Scopul sistemului variabil de supapă, tipurile de sisteme și modul în care acestea funcționează

Denumirea comună a sistemului de reglare variabilă a supapelor este Sincronizarea supapelor variabile.

De ce este nevoie

Ajută la reglarea parametrilor mecanismului de distribuție a gazului pentru diferite moduri de funcționare a motorului. Acest lucru mărește cuplul și puterea motorului, economisește combustibil și reduce emisiile nocive.

Este necesar să se adapteze următorii parametri ai mecanismului de distribuție a gazelor:

• timpul de deschidere și închidere a supapei;
• durata descoperirii:
• înălțimea de ridicare a supapelor.

Agregatul acestor parametri este faza distribuției gazelor, exprimată în durata ciclurilor de admisie și de evacuare, caracterizată prin unghiul de rotație al arborelui cotit relativ la punctul "mort". Faza arborelui cu came este afectată de forma camă a arborelui cu came, care acționează asupra supapei.

Amplitudinea fazelor trebuie ajustată pentru diferite moduri de funcționare a motorului. La turații reduse, acestea ar trebui să fie minime (faze "înguste"). În schimb, cu viteze mari ale motorului, fazele de distribuție a gazului sunt cât mai largi, dar trebuie să blocheze complet ciclurile de admisie și evacuare (recircularea gazelor de eșapament naturale).

Dar cama arborelui cu came are o forma care in acelasi timp nu poate oferi parametrii maximi ai fazelor inguste si largi ale distributiei gazelor. Prin urmare, în practică, se realizează forma camei, oferind un compromis între puterea mare la viteze mari și cuplul ridicat la viteze mici ale arborelui cotit. Pentru rezolvarea optimă a acestei contradicții se creează un sistem de schimbare a fazelor distribuției gazelor.

Există mai multe moduri de faze variabile, care depind de parametrii reglementați ai mecanismului de distribuție a gazului. Acestea se caracterizează prin:

• rotirea arborelui cu came;
• folosind camace cu profile diferite:
• schimbarea înălțimii de ridicare a supapelor.

Printre sistemele de schimbare a fazelor de distribuție a gazelor, cele mai răspândite sisteme sunt cele în care se utilizează rotația arborelui cu came. Cele mai cunoscute sunt următoarele:

1. VANOS (dublu VANOS) de la BMW;
2. VTC, control al timpului variabil de la Honda;
3. VVT-i (Dual VVT-i), Variabil Valve Timing cu inteligenta Toyota;
4. CVVT, sincronizare variabilă a ventilului continuu, instalată pe vehiculele General Motors; Volvo, Hyundai și Kia;
5. VVT, reglarea variabilă a supapei Volkswagen;
6. VCP, Variabile Cam faze, folosite la automobilele Renault.

Toate aceste sisteme funcționează conform principiului bazat pe rotația arborelui cu came pe parcursul rotației. Aceasta realizează deschiderea supapelor înaintea poziției lor inițiale.

Sistemele de distribuție a gazului de acest tip au un sistem comun de control și un ambreiaj controlat hidraulic (schimbător de fază).

Sistemul de schimbare automată a fazelor de distribuție a gazelor:
1 - gabaritul unei săli a unui arbore cu came; 2 - cuplarea hidraulică a unui arbore de admisie (schimbătorul de fază); 3 - un arbore cu came; 4 - ecartamentul unei săli a unui arbore cu came final; 5 - o cuplare controlată hidraulic a unui arbore de ieșire (schimbătorul de fază); 6 - un arbore cu came de evacuare; 7 - distribuitorul electrohidraulic al unui arbore de admisie (supapa electromagnetică); 8 - distribuitor electrohidraulic al arborelui de ieșire (valvă solenoidală); 9 - unitatea de comandă a motorului; 10 - un semnal de la gabaritul temperaturii unui lichid de răcire; 11 - semnalul debitmetrului de aer; 12 - un semnal al ecartamentului frecvenței de rotație a arborelui cotit al motorului; 13 - pompa de ulei.

Cuplaj hidraulic

Acest cuplaj este folosit pentru a întoarce arborele cu came și constă dintr-un rotor și o carcasă, care este roata arborelui cu came. Cavitățile dintre corp și rotor sunt umplute cu ulei de motor, care asigură rotația liberă a rotorului față de corp și, în consecință, rotirea arborelui cu came la unghiul dorit.

În aproape toate tipurile de sisteme de distribuție a gazelor, este instalat un cuplaj acționat hidraulic pe arborele cu came. Pentru a extinde parametrii de control, la unele modele, cuplajele sunt montate pe arborii de admisie și evacuare.

Sistem de control

Sistemul de comandă este utilizat pentru a controla automat funcționarea cuplajului acționat hidraulic. Se compune dintr-o unitate de comandă electronică, senzori de intrare și un dispozitiv de acționare. Pentru funcționarea sistemului de comandă, se utilizează senzori Hall, care evaluează poziția arborilor cu came. Sunt folosiți și alți senzori care măsoară:

Senzorii transmit semnale către unitatea de comandă care controlează servomotorul - distribuitorul electrohidraulic sub forma unei supape electromagnetice. Sarcina sa este de a asigura alimentarea cu ulei de motor a cuplajului acționat hidraulic și de a se scoate din cuplaj în conformitate cu modul de funcționare a motorului.

Sunt utilizate următoarele moduri de funcționare a sistemului de reglare variabilă a supapelor:

• ralanti (cu turația minimă a motorului);
• puterea maximă;
• cuplu maxim.

În cealaltă versiune a sistemului de distribuție al arborilor cu came, sunt utilizate camățe de diferite forme. Din acest motiv, timpul de deschidere și înălțimea de ridicare a supapelor variază treptat. Rețineți următoarele sisteme cunoscute de acest tip:

1. VVTL-i, Variabil Valve Timing și Lift cu compania de informații Toyota;
2. VTEC, Sincronizare variabilă a supapei și Control electronic electronic al Honda;
3. Sistemul Valvelift de la Audi;
4. MIVEC, controlul electronic al Mitsubishi de control al ventilului Mitsubishi.

Excluzând sistemul Valvelift, aceste sisteme sunt în principiu similare în ceea ce privește designul și principiul de funcționare.

Principiul muncii va fi luat în considerare utilizând exemplul sistemului VTEC

Principiul funcționării sistemului VTEC:
A - turație redusă a motorului; B - trecerea de la un mod la altul; B - viteza mare a motorului.
1 - mecanism de blocare (știft de blocare); 2 - camă mică (camă cu viteză redusă); 3 - supapa de admisie; 4 - balansierul primei supape de admisie; 5 - balansier intermediar; - robinetul celei de-a doua supape de admisie; 7 - cama mare (o camă cu vârfuri mari).

Pe arborele cu came există o mare și două came mici care se conectează la cele două supape de admisie prin intermediul balanțelor, iar o camă mare deplasează balansorul liber.

Cu ajutorul mecanismului de blocare, care are un mecanism hidraulic, sistemul de comandă oferă moduri de comutare. Supapele de admisie funcționează la turații mici ale motorului de la camele mici. În acest mod, timpul de supapă este scurt. Când se măresc vitezele, funcționează mecanismul de blocare. Pivotul de blocare conectează brațele basculante ale camelor mari și mici într-una, iar pe supapele de admisie forța este transferată de la cama mare.

În altă versiune a sistemului VTEC funcționează trei moduri de control. La turații reduse ale motorului, o camă mică funcționează, la turație medie - două (deschiderea a două supape de admisie), la viteze mari o mare camă funcționează.

Sistemele moderne sunt capabile să rotească arborii cu came ale supapelor de admisie și evacuare în diferite unghiuri. La Honda este I-VTEC, la Toyota - VVTL-i (un prefix "i" dintr-un cuvânt inteligent - "inteligent"). Această opțiune extinde semnificativ parametrii de reglare a motorului.

Sistemul Valvetronic

Din punct de vedere structural, versiunea cea mai perfectă a sistemului de reglare variabilă a supapelor este sistemul în care este reglată înălțimea supapelor. Permite abandonarea supapei de accelerație aproape în toate modurile de funcționare ale motorului.

Pionierul în această direcție a fost compania BMW cu sistemul său Valvetronic.

Sistemul Valvetronic:
1 - servo (motor electric); 2 - un arbore de vierme; 3 - un arc returnabil; 4 - balansoar; 5 - un arbore cu came; 6 - o parte înclinată a pârghiei intermediare; 7 - clapeta hidraulică a supapei de admisie; 8 - o roată de vierme; 9 - arbore excentric; 10 - pârghia intermediară; 11 - balansierul supapei de admisie; 12 - un arbore cu came de evacuare; 13 - hidrocompensatorul supapei finale; 14 - brațul basculant al supapei de evacuare; 15 - supapa finală; 16 - supapa de admisie.

Înăuntru, înălțimea ridicării supapelor se schimbă printr-un circuit în care un arbore excentric și o pârghie intermediară sunt adăugate la armătura (supapa cu came). Este instalat numai pe supapele de admisie.

În prezent, avantajele unui astfel de sistem sunt evidente pentru mulți. Unii se bucură de motor puternic, a cărui funcționare este echilibrată în diferite moduri, celălalt poate salva pe combustibil, iar alții văd avantaje în conservarea naturii, deoarece astfel de sisteme reduc în mod semnificativ emisiile de substanțe nocive.

(Nimeni nu a evaluat încă acest lucru.) Fii primul!)

Trimiteți-le prietenilor: