Puterea maximă a motorului și forma curbei de putere depind mai mult de arborele cu came decât de alte componente ale motorului.
Luați în considerare modul în care arborele cu came funcționează cu exemplul unui cilindru și ce restricții există.
Într-un mod ideal atunci când pistonul se deplasează în jos în ciclul de aspirare, supapa de admisie se deschide, cilindrul trecerea amestecului combustibil-aer, și se închide după umplerea cilindrului. Având în vedere că faza și "durata" funcționării cam sunt fixe, ele vor fi ideale doar la o anumită viteză a arborelui cotit și, posibil, numai cu o singură poziție a accelerației. Aceasta este ceea ce mulți nu înțeleg. Pentru diferite turații ale motorului, valva este închisă sau cu o întârziere, și apoi amestecul umplut cilindrul curge înapoi sau înainte de timp, înainte ca amestecul să umple cilindrul până la capăt. Prin urmare, în realitate, toate arborii cu came lucrează într-un mod de compromis. Dacă dorim să obținem un câștig de la arborele cu came numai la putere, atunci acest lucru se va datora calității lucrului la mers în gol și a cuplului în modul de funcționare.
Să începem de la început. Perioada în care supapa de admisie este deschisă va fi numită termenul "durată". Durata este exprimată în grade de rotație a arborelui cotit. Atunci când arborele cu came standard este în funcțiune, supapa începe să se deschidă când arborele cotit este "înclinat" cu 5-10 grade spre TDC (centrul mort superior). Arborele cu came standard deschide vana fără probleme - pentru a reduce uzura și pentru a reduce zgomotul. Apoi, supapa ajunge în partea de sus și în cele din urmă se închide la aproximativ 20 de grade după BDC (centrul mortului de jos). Această perioadă de timp se numește "durata cam". Se face, de obicei, 200-220 de grade de rotire a unui arbore cotit. Multe mecanici încearcă mai întâi să mărească durata camerei. De regulă, o durată lungă permite motorului să dezvolte mai multă putere la viteze mai mari. La arborii cu came de înaltă performanță, durata camelor poate fi de la 250 la 320 grade, iar la motoarele de curse - și multe altele. Cu toate acestea, în sine acest număr pentru prezent nu spune nimic. Cama, de exemplu, poate avea o ridicare foarte blând și traiectoria de scădere, în timp ce creșterea câștigul din aria totală de sub deschiderea supapei comparativ cu cama standard va fi mic. În același timp, o camă cu aceeași durată, dar cu profiluri abrupte, va oferi o deschidere și o închidere foarte rapidă, ceea ce va conferi motorului caracteristici complet diferite,
Cu un arbore de came standard pentru mașini rutiere, cama ridică supapa de 9,6 mm, în timp ce în motoarele sportive această cifră poate ajunge până la 13,2 mm. Cifrele care caracterizează înălțimea deschiderii supapei fac adesea o impresie - oamenii cred că instinctiv creșterile excesive ale înălțimii de ridicare dau mai multă putere, deși acest lucru nu este chiar așa. Uneori, înălțimea ascensorului este mărită pentru a crește timpul de "suspendare" al supapei în punctul de ridicare maximă. O modalitate de a câștiga la timp fără a mări lungimea este ridicarea supapei la o altitudine mai mare.
Cu ajutorul bancului de încercare este posibil să se determine în ce moment curgerea amestecului prin sistemul de supapă începe să scadă. După acest moment, nu are nici un sens să deschidă supapa în continuare - nu va da câștig de putere. Sensul de deschidere rapidă a supapei sau "accelerația supapei" este acela că mișcarea valvei în sine este utilizată pentru a crea un vid în galeria de admisie - "impuls". Datorită acestui proces, puterea motorului începe să depindă de designul arborelui cu came, deoarece acest impuls afectează viteza de rotație, ceea ce duce la o creștere a puterii.
Filtrul de evacuare ar trebui să deschidă suficient vapa, astfel încât cilindrul să poată fi curățat de produsele de ardere. La deschiderea tardivă, gazele nearsate rămase în cilindru se vor amesteca cu amestecul proaspăt; deschiderea precoce poate reduce semnificativ puterea cursei de lucru, deoarece presiunea care împinge pistonul în jos va fi descărcată prin canalul de evacuare. Și, de asemenea, la închidere: dacă închideți valva prea devreme, gazele de eșapament nu vor avea timp să iasă, iar dacă este prea târziu, porțiunea de intrare a amestecului este împins în evacuare, împreună cu gazele arse. Acest lucru poate fi, deoarece în momentul în care pistonul trece prin partea de sus centru mort în tranziția de la cursa de evacuare la cursa de admisie supapele de admisie și de evacuare sunt deschise simultan. Aceasta se numește suprapunerea supapei. Această "depășire" din conducta de admisie din priză poate oferi motorului mai multe avantaje. În primul rând, gazele de eșapament care ies din cilindru pot fi folosite pentru a crea un vid - ceva de genul asta se întâmplă atunci când trageți fișa din sticlă. Acest lucru va ajuta pistonul descrescător să tragă un amestec proaspăt în cilindru. În al doilea rând, sistemul de evacuare poate fi reglat astfel încât amestecul proaspăt turnat în canalul de evacuare să fie tras înapoi în camera de combustie chiar înainte ca supapa de evacuare să se închidă. Factorul decisiv aici nu este lungimea de suprapunere (exprimată în grade de rotație a arborelui cotit), precum și măsura în care se ridică supape mari de la mort superior. Cu arborele cu came standard, înălțimea de ridicare a ambelor valve la centrul mort superior poate ajunge la 0,76 mm, în timp ce pentru automobilele de curse această valoare este de până la 5 mm. În general, cu cât este mai mare ridicarea supapelor atunci când se suprapune, cu atât motorul atinge puterea maximă și cu atât mai mare este distribuția puterii. Există deja o problemă de golire între supape și piston. Atunci când fălcile excesiv de mari, oferind un lift de mare supapă în faza de suprapunere, trebuie să facem în adâncituri cu piston speciale - „buzunare“, pentru a evita o coliziune cu valva pistonului la punctul mort superior.
Poate că, cu aceeași creștere a ambelor supape la momentul suprapunerii, arborele cu came modificat nu oferă eficiența maximă. Cu o rolă de ajustare specială (adesea numit scripete Vernier) poate seta arborele cu came la „avans“, în timp ce supapa de admisie de la punctul mort superior se va ridica mai mare decât orificiul de evacuare. Setarea arborelui cu came la "întârziere" ne va da o ridicare mai mare a supapei de evacuare decât supapa de admisie. Este raportul dintre ridicarea celor două supape la centrul mort superior și determină eficiența arborelui cu came. Teoretic, avansul arborelui cu came va schimba vârful de putere în jos în intervalul de viteză, iar decalajul va avea efectul opus. Pentru unele motoare, de exemplu, Rover Mini și Ford, cele mai bune rezultate sunt obținute cu un arbore cu came avansat. Gradul de avansare este exprimat în grade de rotație, care este necesară pentru deschiderea completă a supapei de admisie.
Durata suprapunerii este determinată în mare măsură de unghiul dintre proiecțiile „intrare“ și came „ieșire“ (acest unghi se numește „came unghi centrale“). Pentru un arbore cu came cu aceeași supapă de ridicare la centrul mort superior, acest unghi este de 110 de grade. Dacă setați un arbore cu came, astfel încât, la 110 de grade, acesta oferă o deschidere completă a supapei de admisie, veți găsi că, la momentul suprapunerii la centrul mort superior, ambele supape sunt deschise în același mod. Pentru a asigura funcționarea "avansată" a acestui arbore cu came, este necesar să se realizeze o deschidere completă mai devreme, de exemplu la 105 de grade.
Din cele de mai sus rezultă că avansul arborelui cu came poate fi reglat prin măsurarea ridicării supapelor în momentul suprapunerii la centrul mort superior. Nu contează ce un motor al arborelui cu came și în ceea ce costă, același ascensor de supapă la TDC va avea loc la acel unghi de rotație, care se desfășoară în raport cu unul pe altul (ca rezultat al lustruire) a arborilor cu came came - de obicei 110 de grade. Puteți seta arborele cu came pentru a avansa, dar trebuie să fie adus la cea a ascensorului supapei de evacuare a fost mai mică de 66 la suta (2/3) din ridicare a supapei de admisie. De exemplu, dacă liftul supapei de admisie este de 3,8 mm, atunci liftul supapei de evacuare este de 2,5 mm. Arborii cu came și sincronizarea lor este un subiect foarte dificil, puteți avea încredere numai în profesioniști.
Adăugat după 23 ore 53 minute 20 secunde:
Până acum, răspândit așa cum este. Apoi, când se vor introduce mai multe informații, o voi face într-un articol.
Designul arborelui cu came și efectul său asupra caracteristicilor motorului
Există trei caracteristici importante ale designului arborelui cu came care controlează curba de putere a motorului: cantitatea de ridicare a supapei, timpul de deschidere a supapei și faza supapei de distribuție a arborelui cu came. Ridicarea supapei este măsurată în milimetri și reprezintă distanța maximă pe care supapa se îndepărtează de scaun. Durata deschiderii supapelor este durata de timp măsurată în grade de rotație a arborelui cotit.
Cea mai discutată ascensiune a supapei și durata cursei de admisie nu sunt singurele elemente ale designului arborelui cu came care afectează puterea motorului. Momentele în care supapele se deschid și se închid în raport cu poziția arborelui cu came sunt aceiași parametri importanți pentru optimizarea performanțelor motorului. Aceste sincronizări ale arborelui cu came sunt indicate în tabelul de date atașat la orice arbore cu came de calitate. Acest tabel de date ilustrează în mod numeric și grafic pozițiile unghiulare ale arborelui cu came, atunci când supapele de admisie și evacuare se deschid și se închid. Acestea sunt determinate exact în grade de rotație a arborelui cotit înainte (sau după) TDC sau HMT.
Durata deschiderii supapelor poate fi ușor calculată pornind de la datele privind fazele supapei disponibile în tabel. De exemplu, pentru a determina durata timpului de deschidere a supapei de admisie ori otkoyvaniya (grade înainte de punctul mort superior), momentul zakrshaniya (grade după BDC) și 1800 (întreaga lungime a cursei de admisie). Dacă arborele cu came se deschide supapa de admisie 270, înainte de punctul mort superior și se închide la 630 după BDC, durata de deschidere a supapei va fi de 63 + 27 + 180 = 2700.
Acum, să mergem mai adânc în relația de sincronizare a arborelui cu came cu arborele cu came și cu puterea. Să presupunem că avem două came-pinion A și B. Ambele arborii au aceeași durată a deschiderii valvei în 2700, și ambele au aceeași formă de admisie și evacuare came. Arborii cu came de acest tip sunt desemnați în mod obișnuit ca modele "un profil". Cu toate acestea, arborii cu came de acest tip A și B nu sunt identici. Un arbore are came dispuse astfel încât supapa de admisie 270 se deschide și se închide, înainte de punctul mort superior la 630 după BDC, iar supapa de evacuare 710 se deschide înainte ca BDC și se închide la 190 ATDC. Pentru a facilita citirea datelor pot fi reprezentate prin sincronizare fază a supapelor de admisie și de evacuare ca 27-63-71 - 19. Axul, cu toate acestea, are calendarul supapă 23 o67 - 75 -15.Vopros este după cum urmează; Dacă instalăm aceste arbori cu came pe motorul testat, cum vor afecta puterea? Răspunsul este: un arbore, probabil, oferă mai multă putere, dar motorul va avea o curba de putere mai îngustă și cele mai proaste caracteristicile de la deschiderea clapetei de mers în gol / parțială decât arborele B. De ce? Schimbările în funcționarea acestor două arbori cu came nu sunt, evident, legate de durata deschiderii supapelor sau de creșterea lor: ambii acești parametri rămân aceiași. Diferențele în curbele de putere sunt rezultatul modificărilor în fazele distribuției gazelor sau, mai general, în unghiurile dintre centrele de camă pentru fiecare arbore cu came.
Unghiul dintre centrele came este deplasarea unghiulară dintre linia centrală a camei supapei de admisie (de multe ori pur și simplu nazyvaemogo de admisie cu came) și linia centrală“a camei supapei de evacuare; (numită cama de evacuare).
Unghiul cilindrului corespunzător este de obicei măsurată în unghiuri de rotație a arborelui cu came, așa cum vom discuta deplasarea camelor în raport cu celălalt, care este unul dintre puținele momente în care caracteristica arborelui cu came este indicată în grade de rotație a unei came, mai degrabă decât în grade de rotație a arborelui cotit. Cu excepția motoarelor care utilizează două arbori cu came în capul cilindrului.
Unghiul afectează în mod direct suprapunerea supapelor, adică perioada în care supapele de admisie și evacuare sunt deschise în același timp. Suprapunerea supapelor este măsurată prin unghiurile SB ale arborelui cotit. Atunci când unghiul dintre centrele de camă scade, timpul de închidere al supapei de evacuare și deschiderea supapei de admisie se vor suprapune mai mult. Trebuie reținut faptul că suprapunerea supapelor este de asemenea afectată de modificarea timpului de deschidere: când crește timpul de deschidere, se mărește și suprapunerea supapelor, asigurându-se că nu există schimbări de unghi pentru a compensa această creștere.
Pentru a facilita înțelegerea acestei situații, revenim la distribuțiile noastre A și B și luăm în considerare elementele relației. Ambele au o durată de o deschidere cu came 2700. Forma arborelui cu came A (faza cu came: 27 - 63 - 71 -19) oferă un unghi între centrele came 1080 cu o suprapunere de supapă 460. Axul (faza cu came: 23 - 67 - A 75-15 ) are un unghi de 1140 și suprapunerea supapelor 380 (amintiți-vă că atunci când unghiul crește, suprapunerea scade). După cum sa arătat anterior, arborele A oferă motorului o putere bună la turații ridicate, dar probabil reduce eficiența la turații reduse. Camele pe arbore, cu toate acestea, sunt in continuare separate una de alta, care se caracterizează prin creșterea unghiului de până la 1140. Aceasta reduce suprapunerea valvei 80 și permite motorului să funcționeze fără probleme la mers în gol, să acorde un vid mai mare în rezervor și la ralanti și vdvizhenii. Aceasta oferă o economie mai bună și, probabil, o gamă de putere mai largă. Cu toate acestea, pe de altă parte, creșterea unghiului (reducerea suprapunerii valve) scade randamentul de admisie, respectiv, și, în consecință, motorul va produce o putere maximă mai mică.
Rapid veți mânca - în liniște suporta.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: