Впускной клапан обычно открывается на несколько градусов до того, как поршень достигнет ВМТ на такте выпуска. Он закрывается после того, как поршень на несколько градусов достигает НМТ, то есть когда поршень начинает двигаться вверх по цилиндру в такте сжатия. Во время такта всасывания топливно-воздушная смесь или заряд очень быстро всасываются в цилиндр. Это связано с тем, что движение поршня вниз создает разрежение (или отрицательное давление) в цилиндре, и воздушно-топливной смесью заполняется пустое пространство.

Каким образом помогает синхронизация клапанов двигателя?

Эта топливовоздушная смесь (также известная как заряд) обладает массой и движением. Весь заряд не может попасть в цилиндр, даже когда поршень достигает конца своего хода вниз, потому что отверстие впускного клапана мало. Следовательно, 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, баллон 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. Инженеры точно калибруют фактическую точку закрытия впускного клапана таким образом, чтобы она совпадала с точкой, в которой движение входящего заряда начинает обратное.

Клапан перекрытия:

В такте выпуска поршень снова движется вверх; выталкивание выхлопных газов через открытый выпускной клапан.Выпускной клапан открывается до того, как поршень достигнет НМТ во время рабочего хода. Поскольку выпускной клапан открывается непосредственно перед НМТ, он заставляет часть выхлопных газов под давлением выходить еще до того, как поршень начинает свой ход вверх.

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

Что такое переменная синхронизация клапана (VVT)? >> Продолжить чтение здесь

О компании CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Электромагнитный клапан с регулируемой синхронизацией клапана (VVT)

Другие условия производителя для соленоида VVT

Автопроизводители, использующие соленоид VVT

Электронная система регулирования фаз газораспределения, впервые разработанная компанией Nissan в начале 90-х годов, теперь стала почти универсальной функцией на серийных автомобилях, чтобы соответствовать более строгим нормам выбросов.

Технология VVT может быть обычным явлением, но многие компании используют разные торговые марки и патенты для одной и той же системы.

Многие приложения для соленоида Spectra VVT носят другое название оригинального оборудования:

Общие симптомы неисправности соленоида VVT

• Грубый холостой ход двигателя
• Проверьте свет двигателя
• Пропуски зажигания двигателя при нагрузках

Больше информации

Общие причины отказа

Загрязнения в моторном масле — основная причина выхода из строя системы VVT.Неисправный агрегат приведет к нестабильной работе двигателя на холостом ходу и низкой экономии топлива. Несоблюдение замены умирающего узла может привести к выходу из строя зубчатой ​​передачи двигателя и цепи привода ГРМ. Всегда следите за индикатором «Проверьте двигатель»

О фазах газораспределения

О фазах газораспределения

Регулировка и / или проверка фаз газораспределения незаменимы в процессе производства двигателя.
На этот раз мы попытались обобщить основы фаз газораспределения.

Время клапана регулируется шкивом кулачка скольжения, оригинальным шкивом и т. Д.В это время можно сделать опережение или замедление фаз газораспределения. Но что это значит на самом деле?

Шкив скользящего кулачка Марухи.
Обычно для регулировки фаз газораспределения используется такой скользящий шкив.

1. Открытие и закрытие клапана

Двигатели B6 и BP на Miata / MX-5 относятся к типу DOHC (двойной распредвал).
Коленчатый вал и распределительный вал (IN ・ EX) соединены ремнем газораспределительного механизма.
4-тактный двигатель повторяет впуск — сжатие — сгорание — выпуск.Это означает, что кривошип поворачивается 2 раза. Кулачок с 1 оборотом отвечает за впуск и выпуск.
Значит, коленчатый вал с двумя оборотами, а распредвал с одним оборотом дает передаточное число.

Мы рекомендуем замену ремня ГРМ после 100 000 км пробега. Причина в том, что ремень может оборваться, положение коленчатого и распределительного валов изменится, а двигатель остановится. В некоторых других случаях поршень может ударить по клапанам и вызвать серьезные повреждения.

2. Что такое фаза газораспределения?

Если мы хотим легко объяснить фазы газораспределения, мы можем сказать, что это время открытия и закрытия клапана.

Устанавливаем транспортир на кривошип и определяем положение поршня.

Если угол кулачка такой же, то даже если мы изменим фазу газораспределения, открытие клапана произойдет одновременно.
Используя скользящий шкив, мы можем отрегулировать это время.

Когда мы поворачиваем центральный диск вправо, мы говорим о «продвижении».
Значение фаз газораспределения на стороне IN становится меньше.
Значение фаз газораспределения на стороне EX увеличивается.

Когда мы поворачиваем центральный диск влево, мы говорим о «ретарде».
Значение фаз газораспределения на стороне IN становится больше.
Значение фаз газораспределения на стороне EX становится меньше.

В основе лежит положение поршня.
(например, кулачок 252 °)
Поршень начинает толкать кулачок из ВМТ (0 °), поршень запускает процесс впуска, и даже если он уже проходит через НМТ, клапан все еще открыт. Клапан закрывается при 72 ° после НМТ. За это время поршень поворачивается на угол поворота коленчатого вала 252 °.

С помощью шкива скользящего кулачка меняем кулачок.Предположим, он продвинулся на 10 °. На этот раз клапан начнет открываться при 10 ° до ВМТ. Клапан закрывается при 62 ° после НМТ.
Клапан начинает открываться в точке A — перед ВМТ поршня (угол поворота коленчатого вала 10 °).

В обоих случаях кулачок равен 252 °, поэтому продолжительность одинакова. Однако фазы газораспределения меняются.

Другими словами, мы определяем положение кулачка в соответствии с положением поршня. Для этого мы используем центральный угол.
Центральный угол и самый высокий угол подъема показывают, как распредвал устанавливается в двигателе.

3. Центральный угол и наибольший угол подъема

Оба они выражают числовым значением, как установлено положение кулачка, но оба немного отличаются.

Центральный угол:

Взяв за основу ВМТ выхлопа (0 °) на стороне IN, можно увидеть, сколько градусов нужно, чтобы добраться до центра продолжительности кулачка.
Кулачок 252 °, который начинает открываться при 10 ° перед ВМТ, закрывается при 62 °. Половина 252 ° составляет 126 °. Однако, если отсчитать 126-ю градус справа, получится 116 °.Другими словами, центральный угол в этом случае составляет 116 °.

Если мы используем кулачок 252 ° на стороне EX и настроим выпускной клапан на открытие при 62 ° НМТ во время падения сгорания, то он закроется при 10 ° ВМТ выпуска.
То же, что и в случае со стороной IN, если отсчитывать от 0 ° ВМТ (левый поворот), то получается центральный угол 116 °.

Перекрытие на этот раз составляет 10 ° + 10 ° = 20 °.
Перекрытие означает состояние, когда и впускной, и выпускной клапаны открыты.

Метод измерения:

Обычно мы используем метод подъема на 1 мм.
Вверху подъемника мы помещаем клемму индикатора с круговой шкалой, мы вращаем кривошип и используем время, когда он опускается на 1 мм, чтобы зарегистрировать начало и конец счета угла поворота кривошипа.
Этот 1 мм становится точкой измерения, поэтому угол поворота коленчатого вала меньше, чем продолжительность кулачка.

Самый высокий подъемник

Самый высокий подъем — это точка, когда распределительный вал максимально открывает (прижимает) клапан. Это положение выражается положением поршня (углом поворота коленчатого вала).
Если распределительный вал симметричен, то числовое значение такое же, как и в случае центрального угла, но, как ни странно, есть много случаев, когда это не так.
Причина этого в том, что бывают случаи, когда профиль распределительного вала не симметричен, а выступ кулачка не острый, поэтому трудно получить максимальное положение подъема.

Если мы измерим открытие и закрытие при подъеме на 1 мм и установим середину как центральный угол, мы получим 116 °. В тех же условиях, если мы измерим его во время максимального подъема кулачка, мы получим 120 °.
Числовое значение сдвигается на 4 °, что может означать, что, например, профиль кулачка должен что-то делать с этим.
Давайте посмотрим на график выше. В случае симметричного кулачка черная линия обозначает угол поворота кривошипа и соотношение подъема кулачка.
Если это асимметричный кулачок, то угол поворота коленчатого вала и соотношение подъема кулачка выражаются зеленой линией.

Мы помещаем клемму индикатора часового типа в верхнюю часть подъемника и измеряем точку, в которой выступ кулачка прижимает подъемник вниз сильнее всего.
Лепесток кулачка не острый, а угол поворота кривошипа наивысшего подъемника находится в диапазоне 6-8 градусов.
По этой причине обычно самый высокий подъем — 3/100 мм — устанавливается в качестве стандарта, и оттуда мы рассчитываем наивысшую точку подъема.

Даже если существует множество видов методов измерения, самое главное — продолжать работу тем же методом.
Многие двигатели профессионалы собирают своим методом и собирают данные по-своему.
Повторяя тот же метод, они сравнивают данные и переходят к следующему шагу.

Регулируемая синхронизация клапана

Как выставить распредвал?
Лучше всего увеличивать крутящий момент, обеспечивая холостой ход и получая максимальную мощность.Однако все это не так просто.
Метод Марухи — изменение фаз газораспределения.

Устанавливается шкив гидравлического кулачка (в случае Mazda он называется «исполнительным механизмом»), который регулирует давление масла электронным способом.
Мы строго разделяем холостой ход, низкие обороты, средние обороты, высокие обороты и т. Д. И, повторяя опережение и замедление фаз газораспределения, мы планируем наиболее подходящую настройку.

Пускатель в разобранном виде.

При наступлении

На внутреннюю камеру замедления привода влияет давление масла, и ротор, соединенный с кулачком, вращается в направлении движения вперед.

Задержка

Давление масла влияет на запаздывающую камеру внутри привода, и ротор, соединенный с кулачком, вращается в замедленном направлении.

Промежуточное обслуживание
Давление масла влияет как на камеру опережения, так и на камеру замедления, и положение ротора, соединенного с кулачком, сохраняется.

Эксплуатация в различных условиях движения

 Зона холостого хода и зона малой нагрузки
Уменьшение зоны перекрытия и уменьшение количества дымовых газов, попадающих на входную сторону.Благодаря этому мы можем стабилизировать обороты на холостом ходу и улучшить расход топлива. Кроме того, мы можем обеспечить стабильную работу двигателя в условиях малой нагрузки.

 Средняя зона нагрузки
Увеличение перекрытия, снижение температуры сгорания, уменьшение NOX в выхлопных газах. Кроме того, мы позволяем еще не сгоревшим газам максимально сгореть и понижаем содержание углеводородов.

 Высокая нагрузка при средних оборотах
Ускорьте закрытие впускного клапана, улучшив крутящий момент на средних оборотах.

 При низкой температуре
Установите минимальное перекрытие, чтобы во входную сторону не попадали дымовые газы. Этим мы можем улучшить расход топлива и обеспечить высокие обороты холостого хода.

 Во время запуска или остановки двигателя
Минимизация перекрытия, предотвращающая попадание газов сгорания во входную сторону. Этим мы можем улучшить запуск.

Регулировка фаз газораспределения имеет очень сложную функцию, и ее очень сложно настроить.Но мы надеемся, что благодаря этому короткому отчету вы получили более полное представление об этом.

Кулачок незаменим при настройке двигателя. Maruha заботится о качестве и старается предоставить все необходимые детали по разумной цене. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас есть какие-либо вопросы.

[дом]

Что такое синхронизация клапана? (с изображением)

В двигателях внутреннего сгорания на каждый цилиндр приходится как минимум два клапана: впускной и выпускной. Чтобы двигатель работал должным образом, впускной клапан должен вовремя втягивать топливо и воздух, цилиндр загорается, а затем выпускной клапан должен открыться, чтобы сгоревшее топливо вышло, чтобы цикл мог повториться. Чтобы двигатель функционировал должным образом, точное срабатывание этих клапанов в правильной последовательности — это фаза газораспределения.

В большинстве двигателей, когда цилиндры срабатывают, они оказывают давление на распределительный вал, в результате чего он поворачивается и выполняет ряд функций.Он приводит в действие трансмиссию и другие компоненты автомобиля, такие как генератор и водяной насос. Кроме того, как следует из названия, распределительный вал имеет ряд кулачков по всей его длине.

Эти кулачки давят на устройства, называемые толкающими стержнями, которые, в свою очередь, подталкивают вверх устройства, называемые коромыслами.Коромысла служат в качестве уровней для нажатия и подъема подпружиненных клапанов двигателя. Это действие открывает и закрывает клапаны в нужное время, чтобы двигатель работал плавно.

Механическая природа клапанных систем двигателя означает, что существует ограниченное количество способов регулировки фаз газораспределения.Обычно есть только один способ: разобрать двигатель и переставить кулачки на распределительном валу, которые начинают последовательность приведения в действие клапанов. Однако другие проблемы могут заключаться в неточной фазе газораспределения.

Изогнутый шток толкателя или вал клапана может привести к тому, что клапан не будет полностью открываться или закрываться при необходимости.Эти типы проблем на самом деле не связаны с фазами газораспределения, а только вызывают симптомы, которые кажутся связанными с синхронизацией. Клапаны должным образом приводятся в действие в нужное время; они просто не могут выполнять свои функции из-за физических повреждений. Эти проблемы также нельзя устранить, вместо этого требуется замена любых неисправных компонентов.

Часто ошибочно полагают, что угол опережения зажигания в двигателе является причиной плохих фаз газораспределения; Тем не менее, это не так.Хотя верно то, что неправильная установка угла опережения зажигания может привести к срабатыванию цилиндров, когда клапаны не находятся в их правильном положении, сама установка фаз газораспределения, которая устанавливается кулачками на распределительном валу, не виновата. Ошибка времени зажигания.

Установка угла опережения зажигания отвечает за передачу энергии на свечи зажигания, которые зажигают цилиндры двигателя.Системы зажигания знают, когда подавать питание на свечи, основываясь на настройках, которые информируют их о физическом расположении цилиндров и клапанов. При правильной настройке установка угла опережения зажигания приводит в действие цилиндры именно в тот момент, когда клапаны находятся в правильном положении.

Что такое переменная синхронизация клапана?

Сегодняшние автомобили имеют все виды технических устройств и волшебства, позволяющие максимально увеличить мощность и пробег.Одна из таких технических систем называется «регулируемые фазы газораспределения», в которой блок управления двигателем автомобиля или компьютер открывает клапаны двигателя в разное время и на разное время, чтобы получить максимальную мощность и эффективность. Давайте посмотрим, как это работает.

Основные компоненты

Для того, чтобы двигатель работал, ему нужны воздух, топливо и искра. Клапаны расположены в головке блока цилиндров, и они открываются и закрываются при каждом такте двигателя, позволяя воздуху и топливу входить или выходить из камеры сгорания, где поршни выполняют работу по сжатию воздушно-топливной смеси и ее выходу из двигателя.Большинство двигателей работают с четырьмя тактами:

• Первый ход — такт впуска: Поршень движется вниз и втягивает воздух и топливо
• Второй ход — такт сжатия: поршень движется вверх и сжимает топливно-воздушную смесь
• Третий ход — это силовой сток: искра пробка воспламеняет топливно-воздушную смесь и толкает поршень вниз
• Четвертый ход — такт выпуска: поршень движется вверх и выталкивает отработанные газы в выхлоп

Распределительные валы, расположенные в верхней части головки блока цилиндров, являются что открывать и закрывать клапаны.Каждый распредвал имеет открывающийся лепесток. клапан. Изменяя, когда клапаны открываются и закрываются, воздушно-топливная смесь могут быть оптимизированы для достижения максимальной мощности и эффективности двигателя.

VTEC

Самый простой способ описать систему изменения фаз газораспределения — это объяснить неизменно популярную систему VTEC от Honda. VTEC — это аббревиатура от «Variable Valve Timing and Lift Electronic Control» в том смысле, что система изменяет фазу газораспределения и подъем, которые контролируются электроникой.Чем выше и дольше открывается клапан, тем больше воздуха поступает в камеру сгорания. Если в двигатель попадает больше воздуха, в двигатель может поступать больше топлива, что приравнивается к большей мощности.

Итак, где в игру вступает VTEC? Когда двигатель работает на более низких оборотах, тогда требуется меньше воздуха и топлива, а когда он работает при более высоких оборотах в камеру сгорания может подаваться больше воздуха и топлива.

В двигателе VTEC на распределительных валах есть три кулачка; два меньшего размера и один побольше.В более низком диапазоне оборотов два меньших лепестка открывают и закрывают клапаны и пропускают меньше воздуха, но с большей скоростью, что приводит к более эффективному сгоранию.

Когда вы нажимаете педаль акселератора сильнее и переходите к более высокому диапазону оборотов (обычно выше 5 500 об / мин), больший лепесток берет верх и больше открывает клапаны, позволяя поступать большему количеству воздуха и увеличивая мощность. Таким образом, VTEC (или любая другая система изменения фаз газораспределения) объединяет два двигателя в одном: он более экономичен в более низком диапазоне оборотов и более мощный в более высоком диапазоне оборотов.

В других машинах тоже есть

Другие производители, такие как Ferrari, BMW, Toyota и Nissan, имеют свои собственные версии регулируемых фаз газораспределения, и все они спроектированы для работы в сочетании с двигателями разных размеров и конфигураций, которые они используют.

В настоящее время, благодаря широкому использованию турбонаддува, автопроизводители могут экспериментировать с изменяемыми фазами газораспределения и наполнять двигатель ровным воздухом, что делает его более мощным и эффективным.Что они придумают дальше? Нам просто нужно подождать и посмотреть.

: оценка скорости работы двигателей | Особенность

Из августовского выпуска 2017 г.

Когда дело доходит до многих переменных сгорания внутри двигателя, инженеры измеряют время ключевых событий в градусах вращения коленчатого вала, относительной системе отсчета, которая остается постоянной без необходимости компенсации изменения оборотов двигателя.При отсутствии знакомой, общепринятой шкалы времени легко недооценить, насколько быстро все движется в двигателе внутреннего сгорания. Добавьте к этому возможности современной электроники и элементов управления, которые оптимизируют работу клапанов, впрыск топлива и искровое зажигание для повышения мощности или эффективности, и запуск всех цилиндров зависит от точности до миллисекунды.

В качестве всего лишь одного примера, рядный шестицилиндровый двигатель BMW N55 с турбонаддувом сочетает в себе регулируемое фазирование кулачков впускных и выпускных клапанов с регулируемым подъемом впускных клапанов.На холостом ходу двигателя 725 об / мин такты впуска, сжатия, мощности и выпуска вместе происходят всего за 0,2 секунды, буквально мгновение ока. События, определяющие это сгорание, например, как долго клапаны остаются открытыми, происходят в течение еще меньших долей секунды. И когда двигатель приближается к максимальной частоте вращения 7000 об / мин, весь процесс сжимается в окно, которое длится примерно одну десятую от времени на холостом ходу.

Чтобы дать вам представление о том, насколько быстро движутся современные двигатели, давайте взглянем на стратегию эксплуатации N55:

Время впускных клапанов: Фазер впускного распределительного вала BMW inline-six может смещать профиль кулачка до 70 градусов, но продолжительность открытия 255 градусов является фиксированной.Выдержка означает полное открытие 0,006 секунды для одного такта впуска при 7000 об / мин.

Высота впускного клапана: Система BMW Valvetronic эффективно играет роль дроссельной заслонки, дозируя воздух в цилиндры, прежде всего в зависимости от положения педали акселератора. Он может регулировать подъем впускного клапана в пределах 0,008 дюйма (что соответствует толщине четырех страниц журнала, который вы держите) при малых нагрузках и 0.4 дюйма для полной нагрузки с помощью быстродействующего двигателя постоянного тока, который управляет поворотом толкателей с кулачковыми роликами.

Выбор времени выпускных клапанов: Путем независимого регулирования фаз газораспределения контроллер двигателя может регулировать степень перекрытия — период, когда выпускной и впускной клапаны открыты. При движении с низкой нагрузкой и постоянной скоростью это перекрытие увеличивается, чтобы позволить части инертного выхлопного газа течь обратно в цилиндр во время такта впуска, снижая температуру сгорания и образование оксидов азота.На устойчивой скорости 50 миль в час с двигателем, работающим со скоростью 1500 об / мин, максимальное перекрытие N55 длится 0,2 секунды. Для максимальной мощности на красной линии полностью минимизированное перекрытие клапанов длится всего 0,0005 секунды — время, необходимое звуку, чтобы пройти всего семь дюймов при комнатной температуре.

Время зажигания: Время зажигания обычно увеличивается во время работы с малой нагрузкой для предотвращения детонации обедненных топливовоздушных смесей. Как на холостом ходу, так и на красной линии в N55 искра возникает примерно на шесть-восемь градусов до того, как поршень достигает верхней мертвой точки, но разница в оборотах двигателя — это разница между искрой, возникающей на 0.002 секунды и 0,0002 секунды до пика поршня. Это в 10 и 100 раз быстрее, чем взмахнуть крыльями колибри. Система также замедляет опережение зажигания, когда двигатель холодный, работая в сочетании с поздним впрыском топлива и более ранним открытием выпускного клапана, чтобы быстрее довести каталитические нейтрализаторы до рабочей температуры.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Двигатели Honda, Nissan Toyota и Mitsubishi — Регулируемые фазы газораспределения

Посмотреть все 10 фото

Язык импортных характеристик может быть странным. Иногда это словесная смесь цифр и букв — например, RX-8, NSX и MR2 — которые кажутся случайно перемешанными. В других случаях он использует такие слова, как Civic и Skyline, которые изначально не имели никакого отношения к автомобильному миру.Еще более странно, когда компании просто придумывают вещи, такие как Sentra и Celica, и надеются, что такие имена заставят вас захотеть стать владельцем одного из этих автомобилей — даже если вы не имеете ни малейшего представления о том, что это означает. (Мир импорта не одинок в этом. Кто-нибудь вообще мог подумать, что Citation — хорошее название для автомобиля?)

Жаргон выходит далеко за рамки простого названия. Спецификации автомобилей полны сокращений, которые на первый взгляд могут иметь, а могут и не иметь никакого значения. И иногда мы настолько привыкаем видеть эти сокращения, что можем думать, что знаем, что они означают, но на самом деле это не так.Итак, мы придумываем. Конечно, мы могли бы описать, что означает DOHC или TDC. Но как насчет VTEC, того инженерного подвига, который существует уже более десяти лет и перешел от гоночного NSX к живому Civic? Вы точно знаете, что это такое, как работает или чем он отличается от нового i-VTEC? А как насчет других систем V-word, таких как Toyota VVT-i, Nissan CVTC или Mitsubishi MIVEC?

Все эти буквенные схватки — часть удивительного мира систем с регулируемым приводом клапанов, потрясающей технологии, которая переходит от высокопроизводительных автомобилей к более популярным седанам и даже — ужасно — внедорожникам.Мы объясним, что это за системы и как они работают, чтобы вы могли разбрасываться терминологией, точно знать, что она означает, и произвести впечатление на женщин с силиконовой добавкой и их «любопытных» подруг. В конце концов, в этом все дело, верно?

Основы клапанного механизма
Прежде чем вы сможете оценить преимущества технологии переменного клапана, вы должны понять ограничения традиционных систем клапанного механизма. Итак, вернемся ненадолго к Auto Shop 101.

Спроектировать распределительный вал для правильной работы клапана по времени — дело тонкое.Двигатели в наших автомобилях работают со скоростью примерно от 800 об / мин на холостом ходу до, ну, вы называете это на высшем уровне. Даже при относительно умеренных 3000 об / мин клапаны открываются и закрываются два десятка раз в секунду. Это не позволяет много времени воздуху входить и выходить из цилиндров.

Характеристики двигателя с высокими рабочими характеристиками усугубляют проблему. Он работает на более высоких оборотах двигателя, чем «нормальный» двигатель, поэтому события открытия и закрытия клапанного механизма происходят еще быстрее.Но в то же время мощный двигатель требует больше воздуха и топлива для создания большей мощности. Таким образом, типичный высокопроизводительный распределительный вал имеет профили лепестков, которые обеспечивают больший подъем клапана, позволяя большему объему воздуха проходить через порт. Профили лепестков также открывают клапаны на более длительный период (называемый продолжительностью), давая воздуху больше времени для прохождения в камеру или из нее.

Но этот кулачок высокого подъема / длительного действия не будет работать в нормальном двигателе. Это могло бы удерживать клапаны открытыми слишком долго для низких и нормальных рабочих скоростей.На стороне впуска, например, если клапан остается открытым слишком далеко в такте сжатия, поршень будет выталкивать свежий воздух и топливо обратно через впускной канал. Или, если выпускной клапан оставался открытым в начале такта впуска, отработанные газы могли втягиваться обратно в цилиндр и разбавлять свежий заряд. На гоночных скоростях такой вид фаз газораспределения и перекрытия работает для эффективного перемещения воздуха через цилиндры. Но вы когда-нибудь замечали, что гоночные двигатели не стоят ни черта на холостом ходу? Это время кулачка, ребята.

И наоборот, относительно низкий подъем клапана и короткая продолжительность, которые так хорошо работают в обычном двигателе, задушили бы двигатель большой мощности. Может быть, не на холостом ходу или начальном открытии дроссельной заслонки, но определенно на высоких оборотах, где это необходимо.

И есть ограничение традиционной настройки кулачка и клапана. Выбор времени кулачка, поскольку он определяется формой кулачков и положением кулачка относительно вращения коленчатого вала, является фиксированным. Кулачок работает наиболее эффективно на одной частоте вращения двигателя.Вы можете изменять время событий, продвигая или замедляя распредвал, что улучшит нижнюю или верхнюю мощность, в зависимости от того, в какую сторону вы перемещаете кулачок. Но не может быть и того, и другого. Получить мощность и производительность на низких и высоких оборотах невозможно — если вы не можете каким-либо образом изменить синхронизацию кулачка и подъем в зависимости от оборотов двигателя …

Honda / Acura VTEC
VTEC — это Honda / Acura, говорящая о переменной синхронизации клапанов. и электронное управление лифтом. (VVTALEC — это не просто животное, не так ли?) Впервые представленный на борту новаторского NSX в 1991 году, VTEC теперь доступен во всей линейке продуктов Honda / Acura, вплоть до газового / электрического Civic Hybrid.VTEC эволюционировал, чтобы соответствовать этим различным двигателям, но его основы остались прежними.

В основе системы VTEC лежит конструкция распределительного вала с тремя лопастями для каждой пары впускных и выпускных клапанов, а также соответствующими коромыслами, которые приводят в действие клапаны. На низких и средних оборотах двигателя клапаны открываются и закрываются коромыслами, следующими за двумя внешними выступами. Эти внешние выступы были отшлифованы, чтобы обеспечить относительно низкую подъемную силу и непродолжительный срок службы.После превышения определенного порога частоты вращения двигателя (варьирующегося от 6000 об / мин в NSX, RSX и S2000 до 5600 об / мин в Prelude) компьютер VTEC отправляет сигнал на клапан, который использует моторное масло для создания давления в небольших поршнях в коромысла. Это фиксирует два внешних коромысла на центральном рычаге, который совмещен с более высоким подъемным и долговечным кулачком кулачка. Клапаны теперь открываются дальше и остаются открытыми дольше, чтобы подавать в двигатель больше воздуха и топлива, необходимых для работы на высоких оборотах и ​​большой мощности.

За 10 с лишним лет, прошедших с момента появления VTEC, корпорация разработала несколько интересных вариаций на эту тему. Современные двигатели Civic Si и 160 л.с. RSX оснащены упрощенной системой коромысел с двумя рычагами, которые регулируют фазы газораспределения только на стороне впуска двигателя. Ниже 2200 об / мин входящий воздух проходит в основном только через один впускной клапан, создавая сильный завихрение, улучшающее сгорание на низких скоростях. При оборотах выше 2200 об / мин второй коромысло входит в зацепление с первым, так что оба впускных клапана открываются на одинаковую высоту и продолжительность, что значительно увеличивает количество воздуха, необходимого двигателю для сгорания.В двигателе мощностью 200 л.с. в RSX Type-S используется традиционная трехрычажная коромысла как на впускных, так и на выпускных клапанах.

Civic Si и обе модели RSX также используют новую «интеллектуальную» систему VTEC, которая называется i-VTEC. Буква «i» на самом деле является менее громоздким способом для Honda сказать, что она добавила переменную синхронизацию (VTC) к VTEC. VTC похожа на систему BMW VANOS, которая регулирует фазировку впускного распредвала, чтобы постоянно соответствовать потребностям двигателя в воздухе и топливе. Вот как это работает: привод VTC контролирует ряд входных сигналов двигателя — положение кулачка, угол зажигания, положение дроссельной заслонки и т. Д. — а затем отправляет масло под давлением в камеры внутри ведущей звездочки кулачка, чтобы продвинуть или замедлить положение кулачка относительно коленчатый вал.Так, например, когда вы сидите на светофоре, кулачок почти полностью отстает, чтобы обеспечить более плавный холостой ход и снизить выбросы NOx. Приоткройте дроссельную заслонку, и кулачок продвинется вперед, открывая впускной клапан раньше и увеличивая перекрытие клапанов, что улучшает отзывчивость среднего диапазона. Honda планирует добавить эту технологию «i» во все свои четырехцилиндровые двигатели к тому времени, когда вы прочтите это., а значит ли это автомобили Type-S для всех? Едва. Хотя система VTC действительно помогает двигателю развивать мощность, это побочное преимущество для реальной цели корпорации: эффективность.VTC снижает выбросы и улучшает экономию топлива, чтобы помочь Honda соответствовать все более строгим требованиям к двигателям здесь и в Японии.

Посмотреть все 10 фотографий Дедушкой систем изменения фаз газораспределения является Honda / Acura VTEC, впервые появившаяся на борту суперкара Acura NSX в 1991 году. Это 3,2-литровый двигатель V-6, оснащенный VTEC в NSX 2002 года, все еще кричащий (292 лошадей при 7100 оборотах) после стольких лет.

Toyota VVT-i
Toyota несколько опоздала на эту вечеринку; его система Variable Valve Timing with Intelligence (VVT-i) была представлена ​​для двигателей V-8, V-6 и I-6 в Lexus LS400, SC и GS 1998 года выпуска.Но компания наверстывает упущенное, поскольку VVT-i теперь присутствует практически на всех автомобилях Toyota и Lexus в линейке.

VVT-i работает так же, как и система Honda VTC. Блок управления двигателем отслеживает различные входные данные (включая частоту вращения двигателя, расход воздуха, температуру охлаждающей жидкости и т. Д.). Используя давление масла для приведения в действие шкива распределительного вала, он затем продвигает или замедляет впускной распределительный вал в соответствии с эксплуатационными потребностями двигателя.

С момента своего появления в 1997 году компания Toyota разработала двухступенчатую вариацию VVT-i, зависящую от оборотов, под названием VVTL-i, что означает «Регулируемые фазы газораспределения и подъем с интеллектом».Установленный на 1,8-литровом 180-сильном двигателе Toyota Celica GT-S, VVTL-i сочетает в себе бесступенчатую регулировку фаз газораспределения с новыми двухлепестковыми распредвалами как для впускных, так и для выпускных клапанов. При оборотах двигателя ниже 6000 об / мин набор коромысел следует за набором непродолжительных лепестков с малой подъемной силой. На шести кусках штифт под коромыслами толкает их, так что они входят в зацепление со вторым набором лепестков, который был отшлифован для обеспечения значительно большей подъемной силы. Как и в случае с системой VTEC, более высокий подъемник лучше соответствует потребностям двигателя, вращающегося между 6000 и 7800 об / мин.

Посмотреть все 10 фотографийНовая версия i-VTEC, предназначенная только для впуска воздуха, также установлена ​​на нынешнем Civic Si, что дает ему те же 160 лошадиных сил, что и у стандартного RSX.

Nissan CVTC
Двигатели Nissan VQ V-6, которые начали свою жизнь в Maxima и теперь используются в новых Altima, Infiniti G35 и 350Z, имеют клапанный механизм с системой непрерывного регулирования времени (CVTC). Подобно уже обсуждавшимся схемам VTC и VVT-i, CVTC представляет собой систему фазирования кулачка. Лопасть, размещенная внутри звездочки кулачкового привода, вращается, чтобы опережать или замедлять синхронизацию впускного распределительного вала, чтобы максимизировать эффективность двигателя и выходную мощность на основе информации о двигателе и условиях движения, которую она получает от монитора управления двигателем.Увеличение синхронизации кулачка увеличивает крутящий момент от низкого до среднего, а замедление синхронизации улучшает характеристики на высоких оборотах.

Посмотреть все 10 фотографий Компания Nissan разработала систему непрерывной регулировки фаз газораспределения (CVTC), чтобы добавить фазировку кулачка в семейство двигателей V-6 VQ. Присмотритесь, и вы увидите контроллер распределительного вала прямо под черной крышкой двигателя и перед приводной цепью распредвала. Если этот мотор вам не знаком, то так и будет. Этот пример CVTC находится на 3,5-литровом VQ35DE, используемом в 350Z.

Однако, в отличие от других технологий, CVTC не имеет соответствующей системы для изменения подъема или продолжительности хода клапанов.Так же, как кулачок горячего стержня, который выдвигается вперед или задерживается во время наращивания двигателя, CVTC не меняет характер события открытия клапана, а только его синхронизацию. Но в отличие от старых кулачков хот-рода, CVTC может двигаться в обе стороны по желанию, чтобы влиять на мощность во всем диапазоне оборотов.

Mitsubishi MIVEC
Инновационная система электронного управления синхронизацией и подъемом клапана Mitsubishi (MIVEC) была запущена в производство в 1993 году и использовалась на нескольких автомобилях Mitsu для внутреннего рынка с начала до середины 90-х годов.Диапазон применений варьировался от 1,6-литровых четырехцилиндровых двигателей Mirage Cyborg, Mirage Asti и Lancer до 2,0-литрового двигателя V-6 для FTO (купе типа Eclipse, также известного под своим полным названием Fresh Touring Origination) и даже 3,0-литрового двигателя. Версия V-6 для высокого Diamante. Однако сейчас MIVEC — это старая технология, поскольку Mitsu отказалась от нее в пользу других моделей с эффективным двигателем, таких как прямой впрыск бензина.

Итак, почему мы говорим о японских технологиях середины 90-х? В свое время это были довольно респектабельные машины.Двигатель MIVEC объемом 1,6 л развивал почти 175 л.с., что в то время было «самой высокой выходной мощностью для серийных двигателей без наддува в мире». Два других мотора тоже были неплохими — 2,0-литровый двигатель выдавал чуть менее 200 л.с., а 3,0-литровый — более 265 лошадиных сил. В коробчатом виде. Неудивительно, что в Интернете есть бешеные фанаты MIVEC, рассказывающие истории о замене двигателей MIVEC и 7-секундных спринтах от 0 до 100 миль в час. Как и в случае с VTEC, в системе MIVEC использовались распредвалы с низко- и высокоскоростными кулачками, сдвоенными коромыслами и рычагом с гидравлическим управлением, который включал любое коромысло в зависимости от частоты вращения двигателя.Порог для MIVEC составлял 5000 об / мин. Ниже этого низкоскоростные лепестки приводили в движение низкоскоростные рокеры, и машина ощущалась как любая другая. Однако на пяти кусках рычаг включал высокоскоростные рокеры, позволяя высокоскоростным лепесткам использовать их более высокий подъем и большую продолжительность, и двигатель кричал вплоть до своей красной черты в 8000 об / мин.

И все же пиковая мощность была лишь частью истории MIVEC. Для тех, кто искал оптимальную экономию топлива (важное соображение в Японии), вторая версия MIVEC поставлялась с режимом модулированного перемещения (MD).При малых нагрузках на двигатель (например, в городских условиях движения) рычаг, соединяющий коромысла высоких и низких оборотов в цилиндрах 1 и 4, отключается, закрывая клапаны и превращая четырехклапанный рычаг в двухконтактный. Не самое захватывающее для двигателя, но испытания, проведенные Mitsubishi, показали, что при устойчивых 60 км / ч двигатель MIVEC с режимом MD 1,6 л развивал 26 км / л (или 61 милю на галлон при скорости около 37 миль в час). Имейте в виду, что режим MD не отменяет никакой максимальной мощности, доступной для двигателя MIVEC от его кулачков с высоким подъемом.