توزیع گاز موتورهای دو زمانه. انواع تصفیه مخلوط قابل احتراق موتور احتراق داخلی اصول طراحی و عملکرد موتورهای قایق شناورهای دریایی نحوه عملکرد قایق ورزشی تعمیر قایق تعمیر قایق نحوه ساخت قایق

02.07.2020

کیفیت موتور احتراق داخلی یک خودرو به عوامل زیادی مانند قدرت، راندمان، ظرفیت سیلندر بستگی دارد.

فازهای توزیع گاز در موتور اهمیت زیادی دارند و کارایی موتور احتراق داخلی، پاسخ دریچه گاز آن و پایداری دور آرام به نحوه همپوشانی سوپاپ ها بستگی دارد.
در موتورهای ساده استاندارد، تغییر زمان ارائه نمی شود و چنین موتورهایی کارایی چندانی ندارند. اما اخیراً ، بیشتر و بیشتر در اتومبیل های شرکت های پیشرو مانند هوندا ، مرسدس بنز ، تویوتا ، آئودی ، واحدهای نیرو با قابلیت تغییر جابجایی میل بادامک با تغییر تعداد دور موتور احتراق داخلی بیشتر و بیشتر می شود.

نمودار زمان بندی سوپاپ موتور دو زمانه

تفاوت یک موتور دو زمانه با یک موتور چهار زمانه در این است که چرخه کار در یک دور میل لنگ انجام می شود، در حالی که در یک موتور احتراق داخلی 4 زمانه در دو دور انجام می شود. فازهای توزیع گاز در موتور احتراق داخلی با مدت زمان باز شدن سوپاپ ها - اگزوز و ورودی تعیین می شود، زاویه همپوشانی سوپاپ در درجه موقعیت به / در نشان داده می شود.

در موتورهای 4 زمانه، چرخه پر شدن مخلوط کار 10-20 درجه قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا رخ می دهد و پس از 45-65 درجه به پایان می رسد و در برخی از موتورهای احتراق داخلی حتی دیرتر (تا صد درجه)، پس از آن. پیستون از نقطه پایین عبور کرده است. کل مدت زمان ورودی در موتورهای 4 زمانه می تواند 240-300 درجه طول بکشد که پر شدن خوب سیلندرها با مخلوط کار را تضمین می کند.

در موتورهای 2 زمانه، مدت زمان مصرف مخلوط هوا و سوخت در یک چرخش میل لنگ تقریباً 120-150 درجه طول می کشد و پاکسازی نیز کمتر طول می کشد، بنابراین پر شدن با مخلوط کار و تمیز کردن گازهای خروجی در دو زمانه داخلی موتورهای احتراقی همیشه بدتر از واحدهای قدرت 4 زمانه هستند. شکل زیر نمودار زمان بندی سوپاپ موتور موتور سیکلت دو زمانه موتور K-175 را نشان می دهد.

موتورهای دو زمانه به ندرت در خودروها استفاده می شوند، زیرا دارای راندمان پایین تر، راندمان ضعیف تر و تصفیه ضعیف گازهای خروجی از ناخالصی های مضر هستند. آخرین عامل به ویژه مرتبط است - در ارتباط با سفت شدن استانداردهای زیست محیطی، مهم است که اگزوز موتور حاوی حداقل مقدار CO باشد.

اما هنوز موتورهای احتراق داخلی 2 زمانه مزایای خود را دارند، به ویژه مدل های دیزلی:

واحدهای قدرت فشرده تر و سبک تر هستند.
آنها ارزان تر هستند؛
موتور 2 زمانه سریعتر شتاب می گیرد.

بسیاری از خودروها در دهه های 70 و 80 قرن گذشته عمدتاً به موتورهای کاربراتوری با سیستم احتراق "تروبلر" مجهز بودند، اما بسیاری از تولیدکنندگان پیشرو خودرو قبلاً شروع به تجهیز موتورها به سیستم کنترل موتور الکترونیکی کردند که در آن تمام فرآیندهای اصلی انجام می شد. توسط یک بلوک واحد (ECU) کنترل می شود. اکنون تقریباً تمام اتومبیل های مدرن دارای ECM هستند - سیستم الکترونیکی نه تنها در بنزین، بلکه در ICEهای دیزل نیز استفاده می شود.

در الکترونیک مدرن، سنسورهای مختلفی وجود دارد که عملکرد موتور را کنترل می کنند و سیگنال هایی را در مورد وضعیت واحد قدرت به واحد ارسال می کنند. بر اساس تمام داده‌های حسگرها، ECU تصمیم می‌گیرد که چه مقدار سوخت باید به سیلندرها در بارهای خاص (دور) عرضه شود، که زمان احتراق را تنظیم کند.

سنسور زمان بندی سوپاپ نام دیگری دارد - سنسور موقعیت میل بادامک (DPRV)، موقعیت زمان بندی را نسبت به میل لنگ تعیین می کند. بسته به تعداد دور و زمان احتراق، بستگی به خوانش آن دارد. اگر DPRV کار نمی کند، به این معنی است که مراحل زمان بندی کنترل نمی شود و ECU "نمی داند" به چه ترتیبی باید سوخت را به سیلندرها برساند. در نتیجه، مصرف سوخت افزایش می یابد، زیرا بنزین (روغن دیزل) به طور همزمان به تمام سیلندرها عرضه می شود، موتور به طور تصادفی کار می کند و در برخی از مدل های خودرو، موتور احتراق داخلی اصلا روشن نمی شود.

تنظیم کننده زمان بندی سوپاپ

در اوایل دهه 90 قرن بیستم، اولین موتورها با تغییر زمان بندی خودکار شروع به تولید کردند، اما در اینجا دیگر این سنسور نبود که موقعیت میل لنگ را کنترل می کرد، بلکه خود فازها مستقیماً تغییر می کردند. اصل عملکرد چنین سیستمی به شرح زیر است:

میل بادامک به یک کلاچ هیدرولیک متصل است.
همچنین با این کلاچ دارای اتصال و دنده زمان بندی است.
در سرعت های بیکار و کم، میل بادامک با میل بادامک در موقعیت استاندارد ثابت می شود، همانطور که طبق علائم تنظیم شده است.
با افزایش سرعت تحت تأثیر هیدرولیک ، کلاچ میل بادامک را نسبت به چرخ دنده (میل بادامک) می چرخاند و فازهای زمان بندی تغییر می کنند - بادامک های میل بادامک سوپاپ ها را زودتر باز می کنند.

یکی از اولین پیشرفت‌ها (VANOS) روی موتورهای M50 BMW اعمال شد، اولین موتورها با زمان‌بندی متغیر سوپاپ در سال 1992 ظاهر شدند. لازم به ذکر است که در ابتدا VANOS فقط روی میل بادامک ورودی نصب می شد (موتورهای M50 دارای سیستم زمان بندی دو شفت هستند) و از سال 1996 سیستم Double VANOS شروع به استفاده کرد که با آن موقعیت اگزوز و ورودی r. / شفت ها قبلاً تنظیم شده بود.

فایده رگولاتور تسمه تایم چیست؟ در حالت دور آرام عملاً نیازی به همپوشانی زمان بندی سوپاپ نیست و در این حالت حتی به موتور آسیب می رساند ، زیرا هنگام جابجایی میل بادامک ، گازهای خروجی می توانند وارد منیفولد ورودی شوند و بخشی از سوخت بدون نیاز به سیستم اگزوز وارد می شود. کاملا در حال سوختن اما زمانی که موتور با حداکثر توان کار می کند، فازها باید تا حد امکان گسترده باشند و هر چه سرعت بیشتر باشد، همپوشانی سوپاپ ها بیشتر است. کلاچ تغییر زمان این امکان را فراهم می کند تا به طور موثر سیلندرها را با مخلوط کاری پر کنید و این به معنای افزایش راندمان موتور و افزایش قدرت آن است. در عین حال، در حالت بیکار، شفت های r / با کلاچ در حالت اولیه خود هستند و احتراق مخلوط به طور کامل انجام می شود. به نظر می رسد که تنظیم کننده فاز دینامیک و قدرت موتور احتراق داخلی را افزایش می دهد، در حالی که سوخت کاملاً مقرون به صرفه است.

سیستم زمان بندی متغیر سوپاپ (CVG) مصرف سوخت کمتری را فراهم می کند، سطح CO را در گازهای خروجی کاهش می دهد و امکان استفاده موثرتر از قدرت موتور احتراق داخلی را فراهم می کند. خودروسازان مختلف جهانی SIFG خود را توسعه داده اند، نه تنها موقعیت میل بادامک را تغییر می دهند، بلکه از سطح بالابر سوپاپ در سر سیلندر نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، نیسان از سیستم CVTCS استفاده می کند که توسط یک زمان بندی متغیر سوپاپ (شیر برقی) کنترل می شود. در حالت دور آرام، این شیر باز است و فشاری ایجاد نمی کند، بنابراین میل بادامک ها در حالت اولیه خود هستند. دریچه بازشو فشار را در سیستم افزایش می دهد و هر چه بیشتر باشد، زاویه میل بادامک بیشتر می شود.

لازم به ذکر است که SIFG ها عمدتاً در موتورهایی با دو میل بادامک استفاده می شوند که در آن 4 سوپاپ در سیلندرها نصب شده است - 2 ورودی و 2 اگزوز.

دستگاه هایی برای تنظیم زمان بندی سوپاپ

برای اینکه موتور بدون وقفه کار کند، مهم است که مراحل زمان بندی را به درستی تنظیم کنید، میل بادامک ها را در موقعیت مورد نظر نسبت به میل لنگ نصب کنید. در تمام موتورها، شفت ها بر اساس علامت ها تنظیم می شوند و مقدار زیادی به دقت نصب بستگی دارد. اگر شفت ها به درستی تنظیم نشده باشند، مشکلات مختلفی ایجاد می شود:

موتور در حالت بیکار ناپایدار است.
ICE قدرت را توسعه نمی دهد.
شات هایی در صدا خفه کن وجود دارد و در منیفولد ورودی ضربه می زند.

اگر این علائم با چند دندان اشتباه گرفته شود، ممکن است سوپاپ ها خم شوند و موتور روشن نشود.

در برخی از مدل های واحدهای قدرت، دستگاه های خاصی برای تنظیم زمان بندی سوپاپ توسعه داده شده است. به ویژه، برای موتورهای خانواده ZMZ-406/406/409، یک الگوی ویژه وجود دارد که با آن زوایای موقعیت میل بادامک اندازه گیری می شود. از الگو می توان برای بررسی زوایای موجود استفاده کرد و در صورت عدم تنظیم صحیح، شفت ها باید مجدداً نصب شوند. فیکسچر برای موتورهای 406 مجموعه ای متشکل از سه عنصر است:

دو گونیومتر (برای شفت راست و چپ، آنها متفاوت هستند)؛
نقاله

هنگامی که میل لنگ روی TDC سیلندر 1 تنظیم می شود، بادامک های میل بادامک باید بالای صفحه بالایی سرسیلندر با زاویه 19-20 درجه با خطای 2.4 ± درجه بیرون بزنند، علاوه بر این، بادامک غلتکی ورودی باید کمی بالاتر باشد. نسبت به بادامک میل بادامک اگزوز.

همچنین ابزارهای ویژه ای برای نصب میل بادامک در موتورهای BMW M56 / M54 / M52 وجود دارد. کیت نصب فازهای توزیع گاز موتور احتراق داخلی BVM شامل:

خرابی سیستم زمان بندی متغیر سوپاپ

زمان بندی سوپاپ را می توان به روش های مختلفی تغییر داد و اخیراً چرخش شفت های p / رایج ترین است ، اگرچه از روش تغییر بالابر سوپاپ ، استفاده از میل بادامک با بادامک های اصلاح شده ، اغلب استفاده می شود. به طور دوره ای، خرابی های مختلفی در مکانیسم توزیع گاز رخ می دهد، به همین دلیل موتور به طور متناوب شروع به کار می کند، "کاهش" می شود، در برخی موارد اصلا شروع نمی شود. دلایل مشکلات می تواند متفاوت باشد:

شیر برقی معیوب؛
کلاچ تغییر فاز با خاک مسدود شده است.
زنجیره زمان کشیده شده است.
تنش زنجیر معیوب است

اغلب در صورت بروز نقص در این سیستم:

سرعت بیکار کاهش می یابد، در برخی موارد موتور احتراق داخلی متوقف می شود.
مصرف سوخت به طور قابل توجهی افزایش می یابد؛
موتور سرعت را توسعه نمی دهد، ماشین گاهی اوقات حتی تا 100 کیلومتر در ساعت شتاب نمی گیرد.
موتور خوب شروع نمی شود ، باید چندین بار با استارت رانده شود.
صدای جیر جیر از کوپلینگ SIFG شنیده می شود.

با همه نشانه ها، علت اصلی مشکلات موتور، خرابی دریچه SIFG است که معمولاً با عیب یابی رایانه ای خطا در این دستگاه را نشان می دهد. لازم به ذکر است که چراغ عیب یابی Check Engine همیشه روشن نمی شود، بنابراین درک اینکه خرابی در الکترونیک رخ می دهد دشوار است.

اغلب، مشکلات زمان بندی به دلیل گرفتگی هیدرولیک ایجاد می شود - روغن بد با ذرات ساینده کانال ها را در کلاچ مسدود می کند و مکانیسم در یکی از موقعیت ها گیر می کند. اگر کلاچ در موقعیت اولیه "گوه" شود، موتور احتراق داخلی بی سر و صدا در حالت آرام کار می کند، اما به هیچ وجه سرعت را توسعه نمی دهد. در صورتی که مکانیسم در موقعیت حداکثر همپوشانی سوپاپ باقی بماند، ممکن است موتور به خوبی روشن نشود.

متأسفانه SIFG بر روی موتورهای ساخت روسیه نصب نشده است، اما بسیاری از رانندگان موتورهای احتراق داخلی را تنظیم می کنند و سعی در بهبود عملکرد واحد قدرت دارند. نسخه کلاسیک مدرن سازی موتور نصب یک میل بادامک "ورزشی" است که در آن بادامک ها جابجا می شوند و مشخصات آنها تغییر می کند.

این r / شفت مزایای خود را دارد:

موتور گشتاور می شود، به وضوح به فشار دادن پدال گاز پاسخ می دهد.
ویژگی های دینامیکی ماشین بهبود یافته است ، ماشین به معنای واقعی کلمه از زیر خود استفراغ می کند.

اما در چنین تنظیمی معایبی نیز وجود دارد:

سرعت بیکار ناپایدار می شود، شما باید آنها را در 1100-1200 دور در دقیقه تنظیم کنید.
مصرف سوخت افزایش می یابد؛
تنظیم سوپاپ ها بسیار دشوار است، موتور احتراق داخلی نیاز به تنظیم دقیق دارد.

اغلب، موتورهای VAZ مدل های 21213، 21214، 2106 تحت تیونینگ قرار می گیرند. مشکل موتورهای VAZ با درایو زنجیر، ظاهر صدای "دیزل" است و اغلب به دلیل خرابی کشش رخ می دهد. مدرن سازی موتور احتراق داخلی VAZ شامل نصب یک کشنده اتوماتیک به جای استاندارد کارخانه است.

اغلب، یک زنجیر تک ردیفی در مدل های موتور VAZ-2101-07 و 21213-21214 نصب می شود: موتور با آن آرام تر کار می کند و زنجیره کمتر فرسوده می شود - میانگین عمر آن 150 هزار کیلومتر است.

بنابراین، آن چیست و چرا به آن نیاز است. من اصول عملکرد موتورهای 2T را شرح نمی دهم ، زیرا همه آنها را می شناسند ، اما همه نمی دانند فازهای توزیع گاز چیست و چرا آنها دقیقاً چنین هستند و دیگران نیستند.
زمان بندی سوپاپ دوره زمانی است که در طی آن پنجره های سیلندر با بالا و پایین رفتن پیستون باز و بسته می شوند. آنها در درجات چرخش زانوهای محور موتور در نظر گرفته می شوند. به عنوان مثال، فاز اگزوز 180 درجه به این معنی است که درگاه اگزوز شروع به باز شدن می کند، باز می شود و سپس در نیم دور (180 از 360) میل لنگ موتور بسته می شود. همچنین باید گفت که با پایین آمدن پیستون پنجره ها باز می شوند. و در نقطه مرگ پایین (BDC) تا حداکثر باز شود. سپس، هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، آنها بسته می شوند. با توجه به این ویژگی طراحی موتورهای 2T، زمان بندی سوپاپ با توجه به نقاط مرده متقارن است.

برای تکمیل تصویر فرآیند توزیع گاز، باید در مورد مساحت پنجره ها نیز گفت. فاز، همانطور که قبلاً نوشتم، زمانی است که در طی آن پنجره ها باز و بسته می شوند، اما ناحیه پنجره نقش به همان اندازه مهم است. از این گذشته، با همان زمان باز شدن پنجره، مخلوط (پاکسازی) بیشتر از پنجره عبور می کند که از نظر مساحت بزرگتر است و بالعکس. همین امر در مورد اگزوز نیز صادق است، اگر مساحت پنجره بزرگتر باشد، گازهای خروجی بیشتر از سیلندر خارج می شوند.
اصطلاح کلی که کل فرآیند جریان گازها از طریق پنجره ها را مشخص می کند، بخش زمان نامیده می شود.
و هر چه بزرگتر باشد، قدرت موتور بالاتر است و بالعکس. به همین دلیل است که ما شاهد چنین کانال های تصفیه، ورودی و اگزوز مقطعی و همچنین زمان بندی بالای سوپاپ ها در موتورهای مدرن 2T هستیم.

بنابراین، می بینیم که عملکرد توزیع گاز توسط پنجره های سیلندر و پیستونی که آنها را باز و بسته می کند انجام می شود. با این حال، به این دلیل، زمان از دست می رود که در طی آن پیستون کار مفیدی انجام می دهد. در واقع نیروی موتور فقط قبل از باز شدن درگاه اگزوز تشکیل می شود و با حرکت بیشتر پیستون به سمت پایین، گشتاور تولید نمی شود یا بسیار کم است. به طور کلی از ظرفیت موتور 2T بر خلاف 4T به طور کامل استفاده نمی شود. بنابراین، وظیفه اصلی طراحان افزایش زمان - مقطع در حداقل فازها است. این منحنی های گشتاور و اقتصادی بهتری نسبت به همان بخش زمانی اما فازهای بالاتر می دهد.
اما از آنجایی که قطر سیلندر محدود است و عرض پنجره ها نیز محدود است، برای رسیدن به سطح بالایی از اجباری موتور، باید زمان بندی سوپاپ را افزایش داد.
بسیاری از مردم که می خواهند به قدرت بیشتری دست یابند، شروع به افزایش پنجره ها در سیلندر می کنند، یا به طور تصادفی، یا به توصیه کسی، یا با کم کردن توصیه ها در جایی، اما آنها واقعاً نمی دانند که در نهایت چه چیزی به دست خواهند آورد و آیا آنها درست انجام می دهند یا شاید آنها به چیز دیگری نیاز دارند؟
فرض کنید ما نوعی موتور داریم و می‌خواهیم بیشتر از آن بهره ببریم. با فازها چه کنیم؟ اولین چیزی که به ذهن خیلی ها می رسد اره کردن پنجره های اگزوز به سمت بالا یا بالا بردن سیلندر با واشر و اره کردن ورودی به پایین یا برش پیستون از سمت ورودی است. بله، به این ترتیب به افزایش فازها و در نتیجه زمان، مقطعی دست خواهیم یافت، اما به چه قیمتی. ما زمان انجام کار مفید پیستون را کاهش داده ایم. چرا به طور کلی توان با افزایش فازها افزایش می یابد و کاهش نمی یابد؟ زمان در حال افزایش است - شما می گویید مقطع، بله همینطور است. اما فراموش نکنید که این یک موتور 2T است و در آن کل اصل کار بر اساس فشار تشدید و امواج تخلیه است. و در بیشتر موارد، سیستم اگزوز نقش کلیدی در اینجا بازی می کند. این اوست که در ابتدای خروج اگزوز در سیلندر خلاء ایجاد می‌کند و گازهای خروجی را بیرون می‌کشد و سپس مخلوط را از کانال‌های تصفیه بیرون می‌کشد و زمان پاکسازی را افزایش می‌دهد. همچنین مخلوطی را که از سیلندر خارج شده است دوباره به داخل سیلندر سوخت می دهد. در نتیجه با افزایش فازها افزایش توان داریم. اما همچنین نباید فراموش کنیم که سیستم اگزوز روی سرعت خاصی تنظیم شده است که فراتر از آن مخلوطی که از سیلندر خارج شده است برنمی گردد و حرکت مفید پیستون به دلیل فازهای بالا کاهش می یابد. بنابراین قطع برق و مصرف بیش از حد سوخت در فرکانس های غیر رزونانس موتور وجود دارد.
پس آیا می توان همان قدرت را گرفت و میزان افت و مصرف سوخت را کاهش داد؟ بله، اگر به همان زمان رسیدید - مقاطع عرضی بدون افزایش زمان بندی سوپاپ!
اما این در عمل به چه معناست؟ افزایش عرض پنجره ها و سطح مقطع کانال ها با ضخامت دیواره کانال ها و مقادیر محدود کننده عرض پنجره ها به دلیل عملکرد حلقه ها محدود می شود. اما تا زمانی که ذخیره وجود دارد باید از آن استفاده کرد و تنها در این صورت باید فازها را افزایش داد.
بنابراین، اگر خودتان واقعاً نمی دانید چه می خواهید و همانطور که بسیاری می گویند من قدرت می خواهم، اما همچنین برای اینکه قسمت های پایین ناپدید نشوند، پهنای باند کانال ها و پنجره ها را بدون افزایش فازها افزایش دهید. اگر این برای شما کافی نیست، به تدریج مراحل را افزایش دهید. به عنوان مثال، برای 10 درجه اگزوز، برای 5 درجه پاکسازی بهینه خواهد بود.
من می خواهم کمی به عقب برگردم و به طور جداگانه در مورد مرحله مصرف بگویم. در اینجا ما بسیار خوش شانس بودیم که مردم با یک دریچه چک پلیت، در مردم عادی یک شیر نی (LK) آمدند. مزیت آن این است که به طور خودکار فاز ورودی و ناحیه ورودی را تغییر می دهد. بنابراین، بخش زمان مصرف را با توجه به نیاز موتور در آن لحظه خاص تغییر می دهد. نکته اصلی این است که در ابتدا آن را به درستی انتخاب و نصب کنید. سطح سوپاپ باید 1.3 برابر بیشتر از سطح مقطع کاربراتور باشد تا مقاومت غیر ضروری در برابر جریان مخلوط ایجاد نشود.

خود پنجره های ورودی باید حتی بزرگتر باشند و فاز ورودی باید تا حد امکان بزرگ باشد تا LC هرچه زودتر شروع به کار کند. در حالت ایده آل، از همان ابتدای حرکت پیستون به سمت بالا.
نمونه ای از نحوه دستیابی به حداکثر مرحله مصرف می تواند عکس های زیر از تغییرات مصرف باشد (نه جاوا، اما ماهیت این تغییر نمی کند):

این یکی از بهترین گزینه ها برای نهایی کردن مصرف است. در واقع، ورودی در اینجا یک نسخه ترکیبی از ورودی به سیلندر و ورودی به میل لنگ است (کانال ورودی به طور مداوم به محفظه لنگ CSC متصل می شود). همچنین به دلیل دمیدن بهتر با مخلوط تازه، عمر NGSH را افزایش می دهد.

برای تشکیل این کانال اتصال کانال ورودی با میل لنگ، حداکثر مقدار ممکن فلز انتخاب شده است که در سمت ورودی نزدیک آستین قرار دارد.

در خود آستین، پنجره های اضافی زیر پنجره های اصلی ساخته شده است.

در ژاکت سیلندر، فلز نیز نزدیک آستین انتخاب شده است.
یک LC به درستی نصب شده به شما امکان می دهد یک بار و برای همیشه مشکل را با انتخاب فاز ورودی حل کنید.
کسی که با این وجود تصمیم به دستیابی به قدرت بیشتری دارد و می داند چه هدفی دارد، آماده است تا طبقات پایین تر را به خاطر یک پیکاپ انفجاری در بالا قربانی کند، می تواند با خیال راحت فازهای توزیع گاز را افزایش دهد. بهترین راه حل استفاده از تجربه شخص دیگری در این زمینه خواهد بود.
به عنوان مثال، در ادبیات خارجی چنین توصیه هایی ارائه شده است:

من گزینه مسابقه جاده را کنار نمی گذارم، زیرا مراحل بسیار شدید هستند، برای مسابقات جاده ای رینگ طراحی شده اند و هنگام رانندگی در جاده های معمولی کاربردی نیستند. بله، و به احتمال زیاد برای یک سوپاپ قدرت طراحی شده است که فاز اگزوز را در سرعت های پایین و متوسط تا حد قابل قبولی کاهش می دهد. در هر صورت، ارزش ندارد که فاز رهاسازی را بیش از 190 درجه کنید. بهترین گزینه، همانطور که برای من، 175-185 درجه است.

در مورد پاکسازی ... در اینجا همه چیز کم و بیش به طور بهینه نشان داده شده است. با این حال، چگونه می توان فهمید که موتور شما چقدر می چرخد؟ می توانید به دنبال پیشرفت افراد باشید و از آنها مطلع شوید یا فقط می توانید اعداد متوسط را بگیرید. حدود 120-130 درجه است. 125 درجه بهینه اعداد بالاتر به ظرفیت های مکعب موتور کوچکتر اشاره دارد.
و با این حال، با افزایش مراحل پاکسازی، لازم است فشار آن نیز افزایش یابد، یعنی. فشرده سازی میل لنگ. برای انجام این کار، باید حجم محفظه میل لنگ را با از بین بردن حفره های غیر ضروری به حداقل برسانید. به عنوان مثال، برای شروع، با بستن سوراخ های تعادل در میل لنگ. دوشاخه ها باید از سبک ترین مواد ممکن ساخته شوند تا بر تعادل HF تأثیر نگذارند. معمولاً آنها را از چوب پنبه های شراب (چوب چوب پنبه) برش می دهند و به سوراخ های متعادل می برند و پس از آن از دو طرف با اپوکسی پوشانده می شوند.

در مورد مصرف بالا نوشتم که بهتره ال سی رو بذاری و با انتخاب فاز مغزت رو رک ندی.

بنابراین، فرض کنید شما تصمیم گرفته اید که چگونه موتور خود را اصلاح کنید، چه زمان بندی سوپاپ ها را خواهد داشت. حالا ساده ترین راه برای محاسبه چند میلی متر چیست؟ بسیار ساده. فرمول های ریاضی برای تعیین ضربه پیستون وجود دارد که می تواند با اهداف ما سازگار شود، که من انجام دادم. یک بار فرمول ها را وارد برنامه اکسل کردم و برنامه ای برای محاسبه فازهای توزیع گاز تصفیه و اگزوز دریافت کردم ( لینک دانلود در انتهای مقاله).
شما فقط باید طول شاتون (Java 140mm, IZH Jupiter, Sunrise, Minsk 125mm, IZH ps 150mm) و میزان حرکت پیستون را بدانید.
این برنامه به گونه ای ساخته شده است که فاصله لبه بالایی پنجره تا لبه آستین را مشخص می کند. چرا چنین است و فقط ارتفاع پنجره را نمی گوییم؟ زیرا این دقیق ترین تعریف فازهاست. تاج پیستون نقطه مرگ بالا بایدبه دلیل له شدن با لبه آستین هم سطح باشد (ویژگی های شکل محفظه احتراق برای عملکرد بدون ضربه) و اگر به طور ناگهانی در همان سطح قرار نگیرد، باید سیلندر را در آن تنظیم کنید. ارتفاع (مثلاً با انتخاب ضخامت واشر زیر سیلندر). اما در نقطه مرگ پایین، پایین پیستون، به عنوان یک قاعده، در یک سطح با لبه های پنجره نیست، بلکه کمی بالاتر است، یعنی. پیستون پنجره ها را کاملا باز نمی کند! چنین ویژگی های طراحی، هیچ کاری نمی توان انجام داد. اما این بدان معناست که پنجره ها در تمام ارتفاع خود کار نمی کنند و بنابراین نمی توان از آنها فازها را تعیین کرد!

موتورها با بنزین، گاز، الکل یا سوخت دیزل - در چرخه 2 یا 4 زمانه کار می کنند. و در هر صورت، شخصیت آنها به شدت به آنچه زمان بندی سوپاپ می گویند بستگی دارد. پس با چی میخورن؟ چرا باید فازها را تنظیم کنید؟ بیایید نگاهی بیندازیم.

تبادل گاز

بیشتر زندگی ما به نحوه نفس کشیدن ما بستگی دارد. بله، و خود زندگی؛ در دنیای a.v.s. در مورد همان. بیایید یک VAZ 16 سوپاپ 1.5 لیتری بگیریم. می خواهید آن را در V در 600 دقیقه -1 بکشد؟ برای سرگرمی. سوال انتخاب زمان بندی سوپاپ: بیایید مشخصات بادامک های میل بادامک ورودی را انتخاب کنیم تا ورودی از حدود 24 درجه (با توجه به زاویه چرخش میل لنگ) پس از نقطه مرگ بالا شروع شود. ما بادامک ها را چنان "بلند" می کنیم که سوپاپ ها فقط 3 میلی متر بالا می روند و ورودی در جایی در 6 درجه پس از N.M.T به پایان می رسد.

شروع رهاسازی تا 12 درجه قبل از میلاد قابل تنظیم است و دریچه های اگزوز حتی در BT بسته می شوند. ما ظهور آنها را "طبق دولت" ترک می کنیم. درجات و میلی متر بالابر سوپاپ همان مراحل هستند: زودتر، دیرتر.

نمودار دایره زمان بندی موتور 4 زمانه

آزمایشی را بررسی کنید: با تنظیم صحیح احتراق و تزریق سوخت، "چهار" اصلاح شده بزرگترین 75-80 نیوتن متر را نشان می دهد - جایی در 600 دور! حداکثر قدرت - 10-12 اسب بخار در 1500 دقیقه -1; قضاوت نکن با این حال، موتور در واقع از "پایین" - مانند یک موتور بخار (کوچک) کشیده می شود. تنها حیف این است که نه سرعت و نه قدرت را توسعه نمی دهد.

نمودار کامل ورودی (اگزوز): میلی متر بالابرنده سوپاپ با زاویه میل لنگ

من آن را دوست ندارم ... بیایید از طرف دیگر برویم: نمایه بادامک به گونه ای است که ورودی از 90 درجه BTDC شروع می شود و در 108 درجه AFB به پایان می رسد. افزایش - تا 14 میلی متر. یه تفاوت وجود دارد؟ و همچنین رهاسازی: از 102 درجه قبل از میلاد شروع و در 96 درجه بعد از BT به پایان می رسد. همانطور که کارشناسان می گویند، همپوشانی اگزوز و ورودی از نظر زاویه چرخش میل لنگ 186 درجه است! و چی؟ ببینید: با تنظیم صحیح احتراق و تزریق [همچنین با سر سوپاپ‌های بزرگ، درگاه‌های ورودی و اگزوز حفاری و صیقلی…] VAZ 1.5 لیتری شما چیزی حدود 185 نیوتن متر گشتاور تولید می کند - زیر ... 11 هزار دور! و در 13500 دقیقه -1 حدود 330 اسب بخار قدرت خواهد داشت. - بدون هیچ تقویتی البته، اگر زمان بندی و مکانیسم میل لنگ زنده بماند (به سختی). حدود 40 سال پیش، یک موتور 3 لیتری خوب فرمول 1 چنین قدرتی را نشان داد ... درست است، زیر 6000 دقیقه -1 VAZ اجباری کاملاً مرده خواهد بود. [سرعت بیکار باید در جایی روی 3500 دقیقه -1 تنظیم شود ...]; محدوده عملیاتی آن 9-14 هزار دور است.

در "بالا"، برعکس: زمان بندی سوپاپ گسترده اجازه می دهد تا 100٪ رزونانس جریان گاز را در ورودی و خروجی بسیج کند، همانطور که می گویند، تقویت صوتی. با انتخاب صحیح طول ها و مقاطع لوله های ورودی و خروجی (انفرادی)، نسبت پر شدن سیلندرها در منطقه 11 هزار دور به سطح 1.25-1.35 می رسد. 185 نیوتن متر مورد نظر را بدست آورید.

زمان بندی سوپاپ این است: آنها تبادل گاز A.V.S را تنظیم می کنند. - ورودی-خروجی و تبادل گاز هر چیز دیگری را تعیین می کند: جریان گشتاور، سرعت موتور، حداکثر قدرت آن، کشش ... چند مثال نشان می دهد که چقدر شخصیت همان موتور بسته به فازها تغییر می کند. بلافاصله این فکر به وجود می آید: فازهای توزیع گاز باید تنظیم شوند - درست در حال حرکت. و سپس در زیر کاپوت ماشین شما یک موتور واحد وجود نخواهد داشت - برای همه موارد، بلکه بسیاری از موارد مختلف!

همانطور که بهترین دوست رانندگان آموزش داد، "کادرها برای همه چیز تصمیم می گیرند." برای تفسیر عبارت معروف، فرض می کنیم که همه چیز توسط فازها (توزیع گاز) تعیین می شود. جنرالیسیمو می دانست که چگونه مسائل مربوط به پرسنل را تنظیم کند و سازندگان موتور همیشه به دنبال کنترل فازها بوده اند.

چرخش فاز

گفتن آسان اما انجام دادن آن سخت است. در یک موتور 4 زمانه، زمان بندی سوپاپ توسط پروفیل بادامک ها (ساخته شده از فولاد سخت شده با مقاومت بالا) تنظیم می شود. تغییر آن در طول مسیر کار آسانی نیست. با این حال، حتی با همان مشخصات می توان کاری انجام داد، به عنوان مثال، برای جابجایی میل بادامک در امتداد زاویه چرخش میل لنگ. رفت و برگشت؛ یعنی مدت زمان ورودی بدون تغییر باقی می ماند (در مثال دوم - 378 درجه)، اما هم زودتر شروع می شود و هم به پایان می رسد. فرض کنید دریچه های ورودی اکنون 120 درجه BTDC باز می شوند. و در 78 درجه بسته می شود. بنابراین، در مورد "قبلتر-پیشتر". یا برعکس - در "بعدا- بعد": مصرف در 78 درجه قبل از وزن مرده بالا شروع می شود. و در 120 درجه بعد از n.m.t به پایان می رسد.

ما نمودار ورودی بدون تغییر را به "بعدا- بعد" منتقل می کنیم: چرخش فاز

این محلول (برای مصرف) برای اولین بار توسط آلفا رومئو بر روی یک جرقه 2 لیتری 8 سوپاپ "چهار" Twin استفاده شد. [به وضوح، فازبندی زمانی اعمال می شود که دریچه های ورودی و خروجی توسط 2 میل بادامک مجزا هدایت شوند. در اواسط دهه 80، جرقه دوقلو یکی از طرح های نادر DOHC بود. و از آن زمان، 2 شفت در سر سیلندر گسترده شده است - دقیقاً به خاطر چرخش فاز.]- در سال 1985. این چرخش فاز نامیده می شود و (در ورودی و / یا خروجی) بسیار گسترده است. و چه چیزی می دهد؟ نه زیاد، اما باز هم از هیچی بهتر است. بنابراین، هنگام شروع سرد یک موتور با مبدل کاتالیزوری، میل بادامک اگزوز جلوتر از منحنی می چرخد. انتشار زود شروع می شود و گازهای خروجی با دمای بالا به مبدل می روند. سریعتر گرم می شود مواد مضر کمتری در جو منتشر می شود.

یا با سرعت 90 کیلومتر در ساعت به طور مساوی رانندگی می کنید، تنها 10 درصد از حداکثر توان آن از موتور مورد نیاز است. این بدان معنی است که دریچه گاز به شدت پوشیده شده است. افزایش تلفات پمپاژ، مصرف بیش از حد سوخت. و اگر میل بادامک ورودی را به شدت به "بعدا- بعد" تغییر دهید، بخشی (مثلاً 1/3) از مخلوط هوا و سوخت در حین فشرده سازی دوباره به منیفولد ورودی خارج می شود. [نگران نباش، او جایی نمی رود. به اصطلاح چرخه "5 ضربه ای".]. و قدرت موتور کاهش می یابد (به سطح مورد نیاز در شرایط رانندگی) بدون گازگیری بیش از حد مکش. یعنی اگر چه دریچه گاز بسته است، اما نه چندان، تلفات پمپاژ بسیار کمتر است. صرفه جویی در بنزین - و چیز دیگری؛ ارزشش را ندارد؟

VTEC

امکانات چرخش فاز با این واقعیت محدود می شود که، همانطور که می گویند، "دم بیرون کشیده شده است - بینی گیر کرده است." وقتی پیشروی باز شدن سوپاپ را کاهش می دهید، تاخیر بسته شدن دقیقاً به همان میزان افزایش می یابد.

هر از چند گاهی آسان تر نمی شود. حال، اگر به نحوی مدت زمان ورودی و اگزوز را تغییر دهید ... فرض کنید، در مثال دوم، آن را - در صورت لزوم - از 378 به 225 درجه کاهش دهید. موتور می تواند به طور معمول "در قسمت پایین" - بدون از دست دادن قدرت "در بالا" کار کند.

رویاها به حقیقت پیوستند: 4 سال از معرفی جرقه دوقلو با چرخش فاز می گذرد و هوندا موتور 1.6 لیتری 16 سوپاپ B16A را با VTEC انقلابی نشان داد. موتور - برای اولین بار در تاریخ - به مکانیزم سوپاپ 2 حالته (در ورودی و خروجی) مجهز شد. روند شروع شد با این حال، گاهی اوقات باید بشنوید: فقط فکر کنید، VTEC - فقط 2 حالت. و در موتور کرولا من، فازها به صورت بی گام تنظیم می شوند - یک زنجیره از حالت ها. خوب، بله، - اگر دو تفاوت بزرگ نمی بینید ...

مکانیزم کلاسیک هوندا VTEC: 3 بادامک در هر جفت سوپاپ. بادامک مرکزی "عریض" است، 2 بادامک جانبی (برای تقارن) "باریک" هستند. مسدود کردن بازوهای راکر با پیستون، فازهای ورودی (اگزوز) گسترده ای را ایجاد می کند

در کشور آفتابی ما، بنا به دلایلی، مرسوم است که سالی دو بار با حرکت دادن دست ها به مدت یک ساعت، مردم را شکنجه می کنند - در بهار "اوایل- زودتر" و در پاییز "بعدها- دیرتر". خدا قاضی آنها باشد، موضوع چیز دیگری است. از نظر فنی، تعویض فلش نه تنها برای یک ساعت در هر شش ماه، بلکه حتی برای یک دقیقه در هر روز آسان است. بنابراین، بی گام. چرخش فاز مانند حرکت ساعت است - و تأثیر آن تقریباً یکسان است.

آیا سعی کرده اید ساعات روز را تغییر دهید؟ اجازه ندهید بدون پله، فقط دو حالت، مثلاً 9 ساعت و 12؟ بنابراین، مهندسان هوندا راه حلی برای این دسته از مشکلات پیدا کردند. تفاوت را احساس کنید. فرض کنید، در حالت "پایین"، مدت زمان ورودی 186 درجه (با توجه به زاویه چرخش میل لنگ)، و در حالت "بالا" - 252 درجه است. تغییر اساسی در شرایط تبادل گاز: در زیر کاپوت، همانطور که بود، دو موتور نابرابر. یکی الاستیک و با گشتاور بالا در "پایین" است، دیگری "تیز"، پیچشی و قدرتمند در "بالا" است. 25 سال پیش، این غیر قابل تصور بود. و به هر حال، اضافه کردن چرخش فاز به VTEC، کاری که هوندا در طراحی i-VTEC انجام داد، هزینه ای ندارد. در حالی که برعکس - دادن VTEC به چرخش فاز - کار نخواهد کرد. مکانیسم اختصاصی آن چندان ساده نیست و مشمول ثبت اختراع است.

دو نمودار ورودی نابرابر برای یک موتور

لطفا توجه داشته باشید: VTEC به شما امکان می دهد الگوی ورودی (و اگزوز) را تغییر دهید! نه فقط آن را به «پیش‌ها-پیش‌تر» یا «بعد-بعد» منتقل کنید، بلکه نمایه را تغییر دهید. پیشرفت کیفی در برابر چرخش فاز پیش پا افتاده - اگرچه فقط 2 حالت وجود دارد (در نسخه های بعدی - به تعداد 3). هوندا تقلید کنندگان و پیروان زیادی دارد: میتسوبیشی MIVEC، پورشه VarioCam Plus، تویوتا VVTL-i. در همه موارد، بادامک های پروفیل های نابرابر با مسدود کردن درایو سوپاپ استفاده می شود. تصور کنید کار می کند

Valvetronic

خوب، در سال 2002، طراحان باواریایی از زمان بندی معروف Valvetronic رونمایی کردند. و اگر VTEC "مونتانا" باشد، Valvetronic "پر ..." است. این مکانیسم به مدت 5 سال در حال کار بوده است، اما بازبینان خودکار هنوز معنی و اصل عملکرد آن را درک نکرده اند. بله، خبرنگاران، اگر سرویس مطبوعاتی BMW ... نگاه کنید و ببینید: در بیانیه های مطبوعاتی مارک، Valvetronic به عنوان مکانیزمی برای تغییر بالابر سوپاپ تعبیر می شود! اگر به آن فکر کنید چه؟ هیچ چیز ساده تر از تنظیم بالابر نیست - دشوارتر از چرخش فاز نیست. با این حال، Valvetronic یک دستگاه پیچیده است. احتمالا بیشتر از آن وجود دارد.

الگوی ورودی بی نهایت متغیر (تغییر عرض پایه): باواریا Valvetronic. لطفا توجه داشته باشید: نمودار مکانیسم به اشتباه نشان داده شده است - نمی تواند کار کند. سرویس مطبوعاتی شرکت… حداکثر = 9.5 میلی متر; حداقل = 0.2 میلی متر

بیایید در مورد مکانیسم غیر معمول به طور جداگانه صحبت کنیم. در ضمن قبول داریم که موتورهای Valvetronic باواریا اولین موتورهای اتو بوده اند که قدرت آنها بدون دریچه گاز ورودی تنظیم می شود! مثل گازوئیل ها. آنها بدون مخرب ترین بخش در ساخت موتور جرقه زنی انجام می دهند. قابل مقایسه با اختراع کاربراتور. یا مغناطیس. در سال 2002، جهان بدون اینکه کسی متوجه شود تغییر کرد...

الکترومغناطیس

من برای مهندسان BMW کلاه برمی دارم، اما Valvetronic فقط یک قسمت از توسعه موتور اتو است. یک راه حل میانی در انتظار یک راه حل رادیکال است. و در حال حاضر در آستانه است: زمان بندی بدون بادامک با درایو دریچه الکترومغناطیسی. بدون میل بادامک با درایو، فشار دهنده ها، بازوهای راکر، جبران کننده های شکاف هیدرولیک و غیره. فقط میل سوپاپ وارد یک آهنربای الکتریکی قدرتمند می شود. [با نیروی وارد بر محور سوپاپ تا 80-100 کیلوگرم! در غیر این صورت، شیرها با فازهای خود هماهنگ نیستند. و ارائه چنین تلاش‌هایی در یک مکانیسم فشرده آسان نیست، که مشکل اصلی در ایجاد زمان‌بندی مغناطیسی الکترونیکی است.]، ولتاژی که تحت کنترل CPU تامین می شود. این همه است: در هر چرخش میل لنگ، CPU لحظات شروع باز و بسته شدن سوپاپ ها - و ارتفاع افزایش آنها را کنترل می کند. هیچ بادامکی با مشخصات بدون تغییر وجود ندارد، زمان بندی سوپاپ یک بار برای همیشه تنظیم نشده است.

قطار شیر برقی (Valeo): امکانات بی پایان 1 - واشر; 2 - آهنربای الکتریکی 3 - بشقاب؛ 4 - شیر؛ 5 - چشمه; 6 - فشرده سازی; 7 - کشش

نمودارهای ورودی و خروجی آزادانه قابل تنظیم و در محدوده وسیع هستند (فقط با فیزیک فرآیندها محدود شده است). به طور جداگانه برای هر یک از سیلندرها و از چرخه ای به چرخه دیگر - به عنوان لحظه تزریق و مقدار سوخت عرضه شده. یا احتراق. در اصل، موتور اتو تبدیل به خود خواهد شد - برای اولین بار در تاریخ. و هیچ فرصتی برای دیزل باقی نمی گذارد. چگونه رایانه‌ها با ظهور میکرو «تراشه‌ها» خود را پیدا کردند و ماشین‌حساب‌های جیبی بلافاصله جایگزین ماشین‌های اضافه الکترومکانیکی شدند. در حالی که در اواخر دهه 1940، کامپیوترها بر روی لوله های خلاء و رله های الکترومغناطیسی ساخته شدند. در نظر بگیرید که موتورهای جرقه زنی هنوز در همان مرحله هستند. خب، شاید Valvetronic ...

کیفیت موتور احتراق داخلی یک خودرو به عوامل زیادی مانند قدرت، راندمان، ظرفیت سیلندر بستگی دارد.

نمودار زمان بندی سوپاپ موتور دو زمانه

اما هنوز موتورهای احتراق داخلی 2 زمانه مزایای خود را دارند، به ویژه مدل های دیزلی:

واحدهای قدرت فشرده تر و سبک تر هستند.
آنها ارزان تر هستند؛
موتور 2 زمانه سریعتر شتاب می گیرد.

تنظیم کننده زمان بندی سوپاپ

میل بادامک به یک کلاچ هیدرولیک متصل است.
همچنین با این کلاچ دارای اتصال و دنده زمان بندی است.
در سرعت های بیکار و کم، میل بادامک با میل بادامک در موقعیت استاندارد ثابت می شود، همانطور که طبق علائم تنظیم شده است.
با افزایش سرعت تحت تأثیر هیدرولیک ، کلاچ میل بادامک را نسبت به چرخ دنده (میل بادامک) می چرخاند و فازهای زمان بندی تغییر می کنند - بادامک های میل بادامک سوپاپ ها را زودتر باز می کنند.

دستگاه هایی برای تنظیم زمان بندی سوپاپ

موتور در حالت بیکار ناپایدار است.
ICE قدرت را توسعه نمی دهد.
شات هایی در صدا خفه کن وجود دارد و در منیفولد ورودی ضربه می زند.

اگر این علائم با چند دندان اشتباه گرفته شود، ممکن است سوپاپ ها خم شوند و موتور روشن نشود.

دو گونیومتر (برای شفت راست و چپ، آنها متفاوت هستند)؛
نقاله

خرابی سیستم زمان بندی متغیر سوپاپ

شیر برقی معیوب؛
کلاچ تغییر فاز با خاک مسدود شده است.
زنجیره زمان کشیده شده است.
تنش زنجیر معیوب است

اغلب در صورت بروز نقص در این سیستم:

سرعت بیکار کاهش می یابد، در برخی موارد موتور احتراق داخلی متوقف می شود.
مصرف سوخت به طور قابل توجهی افزایش می یابد؛
موتور سرعت را توسعه نمی دهد، ماشین گاهی اوقات حتی تا 100 کیلومتر در ساعت شتاب نمی گیرد.
موتور خوب شروع نمی شود ، باید چندین بار با استارت رانده شود.
صدای جیر جیر از کوپلینگ SIFG شنیده می شود.

این r / شفت مزایای خود را دارد:

موتور گشتاور می شود، به وضوح به فشار دادن پدال گاز پاسخ می دهد.
ویژگی های دینامیکی ماشین بهبود یافته است ، ماشین به معنای واقعی کلمه از زیر خود استفراغ می کند.

اما در چنین تنظیمی معایبی نیز وجود دارد:

سرعت بیکار ناپایدار می شود، شما باید آنها را در 1100-1200 دور در دقیقه تنظیم کنید.
مصرف سوخت افزایش می یابد؛
تنظیم سوپاپ ها بسیار دشوار است، موتور احتراق داخلی نیاز به تنظیم دقیق دارد.

کسانی که با تکنولوژی اتومبیل های مسابقه ای یا موتورسیکلت در ارتباط هستند یا صرفاً به طراحی اتومبیل های اسپرت علاقه مند هستند، نام مهندس ویلهلم ویلهلموویچ بکمن، نویسنده کتاب های «ماشین های مسابقه ای» و «موتورسیکلت های مسابقه ای» را به خوبی می شناسند. او بیش از یک بار در صفحات "پشت چرخ" صحبت کرد.

اخیراً، ویرایش سوم کتاب "موتورسیکلت های مسابقه ای" (دومین در سال 1969 منتشر شد) منتشر شد، اصلاح شد و با اطلاعاتی در مورد راه حل های طراحی جدید و تجزیه و تحلیل روند توسعه بیشتر ماشین های دو چرخ تکمیل شد. خواننده در این کتاب مقاله ای در مورد تاریخچه پیدایش موتورسواری و تأثیر آن بر توسعه صنعت موتور سیکلت خواهد یافت، اطلاعاتی در مورد طبقه بندی اتومبیل ها و مسابقات دریافت می کند، با ویژگی های طراحی موتورها، گیربکس ها، شاسی ها آشنا می شود. و سیستم های جرقه زنی موتورسیکلت های مسابقه ای، با روش های بهبود آنها آشنا شوید.

بسیاری از مواردی که برای اولین بار در خودروهای اسپورت استفاده می شود، سپس در دوچرخه های جاده ای استفاده می شود. بنابراین، آشنایی با آنها به شما این امکان را می دهد که به آینده نگاه کنید و موتورسیکلت فردا را تصور کنید.

اکثریت قریب به اتفاق موتورهای موتورسیکلت که در حال حاضر در جهان ساخته می شوند بر روی چرخه دو زمانه کار می کنند، بنابراین رانندگان بیشترین علاقه را به آنها نشان می دهند. ما گزیده ای از کتاب V. V. Beckman را مورد توجه خوانندگان قرار می دهیم که به یکی از مهم ترین موضوعات در توسعه موتورهای دو زمانه اختصاص دارد. ما فقط برش‌های جزئی انجام داده‌ایم، ارقام را مجدداً شماره‌گذاری کرده‌ایم، و برخی از عناوین را مطابق با عناوین مورد استفاده در مجله آورده‌ایم.

در حال حاضر، موتورهای مسابقه ای دو زمانه در کلاس های 50 تا 250 سی سی از رقبای چهار زمانه خود بهتر عمل می کنند: در کلاس های جابجایی بزرگتر، موتورهای چهار زمانه همچنان رقابتی هستند. از آنجایی که تقویت بالای موتورهای دو زمانه این کلاس ها دشوارتر است و مضرات شناخته شده فرآیند دو زمانه قابل توجه تر می شود - افزایش مصرف سوخت، نیاز به افزایش حجم مخازن سوخت و توقف های مکرر برای سوخت گیری

نمونه اولیه بیشتر موتورهای مسابقه دو زمانه مدرن، طرحی است که توسط MC (GDR) توسعه یافته است. کار بر روی بهبود موتورهای دو زمانه انجام شده توسط این شرکت موتورسیکلت های مسابقه ای کلاس های 125 و 250 سانتی متر مکعب MC را با کیفیت دینامیکی بالا ارائه کرد و طراحی آنها تا حدی توسط بسیاری از شرکت ها در کشورهای دیگر کپی شد. جهان

موتورهای مسابقه ای MC (شکل 1) طراحی ساده ای دارند و از نظر طراحی و ظاهر شبیه به موتورهای دو زمانه معمولی هستند.

الف - نمای کلی; ب - محل کانال های توزیع گاز

برای 13 سال، قدرت موتور مسابقه MC 125 cm3 از 8 به 30 اسب بخار رسیده است. با.؛ قبلاً در سال 1962 ، ظرفیت لیتر 200 لیتر به دست آمد. s./l. یکی از عناصر ضروری موتور یک شیر دوار دیسکی است که توسط D. Zimmerman پیشنهاد شده است. این به شما امکان می دهد فازهای ورودی نامتقارن و شکل سودمند مجرای ورودی را دریافت کنید: به همین دلیل نسبت پر شدن میل لنگ افزایش می یابد. قرقره دیسک از فولاد نازک (حدود 0.5 میلی متر) فنر ساخته شده است. ضخامت بهینه دیسک به صورت تجربی پیدا شد. قرقره دیسک مانند یک شیر دیافراگمی عمل می کند و هنگامی که مخلوط قابل احتراق در میل لنگ فشرده می شود، به درگاه ورودی فشار می دهد. با افزایش یا کاهش ضخامت قرقره، سایش دیسک تسریع می شود. دیسکی که خیلی نازک است به سمت دریچه ورودی خم می شود که مستلزم افزایش نیروی اصطکاک بین دیسک و پوشش میل لنگ است. افزایش ضخامت دیسک نیز منجر به افزایش تلفات اصطکاک می شود. در نتیجه تنظیم دقیق طراحی، طول عمر قرقره دیسک از 3 به 2000 ساعت افزایش یافت.

قرقره دیسک پیچیدگی زیادی به طراحی موتور اضافه نمی کند. قرقره با استفاده از یک کلید کشویی یا اتصال اسپلاین بر روی شفت نصب می شود تا دیسک بتواند موقعیت آزاد داشته باشد و در فضای باریک بین دیواره میل لنگ و روکش نیشگون نگیرد.

در مقایسه با سیستم کنترل درگاه ورودی کلاسیک توسط لبه پایینی پیستون، قرقره این امکان را فراهم می کند که درگاه ورودی زودتر باز شود و برای مدت طولانی باز بماند، که به افزایش قدرت در سرعت های بالا و متوسط کمک می کند. با یک دستگاه توزیع گاز معمولی، باز شدن زودهنگام پنجره ورودی به ناچار با تاخیر زیادی در بسته شدن آن همراه است: این برای به دست آوردن حداکثر توان مفید است، اما با انتشار معکوس یک مخلوط قابل احتراق در حالت های متوسط و مربوط به آن همراه است. بدتر شدن مشخصات گشتاور و کیفیت شروع موتور.

در موتورهای دو سیلندر با سیلندرهای موازی، سوپاپ های دیسکی در انتهای میل لنگ نصب شده است که با کاربراتورهای بیرون زده به سمت راست و چپ، ابعاد بزرگی در عرض موتور می دهد، مساحت جلویی را افزایش می دهد. موتورسیکلت و شکل خارجی آن را بدتر می کند. برای از بین بردن این اشکال، گاهی اوقات از طرحی به شکل دو موتور تک سیلندر که در یک زاویه با میل لنگ مشترک و خنک کننده هوا کوپل شده بودند (دربی، جاوا) استفاده می شد.

بر خلاف موتور جاوا، سیلندرهای موتورهای دوقلو می توانند موقعیت عمودی را اشغال کنند: این نیاز به خنک کننده آب دارد، زیرا سیلندر عقب توسط سیلندر جلویی پوشیده شده است. طبق این طرح، یکی از موتورهای مسابقه MTs 125 سانتی متر مکعب ساخته شد.

موتور سه سیلندر سوزوکی (50 سانتی متر مکعب، قدرت لیتر حدود 400 اسب بخار در لیتر) با قرقره های دیسکی اساساً از سه موتور تک سیلندر ترکیب شده در یک بلوک با میل لنگ مستقل تشکیل شده است: دو سیلندر افقی بودند. یک عمودی

موتورهای با ورودی طلایی نیز در نسخه های چهار سیلندر طراحی شدند. یک مثال معمولی موتورهای یاماها است که به عنوان دو موتور سیلندر موازی دو دنده ساخته می شوند. یک جفت سیلندر به صورت افقی قرار دارد، دومی - با زاویه به سمت بالا. موتور 250 سانتی متر مکعبی تا 75 اسب بخار تولید می کرد. s و قدرت آپشن 125 سانتی متر مکعبی به 44 لیتر رسید. با. در 17800 دور در دقیقه

یک موتور چهار سیلندر جاوا (350 سانتی‌متر مکعب، 48×47) با قرقره‌های ورودی، که دو موتور دو سیلندر آب خنک می‌باشد، بر اساس طرحی مشابه طراحی شد. قدرت آن 72 اسب بخار است. با. در 1300 دور در دقیقه قدرت موتور چهار سیلندر Morbidelli از کلاس 350 سانتی متر مکعب از همان نوع حتی بیشتر است - 85 اسب بخار. با.

از آنجایی که میل سوپاپ در انتهای میل لنگ نصب می شود، خروج نیرو در طرح های چند سیلندر با این سیستم ورودی معمولاً از طریق یک چرخ دنده در ژورنال میانی بین محفظه های میل لنگ انجام می شود. با قرقره های دیسکی از نوع مورد بحث، افزایش تعداد سیلندرهای موتور بیش از چهار غیرعملی است، زیرا جفت شدن بیشتر موتورهای دو سیلندر منجر به طراحی بسیار دست و پا گیر می شود. حتی در یک نسخه چهار سیلندر، موتور در حد ابعاد مجاز قرار دارد.

اخیراً در برخی از موتورهای مسابقه ای یاماها، دریچه های دیافراگمی خودکار در کانال ورودی بین کاربراتور و سیلندر استفاده شده است (شکل 2، a). سوپاپ یک صفحه الاستیک نازک است که تحت اثر خلاء در میل لنگ خم می شود و مسیر عبور مخلوط قابل احتراق را آزاد می کند. به منظور جلوگیری از شکستگی دریچه ها، محدود کننده های سکته مغزی آنها ارائه شده است. در چرخه های کاری متوسط، سوپاپ ها به اندازه کافی سریع بسته می شوند تا از سوختن برگشتی جلوگیری شود که ویژگی های گشتاور موتور را بهبود می بخشد. بر اساس مشاهدات عملی، چنین شیرهایی می توانند به طور معمول در سرعت های 10000 دور در دقیقه کار کنند. در سرعت های بالاتر، عملکرد آنها مشکل ساز است.

: الف - نمودار دستگاه; ب - شروع پر کردن میل لنگ؛ ج - مکش مخلوط از طریق دریچه ها به داخل سیلندر. 1 - محدود کننده؛ 2 - غشاء؛ 3 - یک پنجره در پیستون

در موتورهای دارای سوپاپ دیافراگمی، برای بهبود پرکردن، توصیه می شود ارتباط بین کانال ورودی و فضای زیر پیستون یا کانال پاکسازی زمانی که پیستون نزدیک N.M.T است حفظ شود. برای انجام این کار، پنجره های مناسب 3 در دیواره پیستون از سمت ورودی ارائه می شود (شکل 2، ب). دریچه های دیافراگمی مکش اضافی مخلوط قابل احتراق را هنگامی که خلاء در سیلندرها و میل لنگ در طول پاکسازی ایجاد می شود، فراهم می کنند (شکل 2، ج).

قدرت بالا نیز توسط موتورهای دو زمانه ایجاد می شود که در آن فرآیند ورود یک مخلوط قابل احتراق به داخل میل لنگ مانند اکثر موتورهای معمولی تولید انبوه توسط یک پیستون کنترل می شود. این عمدتا در مورد موتورهایی با حجم 250 سانتی متر مکعب یا بیشتر صدق می کند. به عنوان مثال موتورسیکلت های "یاماها" و "هارلی دیویدسون" (250 سانتی متر مکعب - 60 اسب بخار) هستند.

350 سانتی متر مکعب - 70 لیتر. s.)، و همچنین یک موتور سیکلت سوزوکی با موتور دو سیلندر کلاس 500 سانتی متر مکعب با ظرفیت 75 اسب بخار. س. که در مسابقه T.T مقام اول را کسب کرد. (جایزه توریستی) 1973. اجبار این موتورها به همان روشی که در مورد استفاده از شیرهای دیسکی، با مطالعه طراحی دقیق اندام های توزیع گاز و بر اساس مطالعه تأثیر متقابل مجاری ورودی و اگزوز انجام می شود.

موتورهای دو زمانه، صرف نظر از سیستم کنترل ورودی، دارای یک لوله ورودی اصلاح شده هستند که به فضای زیر پیستون هدایت می شود، جایی که مخلوط قابل احتراق وارد می شود. با توجه به محور سیلندر، مجرای ورودی می تواند عمود یا متمایل از پایین به بالا یا از بالا به پایین باشد. این شکل از مجرای ورودی برای استفاده از اثر تقویت رزونانس مطلوب است. جریان مخلوط قابل احتراق در مجرای ورودی به طور مداوم ضربان دارد و امواج نادر و فشار زیاد در آن رخ می دهد. تنظیم مجرای ورودی با انتخاب ابعاد آن (طول و مقطع جریان) این امکان را فراهم می‌کند که در محدوده معینی از چرخش‌ها، پنجره ورودی در لحظه ورود موج بیش از حد فشار به داخل میل لنگ بسته می‌شود که ضریب پر شدن را افزایش داده و افزایش می‌دهد. قدرت موتور

با نسبت پر شدن میل لنگ بیشتر از یک، یک موتور دو زمانه باید دو برابر یک موتور چهار زمانه قدرت ارائه دهد. در واقع، به دلیل تلفات قابل توجه مخلوط تازه به اگزوز و اختلاط باری که با گازهای باقیمانده از چرخه کاری قبلی وارد سیلندر شده است، این اتفاق نمی افتد. ناقص بودن چرخه کار موتور دو زمانه به دلیل جریان همزمان فرآیندهای پر کردن سیلندر و تمیز کردن آن از محصولات احتراق است، در حالی که در موتور چهار زمانه این فرآیندها به موقع از هم جدا می شوند.

فرآیندهای تبادل گاز در یک موتور دو زمانه بسیار پیچیده است و هنوز محاسبه آن دشوار است. بنابراین، مجبور کردن موتورها عمدتاً با انتخاب تجربی نسبت ها و ابعاد عناصر ساختاری اندام های توزیع گاز از لوله ورودی کاربراتور به لوله انتهایی لوله اگزوز انجام می شود. با گذشت زمان، تجربه زیادی در مورد موتورهای دو زمانه انباشته شده است که در مطالعات مختلف شرح داده شده است.

در اولین طرح‌های موتورهای مسابقه‌ای MC، از یک پاکسازی پشتی از نوع Schnyurle با دو کانال پاکسازی استفاده شد. بهبود قابل توجهی در عملکرد قدرت با افزودن یک کانال تصفیه سوم (نگاه کنید به شکل 1)، واقع در مقابل درگاه های اگزوز به دست آمد. یک پنجره مخصوص روی پیستون برای عبور از این کانال در نظر گرفته شده است. یک کانال جذب اضافی تشکیل یک بالشتک گاز داغ را در زیر کف پیستون حذف کرد. به لطف این کانال، امکان افزایش پر شدن سیلندر، بهبود خنک سازی و روانکاری با مخلوط تازه یاتاقان سوزنی سر بالایی شاتون و همچنین تسهیل رژیم دمایی کف پیستون وجود داشت. در نتیجه قدرت موتور 10 درصد افزایش یافت و سوختگی پیستون و خرابی بلبرینگ سر بالایی شاتون برطرف شد.

کیفیت پاکسازی به میزان فشرده سازی مخلوط قابل احتراق در میل لنگ بستگی دارد. در موتورهای مسابقه ای، این پارامتر در محدوده 1.45 - 1.65 حفظ می شود که به طراحی بسیار فشرده مکانیزم میل لنگ نیاز دارد.

دستیابی به ظرفیت های لیتری بالا به دلیل گسترده بودن فازهای توزیع و عرض زیاد پنجره های توزیع گاز امکان پذیر است.

عرض پنجره های موتورهای مسابقه ای که با زاویه مرکزی در مقطع سیلندر اندازه گیری می شود به 80 - 90 درجه می رسد که شرایط کاری دشواری را برای رینگ های پیستون ایجاد می کند. اما با چنین عرض پنجره در موتورهای مدرن، جامپرهای مستعد گرم شدن بیش از حد کنار گذاشته می شوند. افزایش ارتفاع درگاه‌های اسکنج، حداکثر گشتاور را به ناحیه RPM پایین‌تر منتقل می‌کند، در حالی که افزایش ارتفاع درگاه‌های اگزوز اثر معکوس دارد.

برنج. 3. سیستم های پاکسازی: a - با یک پنجره پاکسازی سوم، ب - با دو کانال تصفیه اضافی. ج - با کانال های تصفیه انشعاب.

سیستم تصفیه با سومین کانال تصفیه اضافی (نگاه کنید به شکل 1) برای موتورهای دارای قرقره مناسب است که در آن درگاه ورودی در کناره قرار دارد و ناحیه سیلندر روبروی درگاه خروجی برای قرار دادن درگاه تصفیه آزاد است. دومی ممکن است یک جامپر داشته باشد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 3، الف. یک پنجره تصفیه اضافی تشکیل یک جریان مخلوط قابل احتراق را در اطراف حفره سیلندر (پاکسازی حلقه) ترویج می کند. زوایای ورودی کانال های تصفیه برای کارایی فرآیند تبادل گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. شکل و جهت جریان مخلوط در سیلندر به آنها بستگی دارد. زاویه افقی a از 50 تا 60 درجه متغیر است و مقدار بزرگتر مربوط به تقویت موتور بالاتر است. زاویه عمودی a2 45 - 50 درجه است. نسبت بخش های پنجره های اضافی و اصلی پاکسازی حدود 0.4 است.

در موتورهای بدون قرقره، کاربراتورها و دریچه های ورودی معمولاً در سمت عقب سیلندرها قرار دارند. در این مورد، معمولاً از یک سیستم پاکسازی متفاوت استفاده می شود - با دو کانال تصفیه جانبی اضافی (شکل 3b). زاویه ورودی افقی a، (نگاه کنید به شکل 3، a) کانال های اضافی حدود 90 درجه است. زاویه ورود عمودی کانال‌های تصفیه برای مدل‌های مختلف در محدوده نسبتاً وسیع متفاوت است: در مدل Yamaha TD2 از کلاس 250 سانتی‌متر مکعب، برای کانال‌های اصلی تصفیه 15 درجه و برای کانال‌های اضافی 0 درجه است. در مدل "یاماها" TD2 کلاس 350 سانتی متر مکعب به ترتیب 0 و 45 درجه.

گاهی اوقات یک نوع از این سیستم تصفیه با کانال های تصفیه انشعاب استفاده می شود (شکل 3c). پنجره های تصفیه اضافی در مقابل پنجره خروجی قرار دارند و بنابراین، چنین دستگاهی به اولین سیستم در نظر گرفته شده با سه پنجره نزدیک می شود. زاویه عمودی ورود کانال های تصفیه اضافی 45 - 50 درجه است. نسبت سطح مقطع پنجره های اضافی و اصلی تصفیه نیز حدود 0.4 است.

برنج. 4. طرح های حرکت گازها در سیلندر:الف - با کانال های انشعاب؛ ب - با موازی.

روی انجیر شکل 4 نمودارهایی از حرکت گازها در سیلندر در طول فرآیند پاکسازی را نشان می دهد. با زاویه ورود حاد کانال های تصفیه اضافی، جریان مخلوط تازه ای که از آنها می آید، گره گاز اگزوز را در وسط سیلندر که توسط جریان مخلوط از کانال های اصلی تصفیه جذب نمی شود، از بین می برد. با توجه به تعداد پنجره های پاکسازی، گزینه های دیگری نیز برای سیستم های پاکسازی وجود دارد.

لازم به ذکر است که در بسیاری از موتورها مدت زمان باز شدن پنجره های تصفیه اضافی 2-3 درجه کمتر از پنجره های اصلی است.

در برخی از موتورهای یاماها، کانال های جمع آوری اضافی به شکل شیارهایی در سطح داخلی سیلندر ساخته شد. در اینجا دیواره داخلی کانال دیواره پیستون در موقعیت های نزدیک به N.M.T است.

نمایه کانال های پاکسازی نیز بر روند پاکسازی تأثیر می گذارد. شکل صاف و بدون خمیدگی تیز افت فشار کمتری می دهد و عملکرد موتور را به خصوص در شرایط متوسط بهبود می بخشد.

اطلاعات این بخش نشان می دهد که موتورهای دو زمانه به دلیل سادگی خود متمایز هستند.

افزایش چگالی توان موتورهای این نوع در دهه گذشته با هیچ تغییر قابل توجهی در طراحی اولیه همراه نبوده است. این نتیجه یک انتخاب تجربی دقیق از نسبت ها و ابعاد عناصر ساختاری شناخته شده قبلی بود.