AutoPro, С-Петербург Россия, 1999-2017
Яндекс.Метрика
Статей всего: 129, Обновление от: 18.10.2015 |

CVCP (Continuous Variable Camshaft Phasing) - Регулирование фаз газораспределения
01.03.2008 (показов - 40909 , редакция от - 06.03.2009 )
С появлением мотора Z18XER, автомобили Opel получили наконец двигатель с системой управления фазами газораспределения. Сложно назвать причины по которым образовался такой временной разрыв с применением этой системы. У конкурентов, например Toyota, моторы с управлением фаз, появились гораздо раньше. Я предполагаю, что основным сдерживающим фактором была стоимость серийной реализации.

Что такое фазы и зачем их крутить.

Фаза (от греч. phasis - появление) - период, ступень в развитии какого-либо явления. Понятно что для того что бы мотор работал, необходимо сперва наполнить цилиндр топливно-воздушной смесью, поджечь ее в нужный момент и выпустить сгоревшие газы из цилиндра. Конечно эти процессы происходят не мгновенно, а в течении промежутков времени то есть в некоторый период времени. Такие периоды будем называть фазами. Нас особенно интересуют сейчас фазы впуска топлива и выпуска сгоревших газов. Эти фазы синхронизированы с положением коленвала. Собственно коленвал через цепь или ремень ГРМ и вращает распредвалы и открывает и закрывает клапана. Поэтому принято рисовать диаграмму фаз в виде секторов, привязанных к углу поворота коленвала.

Впускной клапан у быстроходных двигателей открывается до прихода поршня в положение ВМТ. Закрытие впускного клапана начинается после того, как поршень пройдет НМТ. Поток топливовоздушной смеси имеет некоторую инерцию и она используется для лучшего наполнения цилиндра.

Выпускной клапан открывается всегда до прихода поршня в НМТ, т. е. до окончания такта расширения, чтобы ослабилось противодавление газов при последующем движении поршня вверх. Закрытие выпускного клапана происходит после прихода поршня в ВМТ для обеспечения лучшей очистки цилиндра от газов.

Перекрытием клапанов называется время (угол КВ), в течение которого одновременно открыты впускной и выпускной клапаны.

Большое значение для правильного наполнения цилиндров имеет учет газодинамических характеристик топливовоздушной смеси и выхлопных газов. Во взаимодействии с конфигурацией впуского и вывускного трактов , они образуют сложные колебательные системы. В которых присутствуют резонансы или наоборот зоны без колебаний. Используя колебательные процессы газов можно добиться лучшего наполнения цилиндров или качественно изменить соотношение состава топливной смеси и выхлопных газов в цилиндрах. Инструментом изменения параметров служит механизм управления фазами клапанов и регулируемая дроссельная заслонка. Надо отметить еще механизм управления геометрией впускного коллектора, но это другая тема.

Например при режиме запуска и работе на холостом ходу, предпочтительно иметь узкие фазы и их минимальное перекрытие. Это позволяет уменьшить обратный заброс газов во впускной коллектор.

При режиме максимальной нагрузки, наоборот широкие фазы с сочетании с минимальным перекрытием будут способствовать лучшему наполнению цилиндров , наилучшим образом используя инерцию газового потока и его колебания.

В режиме частичных нагрузок увеличенное перекрытие клапанов приводит к тому что часть выхлопных газов под воздействием разряжения во впускном коллекторе всасывается обратно из выпускного коллектора в цилиндры. Вспомните, ранее эту функцию выполнял клапан EGR. Теперь от него можно отказаться, поскольку смешение топливовоздушной смеси с выхлопными газами происходит непосредственно в цилиндрах и пропорции смеси можно регулировать перекрытием клапанов и положением дроссельной заслонки, которая отвечает за величину разряжения во впускном коллекторе.

Таким образом система непрерывного управления фазами играет ключевую роль в задании режимов работы двигателя.

Как работает CVCP.

Как любая система управления CVCP имеет в своем составе набор датчиков (датчики положения валов, датчик положения дроссельной заслонки), блок принятия решений (блок управления двигателем) и исполнительные механизмы (регуляторы распредвалов и управляемая дроссельная заслонка).

  • 1. Гидравлический управляющий клапан с электромагнитным приводом - впускной распредвал
  • 2. Гидравлический управляющий клапан с электромагнитным приводом - выпускной распредвал
  • 3. Датчик положения впускного распределительного вала
  • 4. Датчик положения выпускного распределительного вала
  • 5. Датчик положения коленчатого вала
  • 6. Контроллер системы управления двигателем
  • 7. Корпус дроссельной заслонки

    Основным исполнительным элементом являются регуляторы распредвалов. Рассмотрим их подробнее. Конструктивно механизм выполнен в шкиве распредвала. Центральная часть шкива жестко соединена с распредвалом, а зубчатый шкив имеет некоторую степень свободы. Степень его перемещения относительно центральной части и соответственно распредвала, ограничивается камерой, которая разделена лепестком. Подавая масло в одну часть камеры и сливая его из другой, можно менять положение зубчатого шкива относительно респредвала и таким образом изменять фазы открытия и закрытия клапанов.

    Для управления потоками масла служит трехпозиционный электромагнитный клапан.
    Режимы:

  • Слив из камеры А, нагнетание в камеру B - прямой сдвиг фазы
  • Слив из камеры B, нагнетание в камеру A - обратный сдвиг фазы
  • Запирание масла в камерах - фиксация фазы

    Далее приведем цитату из TIS, касающуюся системы подачи масла.

    В систему регулирования распределительных валов входит гидравлический регулятор, соединенный с передним концом соответствующего распредвала, закрепленный на головке цилиндров управляющий клапан, маслопровод между клапанами системы регулирования распределительных валов и собственно регуляторами (каналами в распределительных валах), а также электронный контур регулирования..

    Решающее значение для нормального функционирования системы регулирования распределительных валов имеет непрерывная подача масла из масляного контура двигателя.

    Моторное масло подается по собственному масляному каналу непосредственно от масляного насоса на опорный мостик распределительных валов (3). В опорных мостиках распределительных валов находится по одному электромагнитному клапану для каждого регулируемого распредвала, который направляет поток масла в соответствующие каналы (2) и (6) каждого регулятора распределительного вала, чтобы заполнить камеры "А" или "В" соответствующего регулятора, опорожнить их, или же герметично перекрыть все соединения, благодаря чему поддерживается текущее заданное положение распределительного вала.

    Поток масла в соответствующую камеру "В" регулятора распределительного вала протекает по буртику (6) крепежного винта (9). Поток масла в соответствующую камеру "А" регулятора распределительного вала протекает по отдельным, децентрализованно расположенным по оси отверстиям (2). Посредством наполнения или, соответственно, опорожнения масляных камер регулятора распределительного вала на стороне впуска или выпуска изменяется положение диаграммы перемещения клапанов.

  • 1. Крепежный винт крышки регулятора распределительного вала
  • 2. Масляный канал камеры "А" регулятора распределительного вала
  • 3. Опорный мостик распределительного вала
  • 4. Кулачок
  • 5. Распределительный вал
  • 6. Масляный канал камеры "В" регулятора распределительного вала
  • 7. Зубчатое колесо зубчатого ремня
  • 8. Разделительный элемент между камерами "А" и "В"
  • 9. Крепежный винт регулятора распределительного вала
  • 10. Ротор
  • 11. Крышка регулятора распределительного вала
  • 12.Статор
  • Ниже представлены фотографии впускного шкива распредвала. Автор фотографий VerSerg.

    увеличить увеличить увеличить

    © Autopro

  • 16.01.2013 10:51:17
    bessonov --> дизельный звук в двиготеле z16 xer как его устронить!???можно ли эксплотировать автомобиль?

    16.01.2013 11:03:01
    bessonov --> причины дизельного звука и его устранения на двигатели z16xer

    16.01.2013 12:43:03
    Autopro --> Причины описаны в статье на примере мотора Z18XER имеющего схожий механизм. Эксплуатировать машину с таким дефектом конечно не желательно. Но решать вам как владельцу.  

    Комментарии без регистрации запрещены. Зарегистрируйтесь.