости отклика на нажатие педали газа.

Система Variable Valve Event and Lift System (VEL), разработанная Ниссаном, напоминает баварский Valvetronic. Специальный эксцентрик, который приводится от электродвигателя, смещает точку опоры коромысла, и за счёт этого изменяет ход клапана. Высота подъёма варьируется в пределах 0,5–2 ммПоэтому идеальным вариантом было бы открывать впускной клапан только на время, необходимое для достижения нужного наполнения цилиндра горючей смесью. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и, соответственно, продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа. По разным данным, экономия от применения системы бездроссельного управления может составлять от 8% до 15%, прирост мощности и момента в пределах 5—15 %. Но и это не последний рубеж.

Так работает «трёхступенчатый» i-VTEC (Intelligent Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). На низкой частоте вращения топливо экономится благодаря тому, что половина впускных клапанов практически дезактивирована. При переходе на средние обороты ранее «дремавшие» клапаны включаются в работу, но их амплитуда не максимальна. На мощностных режимах впускные клапаны начинают работать от единственного центрального кулачка. Он обеспечивает максимальный подъём клапанов, кроме того, его профиль специально заточен под мощностные режимы. Управление режимами осуществляется гидравликой и электроникой.Несмотря на то что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и очищения цилиндров можно сделать ещё выше. За счёт чего? За счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод здесь сдаёт позиции электромагнитному.

Осенью 2007 года Toyota запустит в производство моторы с газораспределительным механизмом Valvematic, который будет изменять не только фазы газораспределения, но и высоту подъёма впускных клапанов. Не секрет, что многие производители достаточно давно применяют подобные системы. Но Toyota в серию такую систему запускает впервые. Мощность двухлитрового атмосферника 1AZ-FE, благодаря новому газораспределительному механизму, удалось поднять со 152 до 158 сил, а момент — с 194 до 196 Нм.газораспределительный механизм Valvematic

В чём ещё плюс электромагнитного привода? В том, что закон (ускорение в каждый момент времени) подъёма клапана можно довести до идеала, а продолжительность открытия клапанов позволяется менять в очень широких пределах. Электроника согласно прописанной программе время от времени ненужные клапаны может не открывать, а цилиндры отключать вовсе. Зачем? В целях экономии, например, на холостом ходу, при движении в установившемся режиме или при торможении двигателем. Да что режимы — прямо во время работы электромагнитный ГРМ способен превратить обычный четырёхтактный мотор в шеститактный. Интересно, скоро ли появятся такие системы на конвейере?

А это схема работы механизма VVTL-i, предложенная компанией Toyota. Здесь высота подъёма и продолжительность открытия обоих впускных клапанов изменяются скачкообразно. При работе двигателя на частотах вращения коленчатого вала до 6000 об/мин высота подъёма и продолжительность открытия обоих клапанов задаются кулачком (1), который через рокер (5) воздействует на оба клапана. На оборотах выше 6000 закон движения клапанов задаётся более высоким кулачком (2). Чтобы ввести его в строй, нужно переместить сухарь (3) вправо (сухарь перемещается под давлением масла, которое в нужный момент повышается в управляющей магистрали). После того как сухарь переместился вправо, кулачок (2) через шток (4), который до этого времени свободно качался, начинает воздействовать на клапаны через рокер.Опытный образец четырёхцилиндрового мотора с электромагнитным приводом клапанов и непосредственным впрыском был создан компанией BMW. Здесь количество воздуха, поступающего в цилиндр, регулируется продолжительностью открытия клапана, ход при этом не регулируется. Якорь подпружиненного клапана помещён между двумя мощными электромагнитами, которые призваны удерживать его только в крайних положениях. Чтобы предотвратить ударные нагрузки, каждый раз при приближении к крайнему положению клапан тормозится. Положение и скорость перемещения клапана фиксируются специальным датчиком.

Пожалуй, дальнейшее увеличение эффективности работы мотора за счёт ГРМ уже невозможно. Выжать ещё больше мощности и момента с того же объёма при меньшем расходе можно будет только с применением иных средств. Например, комбинированного наддува или конструкций, изменяющих степень сжатия, других видов топлива. Но это — уже совсем другой разговор.

www.drive2.ru

Фазы газораспределения

Категория:

   Автомобили и трактора

--

Фазы газораспределения

Для лучшего наполнения цилиндров двигателя горючей смесью или воздухом и более полной очистки их от отработавших газов открытие и закрытие клапанов производится не в тот момент, когда поршень находится в мертвых точках, а обычно с некоторым опережением при открытии и запаздыванием при закрытии.

Моменты открытия и закрытия клапанов или впускных, выпускных и продувочных окон, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения.

Фазы газораспределения изображаются в виде круговой диаграммы, называемой диаграммой газораспределения.

--

Впускной клапан в большинстве случаев открывается с некоторым опережением (аф = 5° — 30°), т. е. до прихода поршня в ВМТ. Опережение открытия предусматривают для того, чтобы к началу такту впуска клапан был достаточно открыт, что улучшает наполнение цилиндра.

Закрытие впускного клапана производится с запаздыванием, т. е. после прохождения поршнем НМТ. При этом, несмотря на начавшееся движение поршня вверх, заполнение цилиндра горючей смесью или воздухом будет продолжаться вследствие все еще имеющегося в нем разряжения, а также вследствие инерции потока горючей смеси или воздуха, движущегося во впускном трубопроводе. С повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя понижается давление в цилиндре вследствие сопротивления впускного трубопровода и клапанов и увеличивается инерционный напор потока во впускном трубопроводе и цилиндре. Поэтому с возрастанием быстроходности двигателя обычно увеличивают запаздывание закрытия впускного клапана после НМТ.

Таким образом, время открытия впускного клапана, учитывая опережение открытия и запаздывания закрытия, значительно больше 180° поворота коленчатого вала, в течение которого происходит такт впуска. Этим и достигается улучшение заполнения цилиндров горючей смесью или воздухом.

Выпускной клапан открываемся с некоторым опережением (уф = 40°—80°), т. е. до прихода поршня в НМТ. Так как давление в цилиндре значи тельно превышает атмосферное, то основная масса отработавших газов под собственным давлением уходит из цилиндра до достижения поршнем НМТ. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре отработавшие газы.

Рис. 1. Диаграммы фаз газораспределения: а — четырехтактного карбюраторного двигателя; б — двигателя ЗИЛ-130; в — двигателя СМД-14

Закрытие выпускного клапана производится с запаздыванием, т. е. когда поршень пройдет ВМТ. При этом очистка цилиндров улучшается, так как, несмотря на движение поршня к НМТ, продукты сгорания продолжают удаляться из цилиндра по инерции, а также вследствие отсасывающего воздействия потока газов, движущегося по выпускному трубопроводу.

Таким образом, для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов период открытия выпускного клапана значительно больше 180° поворота коленчатого вала, в течение которого происходит такт выпуска. Этим и достигается лучшая очистка цилиндра от отработавших газов.

Из диаграммы фаз газораспределения видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно, — так называемое перекрытие клапанов. Величина угла перекрытия колеблется в пределах 16— 46°. При перекрытии клапанов утечки горючей смеси с отработавшими газами не происходит вследствие небольшого промежутка времени перекрытия и малых проходных сечений в этот период.

Перекрытие клапанов особенно благоприятно влияет на наполнение цилиндров при большой частоте вращения коленчатого вала. В момент, когда впускной клапан начинает открываться, давление в цилиндре остается выше атмосферного. Отработавшие газы с большой скоростью устремляются к незакрытому еще выпускному клапану и в силу своей инерции не пойдут в открывшуюся узкую щель впускного клапана. Когда же начнется такт впуска в цилиндре создастся нужное разрежение, выпускной клапан закроется, а впускной к этому времени будет уже настолько поднят, что проходное сечение для смеси станет значительным и наполнение цилиндра произойдет лучше.

Наивыгоднейшие фазы газораспределения для каждой модели двигателя устанавливают экспериментальным путем при доводке опытных образцов двигателей.

Под фазами газораспределения понимают моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения изображаются круговыми диаграммами, их подбирают экспериментальным путем в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при максимальной мощности двигателя и конструкции его впускных и выпускных газопроводов.

При рассмотрении рабочих процессов двигателей в первом приближении было принято, что открытие и закрытие клапанов происходят в мертвых точках. Однако в действительности открытие и закрытие клапанов не совпадают с положением поршней в мертвых точках. Это связано с тем, что время, приходящееся на такты впуска и выпуска, очень мало, и при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя оно составляет тысячные доли секунды. Поэтому если открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов будут происходить точно в мертвых точках, то наполнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгорания будут недостаточными. В связи с этим моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях происходят с определенным опережением или запаздыванием относительно положения поршней в в. м. т. и н. м. т.

Из общей круговой диаграммы фаз газораспределения видно, что при такте впуска впускной клапан начинает открываться с опережением, т. е. до подхода поршня в в.м.т. Угол а опережения открытия впускного клапана для двигателей различных моделей находится в пределах 10—32°. Закрывается впускной клапан с запаздыванием после прохождения поршнем н.м.т. (во время такта сжатия). Угол запаздывания закрытия впускного клапана в зависимости от модели двигателя составляет 40—85°.

Выпускной клапан начинает открываться до подхода поршня к н.м.т. Угол опережения открытия выпускного клапана для различных двигателей колеблется в пределах 40—70°. Закрывается выпускной клапан после прохождения поршнем в.м.т. (во время такта впуска). Угол запаздывания закрытия выпускного клапана равен 10—50°.

Рис. 2. Диаграммы (а—в) фаз газораспределения двигателей и положения поршней (г), соответствующие фазам газораспределения а — общая четырехтактного; б — ЗИЛ-130; в — КамАЗ-740

Углы опережения и запаздывания, а следовательно, и время открытия клапанов делают тем больше, чем выше частота вращения коленчатого вала, при которой развивается максимальная мощность двигателя. Правильность установки газораспределения определяется точным зацеплением зубчатых колес по имеющимся на них меткам или расположением метки на ведущей звездочке (двигатели ВАЗ) против специального прилива на блоке цилиндров.

Общая круговая диаграмма показывает, что в определенный период времени одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. Угловой интервал а+ 6 вращения коленчатого вала, при котором оба клапана открыты, называется перекрытием клапанов, которое необходимо для своевременной и качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания.

Из диаграммы фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-130 видно, что впускной клапан открывается за 31° до прихода поршня в в.м.т., а выпускной клапан закрывается при угле 47° поворота коленчатого вала после в.м.т., следовательно, угол перекрытия клапанов составляет 78°. Открытие выпускного клапана происходит с опережением на 67° до н.м.т., а закрытие впускного клапана — с запаздыванием на 83° после н.м.т. Таким образом, общая продолжительность открытия каждого клапана составляет 294° по углу поворота коленчатого вала двигателя.

Рассмотренные фазы газораспределения двигателя ЗИЛ-130 получены при зазоре в обоих клапанах 0,3 мм (между носком коромысла и торцом стержня клапана). При уменьшении зазора продолжительность открытия впускного и выпускного клапанов возрастает, а при увеличении зазора уменьшается.

Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы подбирают опытным путем в зависимости от быстроходности двигателя и конструкции его впускной и выпускной систем. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан начинает открываться до достижения поршнем н. м. т., а закрывается после в. м. т. С целью лучшего наполнения цилиндров впускной клапан начинает открываться до достижения поршнем в. м. т., а закрывается после прохождения н. м. т.

Рис. 3. Фазы газораспределения двигателей: а —ЗМЗ-24, 6 — 3M3-53, в— ЗИЛ-130, г —ЯМЗ-740

Правильность установки газораспределительного механизма определяется зацеплением распределительных шестерен в соответствии с имеющимися на них метками.

Постоянство фаз газораспределения сохраняется при соблюдении температурного зазора между стержнем клапана и носком коромысла. При увеличении зазора продолжительность открытия клапана уменьшается, а при уменьшении зазора — увеличивается.

При рассмотрении рабочих циклов двигателей условно было принято, что открытие и закрытие клапанов происходит в момент нахождения поршня соответственно в в: м. т. или в н. м. т. В действительности моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положением поршней в мертвых точках. Клапаны открываются и закрываются с некоторым, иногда очень значительным, опережением или запаздыванием, что необходимо для улучшения наполнения цилиндров чистым воздухом (дизели) или горючей смесью (карбюраторные двигатели) и лучшей очистки их от отработавших газов. Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала по отношению к соответствующим мертвым точкам, называют фазами газораспределения и изображают в виде круговых диаграмм.

Рис. 4. Диаграммы фаз газораспределения: а — общая диаграмма фаз четырехтактного двигателя; б — диаграмма фаз двигателя автомобиля ЗИЛ-130; в — диаграмма фаз дизеля автомобиля КамАЭ-5320; О — центр вращения вала

Рассмотрим общую диаграмму фаз газораспределения четырехтактного двигателя (рис. 4, а). Впускной клапан (точка 1) открывается с опережением (угол а), т. е. до прихода поршня в в. м. т. Вследствие этого в начале движения поршня вниз впускной клапан будет уже открыт на значительную величину, и наполнение цилиндра (благодаря разрежению) воздухом или горючей смесью улучшится. Впускной клапан (точка 2) закрывается с запаздыванием (угол б), т. е. поршень проходит н. м. т., поднимается вверх, совершая такт сжатия, а клапан в это время еще открыт, и горючая смесь или воздух по инерции заполняют цилиндр.

Выпускной клапан (точка 3) открывается до прихода поршня в н. м. т., т. е. с опережением (угол у). Поршень движется вниз, а отработавшие газы уже начинают выходить из цилиндра, так как давление в нем больше атмосферного. Поэтому при движении поршня вверх, во время такта выпуска, меньше затрачивается работы на удаление отработавших газов из цилиндра двигателя. Закрытие выпускного клапана (точка 4) происходит с запаздыванием (угол Р) — после перехода поршнем в. м. т. В этом случае используется инерция продуктов сгорания и отсасывающее действие потока газов в выпускном трубопроводе.

Таким образом, открытие выпускного клапана с опережением и закрытие его с запаздыванием улучшает очистку цилиндра от отработавших газов. Анализируя диаграмму, видим, что в течение некоторого периода времени, за который коленчатый вал повертывается на угол, равный сумме углов а + Р, открыты оба клапана (впускной и выпускной). Этот период называют перекрытием клапанов.

Для правильной установки фаз газораспределения распределительные шестерни двигателя необходимо точно соединить по меткам.

Диаграммы фаз газораспределения некоторых отечественных двигателей приведены в табл. 6. Указанные фазы газораспределения являются расчетными и действительны при соответствующих зазорах между стержнем клапана и концом коромысла или между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя. Для двигателя автомобиля ГАЗ-63А этот зазор равен 0,35 мм, а для автомобиля ЗИЛ-130 составляет 0,30 мм.

Фазы газораспределения

Чтобы получить от двигателя наибольшую мощность, необходимо обеспечить более полную очистку цилиндров от продуктов сгорания и лучшее наполнение их горючей смесью. Для этого клапаны открываются и закрываются с некоторым опережением или запаздыванием. Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения.

Впускной клапан открывается с опережением в конце такта выпуска, когда поршень не доходит до ВМТ у разных двигателей в пределах 12—30°, а закрывается с запаздыванием в начале такта сжатия, когда поршень отойдет от НМТ на 40—70°. Раннее открытие и позднее закрытие впускного клапана обеспечивают лучшее наполнение цилиндров горючей смесью за счет инерционного напора горючей смеси в впускном трубопроводе. Выпускной клапан открывается с опережением в конце такта рабочего хода за 42— 70° до НМТ, что позволяет отработавшим газам начать выходить из цилиндра под собственным избыточным давлением. Закрытие выпускного клапана происходит через 10—30° после ВМТ в начале такта впуска, что обеспечивает лучшую очистку цилиндра, так как отработавшие газы в это время будут продолжать выходить из цилиндра по инерции. Угол поворота коленчатого вала, на протяжении которого оба клапана в цилиндре открыты, называется перекрытием клапанов величина перекрытия в разных двигателях колеблется от 22 до 60°.

Реклама:
Читать далее: Приборы жидкостной системы охлаждения

Категория: - Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru


Смотрите также