Ремонт и обслуживание опель

Регулирования фаз

Предназначение систем регулирования фаз

Система изменения фаз газораспределения (CVVT) позволяет регулировать параметры работы клапанов для увеличения производительности двигателя. Период открытия/закрытия связан со скоростью вращения и нагрузкой на преобразующее устройство.

Определить эффективность системы регулирования фаз можно по координации газообменных процессов. Цилиндры должны своевременно заполняться и очищаться от топливной жидкости. Клапаны, находящиеся в открытой фазе кратковременный период, именуются «узкими». Чем длительнее затвор «распахнут», тем «шире» становится его периодичность.

Коленчатый вал преобразует импульс возвратно-поступательного вида. При низких оборотах работы детали снижается емкость и темп подачи топливного состава. Выделение исходящих газов «замедляется» – CVVT нужно перейти на узкие фазы с минимальным временем перекрытия клапанов (одновременное нахождение затворов в открытом состоянии). Топливо не вытесняться в непредназначенную ему выпускную камеру, а «использованные» газы не попадают во впускной отсек. Если фаза работы не будет снижена, это приведёт к смешению рабочих и проработанных жидкостей. Двигатель будет получать некачественное горючее, вследствие чего интенсивность и устойчивость его работы снизится.

Соразмерно с изменением скорости оборотов меняются и производственные характеристики смесей. Для лучшего прохождения топлива через клапаны необходимо «расширить» фазы – продолжительность перекрытия затворов увеличится, что позволит полноценно выполнить процесс продувки цилиндров. Под продувкой подразумевается принудительное удаление выхлопа из цилиндра благодаря высокоскоростному движению потока (топливовоздушного состава).

Ширина фазы открытия измеряется в поворотном обозначении коленвала, на этот показатель оказывает влияние и конфигурация кулачков распределительного вала, а именно их форма. «Высокая» эксцентрическая насадка обуславливает подъем затвора, чем развернутее его конец (90°-180°) – тем больше времени занимает его «пик». Возможности изменения и настройки параметров мотора находятся в руках конструкторов, которые путём подбора кулачков определённой формы программируют работу механизма в обусловленном диапазоне. Например, при проекте стандартного авто используется распределительный вал среднего размера, что обеспечивает компромиссные показатели «мощность-эргономичность». Колебания рабочего диапазона в непрописанных пределах снижает эффективность двигателя. Мотор, настроенный на узкий интервал, не сможет развить нормальную мощность, и наоборот «широкофазный» механизм будет неустойчив при небольших нагрузках – водитель будет вынужден увеличить частоту оборотов.

Оптимальным выходом из такой ситуации является изменение ширины фаз в соответствии с оборотной частотой мотора. Поэтому была сконструирована соответствующая схема регулирования фаз. Техническая сторона CVVT отличается множеством решений, разнообразие механизмов настолько широко, что в нашем обзоре мы ограничимся только наиболее распространёнными моделями.

Вращение распределительного вала

Фазы газораспределения могут изменяться в соответствии со сменой положения впускно-выпускных тактов, относительно исходной позиции распределительного устройства (зависит от режима мотора). для примера приведем конструкцию Variable Valve Timing (VVT), которой снабжены машины Volkswagen. Предназначением CVVT такого вида является оптимизации переключения фаз при холостом ходе, а также в maximal-строе – с наивысшей производительностью.

VVT складывается из следующих компонентов:

  • Два фазовращателя (гидроуправляемые муфты), установленных на впускно-выпускных распредвалах. Оба объекта подключаются к системе смазывания мотора через лицевую оболочку ГРМ. Фазовращатель состоит из ротора недвижимого соединения и встроенного вала внешнего корпуса, которые могут взаимно перемещаться;
  • Закреплённой на головке блока цилиндров оболочки CVVT. Внутреннее оснащение этого элемента состоит из подводно-отводных каналов для маслянистой смеси, «направленных» к фазовращателям;
  • Двух коммутирующих устройств электрогидравлического типа – зафиксированных на корпусе ГРМ. Предназначение звеньев – регулировка характеристик подачи масла, поступаемого из смазочных отсеков, к муфтам.

Характеристики VVT

Регулировать параметры системы позволяет специальный блок управления двигателя. Сведения с сенсоров, которые измеряют угловую скорость, нагрузку на мотор, показатели остужающей жидкости, минутное трансформация валов, передаются к электронному узлу. Система генерирует сигнал для активизации определённых частей электрогидравлических распределителей – открываются каналы для маслянистой жидкости, находящиеся в схеме ГРМ. Смазочные системы пропускают масло к муфтам, вследствие чего и происходит поворот распределительной оси.


Впускной вал в «холостую» осуществляет движение, чтобы предоставить возможность «запоздавшего» раскрытия и перекрывания впускных затворов. Выпускной вал закрывает задвижку до возвращения цилиндрической детали в ВМТ (позиция верхней мёртвой точки). Объем использованных газов в процессе такой работы минимален, что обеспечивает устойчивость операции сгорания и подъем функциональности на холостом ходе.

Взлет производительности механизма при высокой оборотной частоте достигается путём затягивания открытия впускных затворов. Срок воздействия газа на поршень на протяжении одного рабочего ритма увеличивается. Клапан впуска задействуется по достижению ВМТ и задвигается с задержкой относительно НМТ. Динамика работы впускной системы позволяет добиться дозарядного эффекта для камеры вытеснения и идентичного подъема производительности «движка».

Скорость крутящего момента напрямую связана с мощностью двигателя. Чтоб добиться максимального показателя, нужно обеспечить высокий коэффициент наполнения цилиндров. Это можно обеспечить «ранним» процессом работы клапанов, то есть, топливная смесь не будет «отбрасываться» во впускной канал. Затворы выпуска задвигаются до достижения ВМТ.

СРФ такого вида установлены в автомобилях Toyota (VVT-i), Renault (VCP), Honda (VTC) и BMW (VANOS/Double VANOS). Некоторые модели механизмов работают на «впускных» фазовращателях (запуск смеси одним распредвалом). Но наиболее распространённым типом CVVT является VVT с двухкомпонентными муфтами. Механизм типа VVT имеет существенный недостаток – невозможность «расширения» или «сужения» периодичности (колеблется в определённых пределах).

Переключение фаз

Фазная настройка является отличительной чертой механизма Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (VTEC), сконструированная командой специалистов Honda. CVVT такого типа имеет возможность расширять пределы работы клапанов на высоких оборотах благодаря высотному смещению основных компонентов. Модернизация механизма позволила добиться симбиоза двух систем – VTEC и VTC. Третья версия переключателя фаз обозначена дополнительной буквой «i» – VTECi.

Для VTEC характерно наличие трех кулачков (и соответственно трех коромысел) для каждой пары затворов. Крайние коромысла находятся над затворами, среднее – между впускно-выпускными деталями. Низкопрофильность крайних кулачков выражена их производительностью для оборотов малой и средней частоты. Воздействие высокопрофильной эксцентрической насадки (находится по середине) передаётся затвору на высокой частоте.

Функциональность VTEC

Как же работает системы VTEC? До достижения 5500 об/мин механизм газораспределения не задействуется в полную силу – активны только крайние насадки. Кулачок средней дугообразной детали «прокручивается», но влияние на затвор не оказывается – VTEC не активна. С повышением оборотной частоты VTEC вступает в активную фазу. Электронный узел регулировки отдаёт команду о сдвижении штифта за счёт давления маслянистой смеси – три коромысла замыкаются. Формируется отдельный компонент (средний), связанный с соответствующим кулачком. Высота подъёма затворов увеличивается, фазы «расширяются», что позволяет оптимально наполнять и очищать цилиндры. Регулировкой работы клапанов (VTEC) оснащены валы распределения как впускного, так и выпускного вида.

Чем отличается системы распределения фаз VTC от VTEC? Механизм VTC может функционировать в широком «оборотном» диапазоне с параметром регуляции момента задействования входных затворов (в соответствии с производственной нагрузкой). По содержанию VTC тождественная с выше описанной моделью – муфта размещается распределительном механизме впускного вида. Различие моделей заключено в возможности увеличения рабочих характеристик (мощности, оборотного момента), снизив при этом топливные затраты и вредный выхлоп, путём изменения фаз – поворота распределительного элемента.

Аналогичные VTEC конструкции производятся не только Honda, но и Mitsubishi (MIVEC), Toyota (VVTL-i) и другие. Единственным минусом такой системы выступает ступенчатый переход между узкими и широкими фазами. Перед конструкторами стоит задача доработать механизм, добиться плавной регулировки фаз, адаптированных под производительность мотора.

Плавное регулирование

Современные системы соответствуют показателям плавного регулирования. Первым в своем роде был сконструирован фазный распределитель Valvetronic (BMW) – регулировка проходит путём высотного движения впускных затворов. Достижения технического прогресса позволили построить бензиновый агрегат без актюатора (дроссельная заслонка). Конструкторское решение было взято на вооружение автоконцернами Nissan и Toyota – системы VVEL и Valvematic соответственно. Революционной разработкой отметился Fiat, создав уникальный механизм MultiAir. Автомобилю с СПФ MultiAir и «движком» на 1,4 литра в 2010 году был присвоен ранг «Двигатель года».

Функциональность MultiAir

Единственный вал распределения отвечает за движение впускно-выпускных затворов. Управление клапанами выпуска осуществляется механическим способом – перемещением кулачков. Впускные затворы получают импульс путём передачи заряда от насадок через электрогидравлический преобразователь. Разработка Fiat заключена именно в этом компоненте. Кулачки впуска «давят» на поршни, которые через затвор электромагнитного вида транспортируют заряд к гидроцилиндрическим деталям, отвечающим за движение клапанов впуска. Регуляция переключения фаз осуществляется главным клапаном, который работает в двух положениях – открытом и закрытом.

При открытой задвижке импульс при давлении не производится – передаточный момент отсутствует. Настройка периодичности раскрытия электромагнитного компонента позволяет создать алгоритм мягкого задействования впускных затворов. Размах периодичности корректируется в ошеломляющем спектре – 0-100 %. Профиль впускного насадки определяет максимальный показатель расширения.

При нагрузке на системы клапаны остаются закрытыми – затворы впуска жёстко связаны с позицией распределительного вала (фаза максимальна). При частичных нагрузках электромагнитный затвор отключается, так как цилиндр заполняется воздухом. Впускной клапан приходит в положение «closed». Технология управления воздушным потоком позволила исключить необходимость установки актюатора, из-за которого и происходит большинство насосных убытков. Система автономно переходит к экономному расходу горючего, производительность авто повышается, снижая при этом выброс вредных веществ.

Создатели системы MultiAir планируют разработать аналогичный механизм и для выпускных затворов. Возможности регуляционного прибора, как и его потенциал, будут неограниченны. Следующим пунктом в конструкторском плане Fiat выступает создание ГРМ без вала распределения.

Альтернатива дилеру

Наш автосервис имеет все необходимые документы, которые установлены законодательством РФ, для ремонта и обслуживания даже новых автомобилей. При этом заводская гарантия на ваш автомобиль полностью сохраняется.

Вы НЕ обязаны переплачивать за ТО и ремонт вашего автомобиля в 2 раза только потому, что так захотел продавший вам машину автодилер.