Зміна фаз газорозподілу в двигуні - все про авто

Рекламний блок

Якість роботи двигуна внутрішнього згоряння автомобіля залежить від багатьох факторів, таких як потужність, коефіцієнт корисної дії, об'єм циліндрів.Изменение фаз газораспределения в двигателе

  • 1 Діаграма фаз газорозподілу двотактного двигуна
  • 2 Датчик фаз газорозподілу
  • 3 Регулятор фаз газорозподілу
  • 4 Клапан системи зміни фаз газорозподілу
  • 5 Пристосування для установки фаз газорозподілу
  • 6 Несправності системи зміни фаз газорозподілу
  • 7 Тюнінг фаз газорозподілу

  • Велике значення в моторі мають фази газорозподілу, і від того, як відбувається перекриття клапанів, залежить економічність ДВС, його прийомистість, стабільність роботи на холостих обертах.
    У стандартних простих двигунах зміна фаз ГРМ не передбачається, і такі двигуни не відрізняються високою ефективністю. Але останнім часом все частіше на автомашинах передових компаній, таких як Хонда, Мерседес, Тойота, Ауді все частіше стали застосовуватися силові агрегати з можливістю зміни зміщення розподільних валів по мірі зміни кількості оборотів в ДВС.


    Діаграма фаз газорозподілу двотактного двигуна

    Двотактний двигун відрізняється від чотиритактного тим, що робочий цикл у нього проходить за один оборот колінчастого, в той же час на 4-тактних ДВС він відбувається за два оберти. Фази газорозподілу в ДВС визначаються тривалістю відкриття клапанів – випускних і впускних, кут перекриття клапанів позначається в градусах положення к/ст.

    У 4-тактних двигунах цикл наповнення робочої суміші відбувається за 10-20 градусів до того, як поршень прийде у верхню мертву точку, і закінчується через 45-65?, а в деяких ДВС і пізніше (до ста градусів), після того, як поршень пройде нижню точку. Загальна тривалість впуску в 4-тактних двигунах може тривати 240-300 градусів, що забезпечує хорошу наповнюваність циліндрів робочою сумішшю.

    У 2-тактних движках тривалість впуску паливоповітряної суміші триває на повороті коленвала приблизно 120-150?, також менше триває і продування, тому наповнення робочою сумішшю й очищення вихлопних газів у двотактних ДВЗ завжди гірше, ніж у 4-тактних силових агрегатів. На малюнку нижче показана діаграма фаз газорозподілу двотактного мотоциклетного двигуна движка К-175.0

    Двотактні двигуни застосовуються на автомобілях нечасто, так як вони мають більш низьким ККД, найгіршою економічністю і поганий очищення вихлопних газів від шкідливих домішок. Особливо актуальний останній фактор – у зв'язку з посиленням норм екології важливо, щоб у вихлопі двигуна містилося мінімальна кількість CO.

    Але все ж у 2-хтактных ДВС є і свої переваги, особливо у дизельних моделей:

  • силові агрегати компактніше і легше;
  • вони коштують дешевше;
  • двотактний мотор швидше розганяється.
  • Датчик фаз газорозподілу

    На багатьох автомобілях в 70-х і 80-х роках минулого сторіччя в основному встановлювалися карбюраторні двигуни з «траблерной» системою запалювання, але багато передові компанії з виробництва автомашин вже тоді почали оснащувати мотори електронною системою управління двигуном, в якій всіма основними процесами керував єдиний блок (ЕБУ). Зараз практично всі сучасні авто мають ЕСУД – електронна система застосовується не тільки в бензинових, але і в дизельних ДВЗ.

    В сучасній електроніці присутні різні датчики, що контролюють роботу двигуна, посилають сигнали блоку про стан силового агрегату. На підставі всіх даних від датчиків ЕБУ приймає рішення – скільки необхідно подавати палива в циліндри на тих чи інших навантаженнях (обороти), якою встановити кут випередження запалювання.

    Датчик фаз газорозподілу має ще одну назву – датчик положення розподільного валу (ДПРВ), він визначає положення ГРМ щодо коленвала. Від його свідчень залежить, в якій пропорції буде подаватися паливо в циліндри в залежності від кількості оборотів і кута випередження запалювання. Якщо ДПРВ не працює, значить, фазами ГРМ не контролюються, і ЕБУ не «знає», в якій послідовності необхідно подавати паливо в циліндри. В результаті зростає витрата палива, так як бензин (солярка) одночасно подається у всі циліндри, двигун працює вроздріб, на деяких моделях авто ДВС зовсім не запускається.Датчик фаз газораспределения


    Регулятор фаз газорозподілу

    На початку 90-х років 20-го століття стали випускатися перші двигуни з автоматичною зміною фаз ГРМ, але тут вже не датчик контролював положення коленвала, а безпосередньо зсувалися самі фази. Принцип роботи такої системи наступний:

  • розподільний вал з'єднується з гідравлічною муфтою;
  • також з цієї муфтою має з'єднання і распредшестерня;
  • на холостих і малих обертах распредшестерня з розподільчим зафіксовані в стандартному положенні, як було встановлено по мітках;
  • при збільшенні обертів під впливом гідравліки муфта повертає распредвал щодо зірочки (распредшестерни), і фази ГРМ зміщуються – кулачки розподільного вала раніше відкривають клапана.
  • Одна з перших подібних розробок (VANOS) була застосована на моторах M50 компанії BMW, перші двигуни з регулятором фаз газорозподілу з'явилися в 1992 році. Слід зазначити, що спочатку VANOS встановлювався тільки на впускному распредвалу (у моторів M50 двохвальна система ГРМ), a c 1996-го стала використовуватися система Double VANOS, за допомогою якої вже регулювалося положення випускного та впускного р/валів.Датчик фаз газораспределения

    Яку перевагу дає регулятор фаз ГРМ? На холостому ходу перекриття фаз газорозподілу практично не потрібно, і воно в даному випадку навіть шкодить двигуну, так як при зсуві распредвалів вихлопні гази можуть потрапити у впускний колектор, а частина палива буде потрапляти в вихлопну систему, повністю не згораючи. Але коли двигун працює на максимальній потужності, фази повинні бути максимально широкими, і чим вище обороти, тим більше необхідно перекриття клапанів. Муфта зміни фаз ГРМ дає можливість ефективно наповнювати циліндри робочою сумішшю, а значить, підвищити ККД мотора, збільшити його потужність. У теж час на холостому ходу р/вали з муфтою знаходяться у початковому стані, і згоряння суміші йде в повному обсязі. Виходить, що регулятор фаз підвищує динаміку і потужність ДВС, при цьому досить економічно витрачається паливо.


    Клапан системи зміни фаз газорозподілу

    Система зміни фаз газорозподілу (СИФГ) забезпечує більш низький витрата палива, знижує рівень СО у вихлопних газах, дозволяє більш ефективно використовувати потужність ДВЗ. У різних світових автовиробників розроблена своя СИФГ, застосовується не тільки зміна положення распредвалів, але і рівень підняття клапанів в ГБЦ. Наприклад, компанія Nissan застосовує систему CVTCS, якою управляє клапан регулювання фаз газорозподілу (електромагнітний клапан). На холостих обертах цей клапан відкритий, і не створює тиск, тому розподільні вали знаходяться у вихідному стані. Відкривається клапан збільшує тиск в системі, і чим воно вище, тим на більший кут зсуваються распредвали.Клапан системы изменения фаз газораспределения

    Слід зазначити, що СИФГ в основному використовуються на двигунах з двома розподільними валами, де в циліндрах встановлюється по 4 клапани – за 2 впускних і 2 випускних.

    Пристосування для установки фаз газорозподілу

    Щоб двигун працював без перебоїв, важливо правильно виставити фази ГРМ, встановити в потрібному положенні розподільні вали щодо коленвала. На всіх движках вали виставляються по мітках, і від точності установки залежить дуже багато. Якщо вали виставляються неправильно, виникають різні проблеми:

  • двигун нестійкий працює на холостих обертах;
  • ДВС не розвиває потужності;
  • відбуваються постріли в глушник і хлопки у впускному колекторі.
  • Якщо в мітці помилитися на кілька зубів, не виключено, що можуть зігнутися клапана, і движок при цьому не запуститься.

    На деяких моделях силових агрегатів розроблені спеціальні пристосування для установки фаз газорозподілу. Зокрема, для двигунів сімейства ЗМЗ-406/ 406/ 409 є спеціальний шаблон, з допомогою якого вимірюються кути положення розподільних валів. Шаблоном можна перевірити існуючі кути, і якщо вони виставлені неправильно, вали слід перевстановити. Пристосування для 406-х моторів являє собою набір, що складається з трьох елементів:

  • двох кутомір (для правого і лівого валу, вони різні);
  • транспортира.
  • Коли колінчастий вал виставлений в ВМТ 1-го циліндра, кулачки розподільних валів повинні виступати над верхньою площиною ГБЦ під кутом 19-20? з похибкою ± 2,4°, причому, кулачок впускного валика повинен бути трохи вище кулачка випускного розподільного валу.Клапан системы изменения фаз газораспределения

    Також є спеціальні пристосування для встановлення розподільних валів на моторах BMW моделей M56/ M54/ M52. У комплект установки фаз газорозподілу ДВС БВМ входить:


  • ключ динамометричний з подовжувачем;
  • пластина регулювальна для подвійної системи VANOS;
  • штифти для фіксування маховика;
  • гільза зі шпинделем для натяжки первинного ланцюга;
  • пристосування для натягування вторинної ланцюга, а також для блокування плунжера натяжителя;
  • фіксатор розподільних валів.Клапан системы изменения фаз газораспределения
  • Несправності системи зміни фаз газорозподілу

    Змінювати фази газорозподілу можна різними способами, і останнім часом найбільш поширений поворот р/валів, хоча нерідко застосовується метод зміни величини підйому клапанів, використання розподільних валів з кулачками зміненого профілю. Періодично в газорозподільному механізмі виникають різні несправності, з-за яких мотор починає працювати з перебоями, «тупить», в деяких випадках і зовсім не запускається. Причини виникнення неполадок можуть бути різними:

  • несправний електромагнітний клапан;
  • засмітилася брудом муфта зміни фаз;
  • витягнулася ланцюг газорозподільного механізму;
  • несправний натягувач ланцюга.
  • Часто виникають при несправності в цій системі:

  • знижуються холості оберти, в деяких випадках ДВС глохне;
  • значно збільшується витрата палива;
  • двигун не розвиває оберти, машина часом не розганяється навіть до 100 км/год;
  • мотор погано запускається, його доводиться ганяти стартером кілька разів;
  • чути скрекіт, що йде з муфти СИФГ.
  • За всіма ознаками основна причина проблем з двигуном – вихід з ладу клапана СИФГ, зазвичай при цьому комп'ютерна діагностика виявляє помилки цього пристрою. Слід зазначити, що лампа діагностики Check Engine загоряється при цьому не завжди, тому важко зрозуміти, що збої відбуваються саме в електроніці.

    Часто проблеми ГРМ виникають із-за засмічення гідравліки – погане масло з частинками абразиву забиває канали в муфті, і механізм заклинює в одному з положень. Якщо муфту «клинить» у вихідному положенні, ДВС спокійно працює на ХХ, але зовсім не розвиває обертів. У разі, коли механізм залишається в положенні максимального перекриття клапанів, движок може погано запускатися.Клапан системы изменения фаз газораспределения

    Тюнінг фаз газорозподілу

    На жаль, на двигуни російського виробництва СИФГ не встановлюється, але багато автомобілістів займаються тюнінгом ДВС, намагаючись поліпшити характеристики силового агрегату. Класичний варіант модернізації мотора – це установка «спортивного» распредвала, у якого зміщені кулачки, змінено їх профіль.

    У такого р/вала є свої переваги:

  • мотор стає пріємістим, чітко реагує на натискання педалі газу;
  • поліпшуються динамічні характеристики автомобіля, машина буквально рве з-під себе.
  • Але в такому тюнінгу є і свої мінуси:

  • холості оберти стає нестійкими, доводиться їх виставляти в межах 1100-1200 об/хв;
  • збільшується витрата палива;
  • досить складно відрегулювати клапана, ДВС вимагає ретельної настройки.
  • Досить часто тюнінгу піддаються вазівські двигуни моделей 21213, 21214, 2106. Проблема движків ВАЗ з ланцюговим приводом – поява «дизельного» шуму, і часто він виникає через вийшов з ладу натяжителя. Модернізація ДВС ВАЗ полягає в установці автоматичного замість штатного натяжителя заводського.Тюнинг фаз газораспределения

    Нерідко на моделі двигунів ВАЗ-2101-07 та 21213-21214 встановлюють однорядну ланцюг: мотор з нею працює тихіше, до того ж ланцюжок менше зношується – її ресурс становить у середньому 150 тис. км.

    Рекламний блок


    Рекомендуємо переглянути