Dujų paskirstymas dvitakčiams varikliams. Vidaus degimo variklio degiojo mišinio valymo tipai, vandens transporto priemonių valčių variklių konstrukcijos ir veikimo pagrindai, kaip veikia sportinė valtis, valčių remontas, valčių remontas, kaip pasigaminti valtį

02.07.2020

Automobilio vidaus degimo variklio kokybė priklauso nuo daugelio faktorių, tokių kaip galia, efektyvumas, cilindrų darbinis tūris.

Dujų paskirstymo fazės variklyje turi didelę reikšmę, o nuo to, kaip vožtuvai persidengia, priklauso vidaus degimo variklio efektyvumas, jo droselio atsakas, tuščiosios eigos stabilumas.
Standartiniuose paprastuose varikliuose laiko keitimas nenumatytas, be to, tokie varikliai nėra labai efektyvūs. Tačiau pastaruoju metu vis dažniau pirmaujančių kompanijų, tokių kaip „Honda“, „Mercedes“, „Toyota“, „Audi“, automobiliuose jėgos agregatai su galimybe keisti skirstomųjų velenų poslinkį, nes vis dažniau keičiasi vidaus degimo variklio apsisukimų skaičius.

Dviejų taktų variklio vožtuvo veikimo schema

Dvitaktis variklis nuo keturtakčio skiriasi tuo, kad darbo ciklas vyksta per vieną alkūninio veleno apsisukimą, o 4-takčio vidaus degimo variklio – per du apsisukimus. Dujų paskirstymo fazės vidaus degimo variklyje nustatomos pagal vožtuvų – išmetimo ir įsiurbimo – atsidarymo trukmę, vožtuvo persidengimo kampas nurodomas padėties laipsniais į/į.

Keturtakčiuose varikliuose darbinio mišinio užpildymo ciklas vyksta 10-20 laipsnių, kol stūmoklis pasiekia viršutinį negyvąjį tašką, ir baigiasi po 45-65º, o kai kuriuose vidaus degimo varikliuose dar vėliau (iki šimto laipsnių), stūmokliui perėjus apatinį tašką. Bendra įsiurbimo trukmė 4 taktuose varikliuose gali trukti 240-300 laipsnių, o tai užtikrina gerą cilindrų užpildymą darbiniu mišiniu.

Dviejų taktų varikliuose oro ir degalų mišinio įsiurbimo trukmė trunka maždaug 120–150º alkūninio veleno apsisukimo metu, o prapūtimas taip pat trunka mažiau, todėl užpildymas darbiniu mišiniu ir išmetamųjų dujų valymas dvitakčiuose vidaus degimo varikliuose visada yra blogesnis nei 4 taktų jėgos agregatuose. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta K-175 variklio dvitakčio motociklo variklio vožtuvo paskirstymo schema.

Dvitakčiai varikliai automobiliuose naudojami retai, nes jų efektyvumas yra mažesnis, prastesnis efektyvumas ir prastas išmetamųjų dujų išvalymas nuo kenksmingų priemaišų. Paskutinis veiksnys yra ypač aktualus - atsižvelgiant į aplinkosaugos standartų griežtinimą, svarbu, kad variklio išmetamosiose dujose būtų minimalus CO kiekis.

Tačiau vis dėlto 2 taktų vidaus degimo varikliai turi savo privalumų, ypač dyzeliniai modeliai:

maitinimo blokai yra kompaktiškesni ir lengvesni;
jie yra pigesni;
2 taktų variklis įsibėgėja greičiau.

Daugelis praėjusio amžiaus 70-80-ųjų automobilių buvo daugiausia aprūpinti karbiuratoriniais varikliais su „trublerio“ uždegimo sistema, tačiau daugelis pirmaujančių automobilių gamintojų jau tada pradėjo variklius aprūpinti elektronine variklio valdymo sistema, kurioje visus pagrindinius procesus valdė vienas blokas (ECU). Dabar beveik visi šiuolaikiniai automobiliai turi ECM – elektroninė sistema naudojama ne tik benzininiuose, bet ir dyzeliniuose ICE.

Šiuolaikinėje elektronikoje yra įvairių jutiklių, kurie valdo variklio darbą, siunčia signalus į įrenginį apie maitinimo bloko būseną. Remdamasis visais daviklių duomenimis, ECU nusprendžia, kiek degalų reikia tiekti į cilindrus esant tam tikroms apkrovoms (apsukoms), kokį uždegimo laiką nustatyti.

Vožtuvo laiko jutiklis turi kitą pavadinimą - skirstomojo veleno padėties jutiklis (DPRV), jis nustato laiko padėtį alkūninio veleno atžvilgiu. Tai priklauso nuo jo rodmenų, kokia proporcija degalai bus tiekiami į cilindrus, priklausomai nuo apsisukimų skaičiaus ir uždegimo laiko. Jei DPRV neveikia, tai reiškia, kad laiko fazės nekontroliuojamos, o ECU „nežino“, kokia seka reikia tiekti kurą į cilindrus. Dėl to didėja degalų sąnaudos, nes į visus cilindrus vienu metu tiekiamas benzinas (dyzelinas), variklis dirba atsitiktinai, o kai kuriuose automobilio modeliuose vidaus degimo variklis visai neužsiveda.

Vožtuvo laiko reguliatorius

XX amžiaus 90-ųjų pradžioje buvo pradėti gaminti pirmieji varikliai su automatiniu laiko keitimu, tačiau čia jau nebe jutiklis valdė alkūninio veleno padėtį, o pačios fazės persijungė tiesiogiai. Tokios sistemos veikimo principas yra toks:

skirstomasis velenas yra prijungtas prie hidraulinės sankabos;
taip pat su šia sankaba turi jungtį ir paskirstymo pavarą;
esant tuščiąja eiga ir mažu greičiu, skirstomasis velenas su skirstomuoju velenu fiksuojamas standartinėje padėtyje, kaip buvo nustatyta pagal ženklus;
padidėjus greičiui veikiant hidraulikai, sankaba pasuka skirstomąjį veleną žvaigždutės (skirstymo veleno) atžvilgiu, o laiko nustatymo fazės pasislenka - skirstomojo veleno kumšteliai atidaro vožtuvus anksčiau.

Vienas pirmųjų tokių patobulinimų (VANOS) buvo pritaikytas BMW M50 varikliams, pirmieji varikliai su kintamu vožtuvų laiku pasirodė 1992 m. Pažymėtina, kad iš pradžių VANOS buvo montuojamas tik ant įsiurbimo skirstomojo veleno (M50 varikliai turi dviejų velenų paskirstymo sistemą), o nuo 1996 m. pradėta naudoti Double VANOS sistema, su kuria jau buvo reguliuojama išmetimo ir įsiurbimo r / velenų padėtis.

Kuo naudingas paskirstymo diržo reguliatorius? Tuščiąja eiga vožtuvo laiko persidengimas praktiškai nereikalingas, o šiuo atveju tai netgi kenkia varikliui, nes perjungus skirstomuosius velenus išmetamosios dujos gali patekti į įsiurbimo kolektorių, o dalis degalų pateks į išmetimo sistemą visiškai nesudegę. Bet kai variklis dirba maksimalia galia, fazės turi būti kuo platesnės, o kuo didesnis greitis, tuo daugiau reikia vožtuvų persidengimo. Laiko keitimo sankaba leidžia efektyviai užpildyti cilindrus darbiniu mišiniu, o tai reiškia padidinti variklio efektyvumą ir padidinti jo galią. Tuo pačiu metu tuščiąja eiga r / velenai su sankaba yra pradinės būsenos, o mišinys visiškai sudega. Pasirodo, fazės reguliatorius padidina vidaus degimo variklio dinamiką ir galią, o degalai sunaudojami gana ekonomiškai.

Kintamo vožtuvo laiko nustatymo sistema (CVG) užtikrina mažesnes degalų sąnaudas, sumažina CO lygį išmetamosiose dujose ir leidžia efektyviau išnaudoti vidaus degimo variklio galią. Skirtingi pasauliniai automobilių gamintojai sukūrė savo SIFG, kuriame ne tik keičiama skirstomųjų velenų padėtis, bet ir naudojamas vožtuvo pakėlimo lygis cilindro galvutėje. Pavyzdžiui, „Nissan“ naudoja CVTCS sistemą, kuri valdoma kintamu vožtuvo laiku (solenoidiniu vožtuvu). Tuščiąja eiga šis vožtuvas yra atidarytas ir nesukuria slėgio, todėl skirstomieji velenai yra pradinės būklės. Atsidarantis vožtuvas padidina slėgį sistemoje, ir kuo jis didesnis, tuo didesniu kampu paslenkami skirstomieji velenai.

Pažymėtina, kad SIFG daugiausia naudojami varikliuose su dviem skirstomaisiais velenais, kur cilindruose sumontuoti 4 vožtuvai - 2 įsiurbimo ir 2 išmetimo.

Įtaisai vožtuvo laiko nustatymui

Kad variklis veiktų be pertrūkių, svarbu teisingai nustatyti laiko fazes, sumontuoti skirstomuosius velenus norimoje padėtyje alkūninio veleno atžvilgiu. Visuose varikliuose velenai nustatomi pagal žymes, daug kas priklauso nuo montavimo tikslumo. Jei velenai nustatyti neteisingai, kyla įvairių problemų:

variklis nestabilus tuščiąja eiga;
ICE neišvysto galios;
yra šūviai duslintuve ir sprogimai įsiurbimo kolektoriuje.

Jei žymės suklysta keliais dantimis, gali būti, kad vožtuvai gali sulinkti ir variklis neužsives.

Kai kuriuose maitinimo blokų modeliuose buvo sukurti specialūs įtaisai vožtuvo laikui nustatyti. Visų pirma ZMZ-406/406/409 šeimos varikliams yra specialus šablonas, kuriuo matuojami skirstomojo veleno padėties kampai. Šablonu galima patikrinti esamus kampus, o jei jie nėra tinkamai nustatyti, velenus reikia sumontuoti iš naujo. 406 variklių šviestuvas yra rinkinys, kurį sudaro trys elementai:

du goniometrai (dešiniajam ir kairiajam velenui jie skiriasi);
transporteris.

Kai alkūninis velenas nustatytas į 1-ojo cilindro TDC, skirstomojo veleno kumšteliai turi išsikišti virš viršutinės cilindro galvutės plokštumos 19–20º kampu su ± 2,4 ° paklaida, be to, įsiurbimo veleno kumštelis turi būti šiek tiek aukščiau už išmetimo skirstomojo veleno kumštelį.

Taip pat yra specialių įrankių, skirtų skirstomiesiems velenams montuoti BMW M56 / M54 / M52 varikliuose. Vidaus degimo variklio BVM dujų paskirstymo fazių montavimo rinkinį sudaro:

Kintamo vožtuvo laiko nustatymo sistemos gedimai

Vožtuvo laiką galima keisti įvairiais būdais, o pastaruoju metu dažniausiai naudojamas p / velenų sukimasis, nors dažnai naudojamas vožtuvo pakėlimo būdas, paskirstymo velenų su modifikuotais kumšteliais naudojimas. Periodiškai dujų paskirstymo mechanizme atsiranda įvairių gedimų, dėl kurių variklis pradeda dirbti su pertraukomis, „bunksta“, kai kuriais atvejais visai neužsiveda. Problemų priežastys gali būti skirtingos:

sugedęs solenoidinis vožtuvas;
fazės keitimo sankaba užsikimšusi nešvarumais;
paskirstymo grandinė ištempta;
grandinės įtempiklis sugedęs.

Dažnai šios sistemos veikimo sutrikimų atveju:

mažėja tuščiosios eigos greitis, kai kuriais atvejais užstringa vidaus degimo variklis;
žymiai padidėja degalų sąnaudos;
variklis neišvysto greičio, automobilis kartais net neįsibėgėja iki 100 km/h;
variklis blogai užsiveda, kelis kartus tenka važiuoti su starteriu;
iš SIFG movos pasigirsta čiulbėjimas.

Pagal visus požymius, pagrindinė variklio problemų priežastis yra SIFG vožtuvo gedimas, dažniausiai kompiuterinė diagnostika atskleidžia šio įrenginio klaidą. Pažymėtina, kad Check Engine diagnostikos lemputė ne visada užsidega, todėl sunku suprasti, kad elektronikoje atsiranda gedimų.

Dažnai laiko nustatymo problemos kyla dėl hidraulinio užsikimšimo – bloga alyva su abrazyvinėmis dalelėmis užkemša sankabos kanalus, mechanizmas stringa vienoje iš padėčių. Jei sankaba „užsikišina“ pradinėje padėtyje, vidaus degimo variklis tyliai dirba tuščiąja eiga, bet visiškai neišvysto greičio. Tuo atveju, kai mechanizmas lieka didžiausio vožtuvo persidengimo padėtyje, variklis gali prastai užvesti.

Deja, SIFG nėra įdiegtas Rusijoje pagamintuose varikliuose, tačiau daugelis vairuotojų derina vidaus degimo variklius, bandydami pagerinti jėgos agregato veikimą. Klasikinė variklio modernizavimo versija – „sportinio“ skirstomojo veleno montavimas, kuriame kumšteliai perkeliami, keičiamas jų profilis.

Šis r / velenas turi savo privalumų:

variklis tampa sukimo momentas, aiškiai reaguoja į dujų pedalo paspaudimą;
pagerėjo dinaminės automobilio charakteristikos, automobilis tiesiogine to žodžio prasme vemia iš po savęs.

Tačiau toks derinimas turi ir trūkumų:

tuščiosios eigos greitis tampa nestabilus, turite juos nustatyti 1100-1200 aps./min.
padidėja degalų sąnaudos;
gana sunku sureguliuoti vožtuvus, vidaus degimo variklis reikalauja kruopštaus derinimo.

Gana dažnai derinami 21213, 21214, 2106 modelių VAZ varikliai.VAZ variklių su grandinine pavara problema yra „dyzelinio“ triukšmo atsiradimas, o dažnai jis atsiranda dėl sugedusio įtempiklio. VAZ vidaus degimo variklio modernizavimas apima automatinio įtempiklio įrengimą vietoj standartinio gamyklinio.

Dažnai VAZ-2101-07 ir 21213-21214 variklių modeliuose montuojama vienos eilės grandinė: su ja variklis dirba tyliau, o grandinė mažiau susidėvi - jos vidutinis eksploatavimo laikas yra 150 tūkst.

Taigi, kas tai yra ir kodėl to reikia. 2T variklių veikimo pagrindų neaprašysiu, nes visi juos žino, bet ne visi supranta, kas yra dujų paskirstymo fazės ir kodėl jos yra būtent tokios, o ne kitos.
Vožtuvo laikas yra laikotarpis, per kurį cilindro langai atsidaro ir užsidaro, kai stūmoklis juda aukštyn ir žemyn. Jie apskaičiuojami variklio veleno kelių sukimosi laipsniais. Pavyzdžiui, 180 laipsnių išmetimo fazė reiškia, kad išmetimo anga pradės atsidaryti, bus atidaryta ir tada užsidarys, kai variklio alkūninis velenas pasukamas pusei apsisukimo (180 iš 360). Taip pat reikia pasakyti, kad langai atsidaro, kai stūmoklis juda žemyn. Ir maksimaliai atidarytas apatiniame negyvajame taške (BDC). Tada, kai stūmoklis pajuda aukštyn, jie užsidaro. Dėl šios 2T variklių konstrukcijos ypatybės vožtuvo laikas yra simetriškas negyvų taškų atžvilgiu.

Norint užbaigti dujų paskirstymo proceso vaizdą, reikia pasakyti ir apie langų plotą. Fazė, kaip jau rašiau, yra laikas, per kurį langai atsidaro ir užsidaro, tačiau lango plotas atlieka ne mažiau svarbų vaidmenį. Juk esant tokiam pačiam lango atidarymo laikui, mišinio (prapūtimo) daugiau prasiskverbs pro didesnio ploto langą ir atvirkščiai. Tas pats pasakytina ir apie išmetamąsias dujas, išmetamųjų dujų daugiau išeis iš cilindro, jei lango plotas didesnis.
Bendras terminas, apibūdinantis visą dujų srauto pro langus procesą, vadinamas laiko sekcija.
Ir kuo jis didesnis, tuo didesnė variklio galia ir atvirkščiai. Štai kodėl matome tokį didžiulį skerspjūvio prapūtimo, įsiurbimo ir išmetimo kanalus, taip pat aukštą vožtuvų laiką šiuolaikiniuose labai galinguose 2T varikliuose.

Taigi, matome, kad dujų paskirstymo funkcijas atlieka cilindrų langai ir juos atidarantis bei uždarantis stūmoklis. Tačiau dėl to prarandamas laikas, per kurį stūmoklis atliktų naudingą darbą. Tiesą sakant, variklio galia susiformuoja tik prieš atidarant išmetimo angą, o toliau judant stūmokliui žemyn sukimo momentas nesukuriamas arba nesukuriamas labai mažai. Apskritai, 2T variklio galia, skirtingai nei 4T, nėra visiškai išnaudota. Todėl pagrindinis projektuotojų uždavinys yra padidinti laiką - skerspjūvį minimaliomis fazėmis. Tai suteikia geresnes sukimo momento ir ekonomiškumo kreives nei ta pati laiko sekcija, bet aukštesnės fazės.
Tačiau kadangi cilindro skersmuo yra ribotas, o langų plotis taip pat yra ribotas, norint pasiekti aukštą variklio privertimo lygį, būtina padidinti vožtuvo laiką.
Daugelis žmonių, norėdami pasiekti daugiau galios, pradeda didinti langus cilindre arba atsitiktinai, arba kažkieno patarimu, arba kažkur atėmę patarimą, tačiau nelabai supranta, ką galų gale gaus ir ar tai daro teisingai. O gal jiems reikia kažko kito?
Tarkime, kad turime kažkokį variklį ir norime iš jo gauti daugiau naudos. Ką mes darome su fazėmis? Pirmas dalykas, kuris daugeliui ateina į galvą, yra išmetimo langų pjovimas aukštyn arba cilindro pakėlimas su tarpine ir įsiurbimo angos nupjovimas arba stūmoklio nupjovimas iš įsiurbimo pusės. Taip, tokiu būdu pasieksime fazių padidėjimą ir dėl laiko skerspjūvio, bet kokia kaina. Sutrumpinome laiką, per kurį stūmoklis atliks naudingą darbą. Kodėl galia paprastai didėja didėjant fazėms, o ne mažėja? Laikas daugėja – jūs sakote, kad skerspjūvis, taip. Tačiau nepamirškite, kad tai yra 2T variklis ir jame visas veikimo principas pagrįstas rezonansinio slėgio ir iškrovos bangomis. Ir didžiąja dalimi čia pagrindinį vaidmenį atlieka išmetimo sistema. Būtent ji sukuria vakuumą cilindre išmetimo pradžioje, ištraukdama išmetamąsias dujas, o po to ištraukia mišinį iš prapūtimo kanalų, padidindama išpūtimo laiko sekciją. Jis taip pat papildo iš cilindro išbėgusį mišinį atgal į cilindrą. Dėl to didėja galia didėjant etapams. Tačiau reikia nepamiršti ir to, kad išmetimo sistema nustatoma tam tikram greičiui, kurį viršijus iš cilindro išbėgęs mišinys negrįžta, o naudingas stūmoklio eigas sumažėja dėl didelių fazių. Taigi nerezonansiniais variklio dažniais nutrūksta maitinimas ir per didelės degalų sąnaudos.
Taigi ar įmanoma gauti tokią pat galią ir sumažinti degalų sąnaudas? Taip, jei pasieksite tą patį laiką - skerspjūviai nedidindami vožtuvo laiko!
Bet ką tai reiškia praktiškai? Langų pločio ir kanalų skerspjūvio padidėjimą riboja kanalų sienelių storis ir ribinės langų pločio vertės dėl žiedų veikimo. Bet kol yra rezervas, jį reikia panaudoti, o tik tada didinti fazes.
Taigi, jei jūs pats tikrai nežinote, ko norite, ir, kaip daugelis sako, aš noriu galios, bet ir taip, kad dugnai nedingtų, padidinkite kanalų ir langų pralaidumą nedidindami fazių. Jei jums to nepakanka, palaipsniui didinkite fazes. Pavyzdžiui, jis bus optimalus esant 10 laipsnių išmetimui, 5 laipsnių išpūtimui.
Norėčiau šiek tiek atsitraukti ir atskirai pasakyti apie priėmimo fazę. Čia mums labai pasisekė, kai žmonės sugalvojo atbulinį vožtuvą, paprastiems žmonėms nendrinį vožtuvą (LK). Jo pliusas yra tai, kad jis automatiškai keičia įsiurbimo fazę ir įsiurbimo sritį. Taigi jis keičia įsiurbimo laiko sekciją pagal variklio poreikius konkrečiu momentu. Svarbiausia iš pradžių jį teisingai pasirinkti ir įdiegti. Vožtuvo plotas turi būti 1,3 karto didesnis už karbiuratoriaus skerspjūvio plotą, kad nesusidarytų nereikalingas pasipriešinimas mišinio tekėjimui.

Patys įsiurbimo langai turėtų būti dar didesni, o įsiurbimo fazė – kuo didesnė, kad LC pradėtų veikti kuo anksčiau. Idealiu atveju nuo pat stūmoklio judėjimo pradžios aukštyn.
Pavyzdys, kaip pasiekti maksimalią įsiurbimo fazę, gali būti šios įsiurbimo modifikacijų nuotraukos (ne Java, bet to esmė nesikeičia):

Tai vienas iš geriausių variantų, kaip užbaigti priėmimą. Tiesą sakant, čia įleidimo anga yra kombinuota cilindro įleidimo angos ir karterio įleidimo angos versija (įleidimo kanalas nuolat prijungtas prie alkūninės kameros, CSC). Tai taip pat padidina NGSH tarnavimo laiką dėl geresnio pūtimo su šviežiu mišiniu.

Šiam kanalui, jungiančiam įvado kanalą su karteriu, suformuoti parenkamas maksimalus galimas metalo kiekis, kuris yra įvado pusėje prie rankovės.

Pačioje rankovėje po pagrindiniais padaryti papildomi langai.

Cilindrinėje striukėje prie rankovės taip pat parinktas metalas.
Tinkamai sumontuotas LC leidžia kartą ir visiems laikams išspręsti įsiurbimo fazės pasirinkimo problemą.
Kas vis dėlto nusprendė pasiekti daugiau galios ir žino, ko siekia, yra pasirengęs paaukoti žemesnes klases dėl sprogstamojo pikapo viršuje, jis gali drąsiai padidinti dujų paskirstymo fazes. Geriausias sprendimas būtų pasinaudoti kažkieno patirtimi šiuo klausimu.
Pavyzdžiui, užsienio literatūroje pateikiamos tokios rekomendacijos:

Išskirčiau kelių lenktynių variantą, nes fazės yra labai ekstremalios, skirtos žiedinėms lenktynėms ir nėra praktiškos važiuojant įprastais keliais. Taip, ir greičiausiai skirtas galios vožtuvui, kuris sumažina išmetimo fazę esant mažam ir vidutiniam greičiui iki priimtino lygio. Bet kokiu atveju neverta padaryti išleidimo fazės daugiau nei 190 laipsnių. Geriausias variantas, kaip ir man, yra 175-185 laipsnių.

Dėl valymo... čia viskas daugmaž nurodyta optimaliai. Tačiau kaip suprasti, kiek suksis jūsų variklis? Galite ieškoti žmonių patobulinimų ir iš jų sužinoti, arba galite tiesiog imti vidutinius skaičius. Tai apie 120-130 laipsnių. Optimalus 125 laipsnių. Didesni skaičiai reiškia mažesnį variklio kubinį tūrį.
Ir vis dėlto, padidėjus prapūtimo fazėms, reikia didinti ir jo slėgį, t.y. karterio suspaudimas. Norėdami tai padaryti, turite sumažinti švaistiklio kameros tūrį, pašalindami nereikalingas tuštumas. Pavyzdžiui, pirmiausia užkimšdami alkūninio veleno balansavimo angas. Kištukai turi būti pagaminti iš kuo lengvesnės medžiagos, kad jie nepaveiktų HF balanso. Paprastai jie išpjaunami iš vyno kamštelių (kamštienos medienos) ir įkalami į balansavimo angas, po to iš abiejų pusių padengiami epoksidine danga.

Dėl suvartojimo aukščiau rašiau, kad geriau įdėti LC, o ne krapštyti galvos pasirenkant fazę.

Taigi, tarkime, jūs nusprendėte, kaip tobulinsite savo variklį, kokį vožtuvo laiką jis turės. Dabar koks yra lengviausias būdas apskaičiuoti, kiek jis yra mm.? Labai paprasta. Stūmoklio eigai nustatyti yra matematinės formulės, kurias galima pritaikyti mūsų tikslams, ką aš ir padariau. Kai įvedžiau formules į „Excel“ programą ir gavau programą, skirtą dujų paskirstymo valymo ir išmetimo fazių skaičiavimui ( atsisiuntimo nuoroda straipsnio pabaigoje).
Tereikia žinoti švaistiklio ilgį (Java 140mm, IZH Jupiter, sunrise, Minsk 125mm, IZH ps 150mm. Jei norite, internete galite rasti beveik bet kurio švaistiklio ilgį) ir stūmoklio eigą.
Programa padaryta taip, kad ji nustatytų atstumą nuo viršutinio lango krašto iki rankovės krašto. Kodėl taip, o ne tik pasakyti lango aukštį? Kadangi tai yra tiksliausias fazių apibrėžimas. Viršutinė negyvojo centro stūmoklio karūnėlė PRIVALO būti tame pačiame lygyje su įvorės kraštu dėl suglebimo (degimo kameros formos ypatumai, kad veiktų be smūgio), o jei staiga jis nebus viename lygyje, turėsite reguliuoti cilindro aukštį (pavyzdžiui, pasirinkdami tarpiklio storį po cilindru). Bet apatiniame negyvajame taške stūmoklio apačia, kaip taisyklė, yra ne viename lygyje su langų kraštais, o šiek tiek aukščiau, t.y. Stūmoklis iki galo neatidaro langų! Tokios dizaino savybės, nieko negalima padaryti. Bet tai reiškia, kad langai neveikia visu aukščiu, todėl iš jų negalima nustatyti fazių!

Varikliai varomi benzinu, dujomis, alkoholiu arba dyzelinu – 2 arba 4 taktų ciklu. Ir bet kuriuo atveju jų charakteris labai priklauso nuo vadinamojo vožtuvo laiko. Taigi, su kuo jie valgo? Kodėl reikia koreguoti fazes? Pažiūrėkime.

Dujų mainai

Didžioji mūsų gyvenimo dalis priklauso nuo to, kaip kvėpuojame. Taip, ir pats gyvenimas; a.v.s pasaulyje. apie tą patį. Paimkime 1,5 litro VAZ 16 vožtuvų; norite, kad jis trauktų V ties 600 min -1? Dėl linksmybių. Vožtuvo laiko pasirinkimo klausimas: parinkkime įsiurbimo skirstomojo veleno kumštelių profilį taip, kad įsiurbimas prasidėtų maždaug 24 ° (pagal alkūninio veleno sukimosi kampą) po viršutinio negyvojo taško. Mes padarysime kumštelius tokius „bukus“, kad vožtuvai pakiltų tik 3 mm, o įleidimo anga baigtųsi kažkur 6 ° po N.M.T.

Išleidimo pradžia reguliuojama 12 ° BC, o išmetimo vožtuvai uždaromi net tik BT; paliekame jų kilimą „pagal valstybę“. Vožtuvo pakilimo laipsniai ir milimetrai yra tos pačios fazės: anksčiau, vėliau.

4 taktų variklio paskirstymo apskritimo diagrama

Patikrinkite eksperimentiškai: tinkamai nustačius uždegimą ir degalų įpurškimą, modifikuotas „keturis“ parodys didžiausią 75–80 Nm sukimosi greitį – kažkur prie 6 šimtų apsisukimų! Maksimali galia – 10-12 AG prie 1500 min -1 ; nesmerk. Tačiau variklis iš tikrųjų trauks iš pačios „apačios“ – kaip (mažas) garo variklis. Gaila tik, kad neišvysto nei greičio, nei galios.

Pilna įsiurbimo (išmetimo) diagrama: vožtuvo pakilimo milimetrai pagal švaistiklio kampą

Man tai nepatinka... Eikime iš kito galo: kumštelio profilis yra toks, kad įsiurbimas prasideda 90 ° BTDC ir baigiasi 108 ° AFB; pakilimas - iki 14 mm. Ar yra skirtumas? Taip pat paleiskite: pradedant 102° BC, baigiant 96° po BT. Kaip sako ekspertai, išmetimo ir įsiurbimo sutapimas yra 186 ° alkūninio veleno sukimosi kampo atžvilgiu! Ir ką? Žr.: su teisingu uždegimo ir įpurškimo nustatymu [Taip pat su per didelėmis vožtuvų galvutėmis, gręžtomis ir poliruotomis įleidimo ir išmetimo angomis...] jūsų 1,5 litro VAZ išduos maždaug 185 Nm sukimo momentą - mažiau nei ... 11 tūkstančių apsisukimų! O prie 13500 min -1 išvystys apie 330 AG. – be jokio pastiprinimo. Žinoma, jei išliks laikas ir švaistiklio mechanizmas (vargu). Maždaug prieš 40 metų geras 3 litrų Formulės 1 variklis rodė tokią galią... Tiesa, žemiau 6000 min -1 priverstinis VAZ bus visiškai miręs [Tuščiosios eigos greitis turės būti nustatytas kažkur 3500 min -1 ...]; jo veikimo diapazonas yra 9-14 tūkstančių apsisukimų.

„Viršuje“, priešingai: platus vožtuvo laikas leis 100% mobilizuoti dujų srautų rezonansą įleidimo ir išleidimo angose, kaip sakoma, akustinį padidinimą. Teisingai parinkus (individualių) įleidimo ir išleidimo vamzdžių ilgius ir dalis, cilindrų užpildymo santykis pasieks 1,25-1,35 11 tūkstančių apsisukimų zonoje; gauti norimą 185 Nm.

Štai koks yra vožtuvo laikas: jie nustato A.V.S. dujų mainus. - įėjimas-išėjimas. O dujų mainai lemia visa kita: sukimo momento srautą, variklio sūkius, jo maksimalią galią, elastingumą... Pora pavyzdžių rodo, kiek to paties variklio charakteris kinta priklausomai nuo fazių. Iš karto kyla mintis: reikia sureguliuoti dujų paskirstymo fazes – tiesiog kelyje. Ir tada po jūsų automobilio gaubtu bus ne vienas variklis - visoms progoms, o daugybė skirtingų!

Kaip mokė geriausias vairuotojų draugas, „kadrai viską nusprendžia“. Perfrazuodami garsųjį posakį, darome prielaidą, kad viską lemia fazės (dujų paskirstymas). Generalissimo mokėjo reguliuoti personalo klausimus, o variklių gamintojai visada siekė kontroliuoti fazes.

fazinis sukimasis

Lengva pasakyti, bet sunku padaryti; 4 taktų variklyje vožtuvo paskirstymas nustatomas pagal kumštelių profilį (pagamintas iš didelio stiprumo grūdinto plieno). Pakeliui jį pakeisti nėra lengva užduotis. Tačiau ką nors galima padaryti net naudojant tą patį profilį, pavyzdžiui, paslinkti skirstomąjį veleną alkūninio veleno sukimosi kampu. Į priekį ir atgal; tai yra, įleidimo trukmė išlieka nepakitusi (2 pavyzdyje - 378 °), tačiau ji prasideda ir baigiasi anksčiau. Tarkime, kad įsiurbimo vožtuvai dabar atsidaro 120° BTDC. ir uždaryti 78° a.s.l. Taip sakant, „anksčiau-anksčiau“. Arba atvirkščiai – „vėliau-vėliau“: įsiurbimas prasideda nuo 78° iki didžiausios dedveito. ir baigiasi 120° po n.m.t.

Nepakeistą įsiurbimo diagramą perkeliame į „vėliau-vėliau“: fazės sukimąsi

Šį tirpalą (įsiurbimui) pirmą kartą panaudojo ALFA Romeo ant 2 litrų 8 vožtuvų „keturių“ Twin kibirkšties. [Akivaizdu, kad fazavimas taikomas, kai įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai yra varomi 2 atskirais skirstomaisiais velenais; devintojo dešimtmečio viduryje „Twin Spark“ buvo vienas iš retų DOHC modelių. Ir nuo to laiko 2 velenai cilindro galvutėje tapo plačiai paplitę - būtent dėl fazės sukimosi.]– dar 1985 m. Jis vadinamas faziniu sukimu ir yra naudojamas (prie įėjimo ir (arba) išėjimo) gana plačiai. Ir ką tai duoda? Nedaug, bet vis tiek geriau nei nieko. Taigi šalto variklio su katalizatoriumi užvedimo metu išmetimo skirstomasis velenas pasukamas prieš kreivę. Išleidimas prasideda anksti, o aukštesnės temperatūros išmetamosios dujos patenka į keitiklį; greičiau sušyla. Į atmosferą išmetama mažiau kenksmingų medžiagų.

Arba važiuojate tolygiai 90 km/h greičiu, varikliui reikia tik 10% jo didžiausios galios. Tai reiškia, kad droselio sklendė yra stipriai uždengta; padidėję siurbimo nuostoliai, per didelės degalų sąnaudos. Ir jei stipriai perjungiate įsiurbimo skirstomąjį veleną į „vėliau-vėliau“, dalis (tarkime, 1/3) oro ir kuro mišinio suspaudimo metu išmetama atgal į įsiurbimo kolektorių. [Nesijaudink, ji niekur nedings. Vadinamasis „5 taktų“ ciklas.]. ir variklio galia sumažinama (iki važiavimo sąlygoms reikalingo lygio) per daug nereguliuojant įsiurbimo. Tai yra, nors droselio sklendė uždaryta, bet ne tiek, siurbimo nuostoliai yra daug mažesni. Taupyti benziną – ir dar kažkas; argi neverta?

VTEC

Fazių sukimosi galimybes riboja tai, kad, kaip sakoma, „uodega ištraukta – nosis užkimšta“. Sumažinus vožtuvo atidarymo greitį, uždarymo delsa padidėja lygiai tiek pat.

Kartkartėmis lengviau netampa. Dabar, jei kaip nors pakeisite įsiurbimo-išmetimo trukmę... Tarkime, 2-ame pavyzdyje sumažinkite ją - kai reikia - nuo 378 iki 225 °. Variklis normaliai galės dirbti ir „ant dugno“ – neprarandant galios „viršūnėse“.

Svajonės išsipildo: praėjo 4 metai nuo dvigubos kibirkšties su faziniu sukimu įvedimo, o „Honda Motor“ parodė 1,6 litro 16 vožtuvų B16A su revoliuciniu VTEC. Variklis pirmą kartą istorijoje buvo aprūpintas 2 režimų vožtuvo mechanizmu (prie įleidimo ir išleidimo angos); procesas prasidėjo. Tačiau kartais tenka išgirsti: tik pagalvok, VTEC – tik 2 režimai. O mano „Corolla“ variklyje fazės reguliuojamos be pakopų – režimų kontinuumas. Na, taip, - jei nematote dviejų didelių skirtumų ...

Klasikinis Honda VTEC mechanizmas: 3 kumšteliai vienai vožtuvų porai. Centrinis kumštelis yra „platus“, 2 šoniniai kumšteliai (simetrijai) yra „siauros“. Užblokavus svirties svirtis stūmokliu, gaunamos plačios įsiurbimo (išmetimo) fazės

Mūsų saulėtoje šalyje kažkodėl įprasta žmones kankinti du kartus per metus valandai pajudinus rankas - pavasarį į „anksčiau-anksčiau“, o rudenį į „vėliau-vėliau“. Dievas tebūna jų teisėjas, tai apie ką kita. Techniškai paprasta perjungti rodykles ne tik valandai kas pusmetį, bet net minutei kasdien. Taip sakant, be laipsnio. Fazių sukimas yra tarsi laikrodžio judėjimas – o efektas yra maždaug toks pat.

Ar bandėte pakeisti dienos šviesą? Tegul nėra bepakopis, tik du režimai, tarkime, 9 valandos ir 12? Taigi, „Honda“ inžinieriai rado šios klasės problemų sprendimą; jausti skirtumą. Tarkime, „apatiniame“ režime įsiurbimo trukmė yra 186 ° (pagal alkūninio veleno sukimosi kampą), o „viršutiniame“ režime - 252 °. Radikaliai pasikeitė dujų mainų sąlygos: po gaubtu tarsi du nevienodi varikliai. Vienas yra elastingas ir turi didelį sukimo momentą „apačioje“, kitas yra „aštrus“, sukamas ir galingas „viršūnėse“; Prieš 25 metus tai buvo neįsivaizduojama. Ir, beje, nieko nekainuoja pridėti fazės sukimąsi prie VTEC, ką Honda padarė i-VTEC konstrukcijoje. Kadangi priešingai – duoti VTEC fazių sukimui – nepavyks; patentuotas mechanizmas nėra toks paprastas ir yra patentuojamas.

Dvi nevienodos to paties variklio įsiurbimo diagramos

Atkreipkite dėmesį: VTEC leidžia keisti įsiurbimo (ir išmetimo) modelį! Ne tik perkelkite jį į „anksčiau-anksčiau“ arba „vėliau-vėliau“, bet ir pakeiskite profilį. Kokybiška pažanga prieš banalią fazių sukimąsi – nors yra tik 2 režimai (vėlesnėse versijose – net 3). „Honda“ turi daug mėgdžiotojų ir pasekėjų: „Mitsubishi MIVEC“, „Porsche VarioCam Plus“, „Toyota VVTL-i“. Visais atvejais su vožtuvo pavaros blokavimu naudojami nevienodo profilio kumšteliai; įsivaizduokite, kad tai veikia.

Valvetronic

Na, o 2002 m. Bavarijos dizaineriai pristatė garsųjį Valvetronic laiko nustatymą. Ir jei VTEC yra „montana“, tai „Valvetronic“ yra „pilnas ...“. Mechanizmas masiškai veikia 5 metus, tačiau autorecenzentai vis dar nesuvokė jo prasmės ir veikimo principo. Taip, žurnalistai, jei BMW spaudos tarnyba... Pažiūrėkite ir pamatysite: firminiuose pranešimuose spaudai Valvetronic interpretuojamas kaip vožtuvo pakėlimo mechanizmas! Ką daryti, jei apie tai pagalvoji? Nėra nieko lengviau nei reguliuoti keltuvą – ne sunkiau nei fazinis sukimas. Tačiau Valvetronic yra sudėtingas įrenginys; tikriausiai yra daugiau nei tai.

Be galo kintama įsiurbimo schema (pagrindo pločio pokyčiai): Bavarijos Valvetronic. Atkreipkite dėmesį: mechanizmo schema parodyta neteisingai - jis negalės veikti. Įmonės spaudos tarnyba… max = 9,5 mm; min = 0,2 mm

Pakalbėkime apie neįprastą mechanizmą atskirai. Tuo tarpu mes pripažįstame, kad Bavarijos Valvetronic varikliai buvo pirmieji Otto varikliai, kurių galia reguliuojama be įleidimo droselio! Kaip dyzeliniai. Jie apsieina be pačios žalingiausios kibirkštinio uždegimo variklio konstrukcijos dalies; panašus į karbiuratoriaus išradimą. Arba magnetas. 2002 metais pasaulis pasikeitė niekam nepastebėjus...

elektromagnetai

Nuimu skrybėlę prieš BMW inžinierius, tačiau „Valvetronic“ yra tik „Otto“ variklio kūrimo epizodas. Tarpinis sprendimas – tikimasi radikalaus. Ir tai jau yra ant slenksčio: be kumštelių su elektromagnetinio vožtuvo pavara. Jokių skirstomųjų velenų su jų pavara, stūmikliais, svirtimis, hidraulinių tarpų kompensatoriais ir tt Tiesiog vožtuvo kotas patenka į galingą elektromagnetą [Su jėga ant vožtuvo ašies iki 80-100 kg! Priešingu atveju vožtuvai neatsilieka nuo savo fazių. Ir nėra lengva įdėti tokias pastangas kompaktiškame mechanizme, o tai yra pagrindinis sunkumas kuriant e-magnetinį laiką.], kuriai tiekiama įtampa, valdoma procesoriaus. Tai viskas: kiekviename alkūninio veleno apsisukime CPU kontroliuoja vožtuvų atidarymo ir uždarymo pradžios momentus ir jų pakilimo aukštį. Nėra kumštelių su nepakitusiu profiliu, nėra kartą ir visiems laikams nustatyto vožtuvo laiko.

Solenoidinio vožtuvo eiga (Valeo): neribotos galimybės 1 - poveržlės; 2 – elektromagnetas; 3 - plokštė; 4 - vožtuvas; 5 - spyruoklės; 6 - suspaudimas; 7 - tempimas

Įsiurbimo ir išmetimo diagramos yra laisvai reguliuojamos ir plačiose ribose (ribojamos tik procesų fizikos). Atskirai kiekvienam cilindrui ir nuo ciklo iki ciklo - kaip įpurškimo momentas ir tiekiamo kuro kiekis. Arba uždegimas. Iš esmės Otto variklis taps savimi – pirmą kartą istorijoje. Ir nepaliks jokių šansų dyzelinui. Kaip kompiuteriai atsidūrė, kai atsirado mikro „lustai“ ir kišeniniai skaičiuotuvai, akimirksniu pakeitė elektromechanines sudėjimo mašinas. kadangi XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pabaigoje kompiuteriai buvo sukurti ant vakuuminių vamzdžių ir elektromagnetinių relių; mano, kad kibirkštinio uždegimo varikliai vis dar yra toje stadijoje. Na, gal Valvetronic...

Automobilio vidaus degimo variklio kokybė priklauso nuo daugelio faktorių, tokių kaip galia, efektyvumas, cilindrų darbinis tūris.

Dviejų taktų variklio vožtuvo veikimo schema

Tačiau vis dėlto 2 taktų vidaus degimo varikliai turi savo privalumų, ypač dyzeliniai modeliai:

maitinimo blokai yra kompaktiškesni ir lengvesni;
jie yra pigesni;
2 taktų variklis įsibėgėja greičiau.

Vožtuvo laiko reguliatorius

skirstomasis velenas yra prijungtas prie hidraulinės sankabos;
taip pat su šia sankaba turi jungtį ir paskirstymo pavarą;
esant tuščiąja eiga ir mažu greičiu, skirstomasis velenas su skirstomuoju velenu fiksuojamas standartinėje padėtyje, kaip buvo nustatyta pagal ženklus;
padidėjus greičiui veikiant hidraulikai, sankaba pasuka skirstomąjį veleną žvaigždutės (skirstymo veleno) atžvilgiu, o laiko nustatymo fazės pasislenka - skirstomojo veleno kumšteliai atidaro vožtuvus anksčiau.

Pažymėtina, kad SIFG daugiausia naudojami varikliuose su dviem skirstomaisiais velenais, kur cilindruose sumontuoti 4 vožtuvai - 2 įsiurbimo ir 2 išmetimo.

Įtaisai vožtuvo laiko nustatymui

variklis nestabilus tuščiąja eiga;
ICE neišvysto galios;
yra šūviai duslintuve ir sprogimai įsiurbimo kolektoriuje.

Jei žymės suklysta keliais dantimis, gali būti, kad vožtuvai gali sulinkti ir variklis neužsives.

du goniometrai (dešiniajam ir kairiajam velenui jie skiriasi);
transporteris.

Taip pat yra specialių įrankių, skirtų skirstomiesiems velenams montuoti BMW M56 / M54 / M52 varikliuose. Vidaus degimo variklio BVM dujų paskirstymo fazių montavimo rinkinį sudaro:

Kintamo vožtuvo laiko nustatymo sistemos gedimai

sugedęs solenoidinis vožtuvas;
fazės keitimo sankaba užsikimšusi nešvarumais;
paskirstymo grandinė ištempta;
grandinės įtempiklis sugedęs.

Dažnai šios sistemos veikimo sutrikimų atveju:

mažėja tuščiosios eigos greitis, kai kuriais atvejais užstringa vidaus degimo variklis;
žymiai padidėja degalų sąnaudos;
variklis neišvysto greičio, automobilis kartais net neįsibėgėja iki 100 km/h;
variklis blogai užsiveda, kelis kartus tenka važiuoti su starteriu;
iš SIFG movos pasigirsta čiulbėjimas.

Šis r / velenas turi savo privalumų:

variklis tampa sukimo momentas, aiškiai reaguoja į dujų pedalo paspaudimą;
pagerėjo dinaminės automobilio charakteristikos, automobilis tiesiogine to žodžio prasme vemia iš po savęs.

Tačiau toks derinimas turi ir trūkumų:

tuščiosios eigos greitis tampa nestabilus, turite juos nustatyti 1100-1200 aps./min.
padidėja degalų sąnaudos;
gana sunku sureguliuoti vožtuvus, vidaus degimo variklis reikalauja kruopštaus derinimo.

Tie, kurie yra susiję su lenktyninių automobilių ar motociklų technologijomis, ar tiesiog domisi sportinių automobilių dizainu, puikiai žino inžinieriaus Wilhelmo Wilhelmovich Beckmano, knygų „Lenktyniniai automobiliai“ ir „Lenktynių motociklai“ autoriaus, vardą. Ne kartą jis kalbėjo „Už vairo“ puslapiuose.

Neseniai išleistas trečiasis knygos „Lenktynių motociklai“ leidimas (antrasis išleistas 1969 m.), pataisytas ir papildytas informacija apie naujus dizaino sprendimus bei dviračių mašinų tolesnės plėtros tendencijų analize. Skaitytojas knygoje ras esė apie motociklizmo atsiradimo istoriją ir įtaką motociklų pramonės raidai, gaus informaciją apie automobilių klasifikaciją ir varžybas, susipažins su lenktyninių motociklų variklių, transmisijų, važiuoklių ir uždegimo sistemų konstrukcijos ypatumais, sužinos, kaip jas tobulinti.

Didžioji dalis to, kas pirmą kartą naudojama sportiniuose automobiliuose, vėliau įdiegta serijiniuose plento dviračiuose. Todėl pažintis su jais leidžia pažvelgti į ateitį ir įsivaizduoti rytojaus motociklą.

Didžioji dauguma šiuo metu pasaulyje gaminamų motociklų variklių veikia dvitakčiu ciklu, todėl vairuotojai jais rodo didžiausią susidomėjimą. Skaitytojų dėmesiui pateikiame ištrauką iš V. V. Beckmano knygos, skirtos vienam svarbiausių dvitakčių variklių kūrimo klausimų. Mes padarėme tik nedidelius iškarpymus, pernumeravome skaičius ir suderinome kai kuriuos pavadinimus su žurnale naudojamais.

Šiuo metu dvitakčiai lenktyniniai varikliai lenkia savo keturtakčius konkurentus 50–250 kubinių centimetrų klasėse: didesnėse darbinio tūrio klasėse keturtakčiai varikliai vis dar yra konkurencingi. nes šių klasių dvitakčių variklių padidinimas yra sunkesnis, o gerai žinomas dvitakčio proceso trūkumas tampa labiau pastebimas - padidėjusios degalų sąnaudos, todėl reikia padidinti degalų bakų tūrį ir dažniau stabdyti degalų papildymą.

Moderniausių dvitakčių lenktyninių variklių prototipas yra MC (GDR) sukurtas dizainas. Šios įmonės atlikti dvitakčių variklių tobulinimo darbai MC 125 ir 250 cm3 klasių lenktyniniams motociklams suteikė aukštų dinaminių savybių, o jų dizainą vienaip ar kitaip nukopijavo daugelis kitų pasaulio šalių įmonių.

MC lenktyniniai varikliai (1 pav.) yra paprastos konstrukcijos ir savo konstrukcija ir išvaizda panašūs į įprastus dvitakčius variklius.

A – bendras vaizdas; b - dujų paskirstymo kanalų vieta

Per 13 metų MC 125 cm3 lenktyninio variklio galia išaugo nuo 8 iki 30 AG. Su.; jau 1962 metais buvo pasiekta 200 litrų litrų talpa. s./l. Vienas iš esminių variklio elementų – D. Zimmermano pasiūlytas diskinis sukamasis vožtuvas. Tai leidžia gauti asimetrines įsiurbimo fazes ir palankią įsiurbimo trakto formą: dėl to padidėja karterio užpildymo santykis. Diskinė ritė pagaminta iš plono (apie 0,5 mm) lakštinio spyruoklinio plieno. Optimalus disko storis buvo rastas empiriškai. Disko ritė veikia kaip diafragminis vožtuvas, spaudžiamas prie įleidimo angos, kai karteryje suspaudžiamas degusis mišinys. Padidėjus arba sumažinus ritės storį, pastebimas pagreitėjęs disko susidėvėjimas. Per plonas diskas lenkiasi į įsiurbimo angą, todėl padidėja trinties jėga tarp disko ir karterio dangčio; padidėjęs disko storis taip pat padidina trinties nuostolius. Tiksliai sureguliavus konstrukciją, disko ritės tarnavimo laikas buvo padidintas nuo 3 iki 2000 valandų.

Disko ritė nesudaro daug sudėtingumo variklio konstrukcijai. Ritė ant veleno tvirtinama slankiojančiu raktu arba spline jungtimi, kad diskas galėtų užimti laisvą padėtį ir nebūtų suspaustas siauroje erdvėje tarp karterio sienelės ir dangčio.

Palyginti su klasikine įsiurbimo angos valdymo sistema apatiniame stūmoklio krašte, ritė leidžia anksčiau atidaryti įsiurbimo angą ir išlaikyti atvirą ilgą laiką, o tai prisideda prie didesnės galios tiek dideliu, tiek vidutiniu greičiu. Naudojant įprastą dujų paskirstymo įtaisą, ankstyvas įsiurbimo lango atidarymas neišvengiamai susijęs su dideliu jo uždarymo vėlavimu: tai naudinga norint gauti maksimalią galią, tačiau yra susijusi su atvirkštine degiojo mišinio emisija vidutiniais režimais ir atitinkamu variklio sukimo momento charakteristikų ir užvedimo savybių pablogėjimu.

Dviejų cilindrų varikliuose su lygiagrečiais cilindrais alkūninio veleno galuose yra sumontuoti diskiniai vožtuvai, kurie, kai karbiuratoriai išsikiša į dešinę ir kairę, suteikia didelius matmenis per visą variklio plotį, padidina motociklo priekinį plotą ir pablogina jo išorinę formą. Siekiant pašalinti šį trūkumą, kartais buvo naudojama dviejų vieno cilindro variklių, kampu sujungtų su bendru karteriu ir oro aušinimu („Derby“, „Java“), forma.

Skirtingai nuo „Java“ variklio, dviejų variklių cilindrai gali užimti vertikalią padėtį: tam reikia aušinimo vandeniu, nes galinį cilindrą užstoja priekinis. Pagal šią schemą buvo pagamintas vienas iš lenktyninių variklių MTs 125 cm3.

Trijų cilindrų „Suzuki“ variklis (50 cm3, litrų galia apie 400 AG / l) su diskinėmis ritėmis iš esmės susideda iš trijų vieno cilindro variklių, sujungtų į vieną bloką su nepriklausomais alkūniniais velenais: du cilindrai buvo horizontalūs. viena vertikali.

Varikliai su aukso įleidimo angomis taip pat buvo sukurti keturių cilindrų versijose. Tipiškas pavyzdys būtų Yamaha varikliai, pagaminti kaip du lygiagrečių cilindrų varikliai su dviem pavaromis; viena cilindrų pora yra horizontaliai, antra - kampu į viršų. 250 cm3 variklis išvystė iki 75 AG. s., o 125 cm3 varianto galia siekė 44 litrus. Su. esant 17 800 aps./min.

Pagal panašią schemą buvo sukurtas keturių cilindrų Java variklis (350 cm3, 48x47) su įsiurbimo ritėmis, tai yra du dvigubi dviejų cilindrų vandeniu aušinami varikliai. Jis išvysto 72 AG galią. Su. esant 1300 aps./min. To paties tipo 350 cm3 klasės keturių cilindrų Morbidelli variklio galia dar didesnė – 85 AG. Su.

Kadangi vožtuvo kotai sumontuoti alkūninio veleno galuose, kelių cilindrų konstrukcijose su šia įsiurbimo sistema galios tiekimas paprastai vyksta per krumpliaratį, esančią viduriniame kakliuje tarp karterio skyrių. Naudojant aptariamo tipo diskines rites, variklio cilindrų skaičiaus padidinimas virš keturių yra nepraktiškas, nes tolesnis dviejų cilindrų variklių poravimas lemtų labai sudėtingą konstrukciją; net keturių cilindrų versijoje variklis yra ties leistinų matmenų riba.

Pastaruoju metu kai kuriuose Yamaha lenktyniniuose varikliuose įsiurbimo kanale tarp karbiuratoriaus ir cilindro buvo naudojami automatiniai diafragminiai vožtuvai (2 pav., a). Vožtuvas yra plona elastinga plokštė, kuri karteryje susilenkia veikiant vakuumui ir atlaisvina praėjimą degiam mišiniui. Siekiant išvengti vožtuvų lūžimo, numatyti jų eigos ribotuvai. Esant vidutinės apkrovos ciklams, vožtuvai užsidaro pakankamai greitai, kad būtų išvengta atgalinio degimo, o tai pagerina variklio sukimo momento charakteristikas. Remiantis praktiniais stebėjimais, tokie vožtuvai gali normaliai veikti esant iki 10 000 aps./min. Važiuojant didesniu greičiu, jų veikimas yra problemiškas.

: a - įrenginio schema; b - karterio užpildymo pradžia; c - mišinio įsiurbimas per vožtuvus į cilindrą; 1 - ribotuvas; 2 - membrana; 3 - stūmoklio langas

Varikliuose su diafragminiais vožtuvais, siekiant pagerinti užpildymą, patartina palaikyti ryšį tarp įleidimo kanalo ir po stūmoklio esančios erdvės arba išvalymo kanalo, kai stūmoklis yra arti N.M.T. Tam stūmoklio sienelėje iš įėjimo pusės yra numatyti atitinkami langai 3 (2 pav., b). Diafragminiai vožtuvai suteikia papildomą degiojo mišinio siurbimą, kai prapūtimo metu cilindruose ir karteryje susidaro vakuumas (2 pav., c).

Didelę galią išvysto ir dvitakčiai varikliai, kuriuose degiojo mišinio įleidimo į karterį procesas yra valdomas stūmokliu, kaip ir daugumoje įprastų masinės gamybos variklių. Tai daugiausia taikoma varikliams, kurių darbinis tūris yra 250 cm3 ar didesnis. Pavyzdžiui, motociklai „Yamaha“ ir „Harley-Davidson“ (250 cm3 – 60 AG;

350 cm3 - 70 l. s.), taip pat motociklą Suzuki su dviejų cilindrų 500 cm3 klasės varikliu, kurio galia 75 AG. s., kuris lenktynėse laimėjo pirmąją vietą T.T. (Turizmo trofėjus) 1973 m. Šių variklių suspaudimas atliekamas taip pat, kaip ir naudojant diskinius vožtuvus, kruopščiai ištyrus dujų paskirstymo organų konstrukciją ir ištyrus įleidimo ir išmetimo takų tarpusavio įtaką.

Dvitakčiai varikliai, nepriklausomai nuo įsiurbimo valdymo sistemos, turi rektifikuotą įsiurbimo taką, kuris nukreipiamas į po stūmokliu esančią erdvę, į kurią patenka degusis mišinys; cilindro ašies atžvilgiu įsiurbimo takas gali būti statmenas arba pasviręs iš apačios į viršų arba iš viršaus į apačią. Tokia įsiurbimo trakto forma yra palanki naudoti rezonansinio stiprinimo efektą. Degiojo mišinio srautas įsiurbimo takoje nuolat pulsuoja, jame atsiranda retėjimo ir aukšto slėgio bangos. Reguliuojant įsiurbimo taką, pasirenkant jo matmenis (ilgį ir srauto dalis), galima užtikrinti, kad esant tam tikram apsisukimų diapazonui įsiurbimo langas užsidarytų tuo metu, kai į karterį patenka viršslėgio banga, o tai padidina užpildymo koeficientą ir padidina variklio galią.

Kai karterio užpildymo santykis yra didesnis nei vienas, dvitaktis variklis turėtų tiekti dvigubai daugiau galios nei keturtaktis variklis. Tiesą sakant, tai neįvyksta dėl didelių šviežio mišinio nuostolių į išmetamąsias dujas ir į cilindrą patekusio įkrovimo susimaišymo su likusiomis dujomis iš ankstesnio darbo ciklo. Dviejų taktų variklio darbo ciklo netobulumas atsiranda dėl to, kad vienu metu vyksta cilindro užpildymo ir jo valymo nuo degimo produktų procesai, o keturtakčiame variklyje šie procesai yra atskirti laiku.

Dujų mainų procesai dvitakčiuose varikliuose yra labai sudėtingi ir vis dar sunkiai apskaičiuojami. Todėl variklių forsavimas daugiausia atliekamas eksperimentiškai parenkant dujų paskirstymo organų konstrukcinių elementų santykius ir matmenis nuo karbiuratoriaus įleidimo vamzdžio iki išmetimo vamzdžio galinio vamzdžio. Laikui bėgant buvo sukaupta daug patirties forsuojant dvitakčius variklius, aprašytus įvairiuose tyrimuose.

Pirmosiose MC lenktyninių variklių konstrukcijose buvo naudojamas Schnyurle tipo atgalinės kilpos prapūtimas su dviem prapūtimo kanalais. Reikšmingas galios pagerinimas buvo pasiektas pridėjus trečiąjį valymo kanalą (žr. 1 pav.), esantį priešais išmetimo angas. Ant stūmoklio yra specialus langas, skirtas apeiti šį kanalą. Papildomas valymo kanalas pašalino karštų dujų pagalvėlės susidarymą po stūmoklio dugnu. Dėl šio kanalo buvo galima padidinti cilindro pripildymą, pagerinti aušinimą ir tepimą šviežiu švaistiklio viršutinės galvutės adatinio guolio mišiniu, taip pat palengvinti stūmoklio dugno temperatūros režimą. Dėl to variklio galia padidėjo 10 procentų, pašalintas stūmoklio perdegimas ir švaistiklio viršutinės galvutės guolio gedimas.

Išvalymo kokybė priklauso nuo karteryje esančio degaus mišinio suspaudimo laipsnio; lenktyniniuose varikliuose šis parametras palaikomas 1,45–1,65 ribose, todėl reikia labai kompaktiškos alkūninio mechanizmo konstrukcijos.

Didelės litrų talpos pasiekiamos dėl plačių paskirstymo fazių ir didelio dujų paskirstymo langų pločio.

Lenktynių variklių langų plotis, matuojamas centriniu kampu cilindro skerspjūvyje, siekia 80 - 90 laipsnių, o tai sudaro sunkias darbo sąlygas stūmoklio žiedams. Tačiau esant tokio pločio langams šiuolaikiniuose varikliuose, nereikia perkaisti džemperių. Padidinus išmetimo angų aukštį, maksimalus sukimo momentas perkeliamas į mažesnę RPM sritį, o padidinus išmetimo angų aukštį gaunamas priešingas efektas.

Ryžiai. 3. Valymo sistemos: a - su trečiu išvalymo langeliu, b - su dviem papildomais valymo kanalais; c - su išsišakojusiais valymo kanalais.

Prapūtimo sistema su trečiu papildomu prapūtimo kanalu (žr. 1 pav.) yra patogi varikliams, turintiems ritę, kurioje įleidimo anga yra šone, o cilindro plotas, esantis priešais išleidimo angą, yra laisvas, kad tilptų prapūtimo anga; pastarasis gali turėti trumpiklį, kaip parodyta pav. 3, a. Papildomas prapūtimo langas skatina degiojo mišinio srauto susidarymą aplink cilindro ertmę (kilpinis prapūtimas). Dujų mainų proceso efektyvumui didelę reikšmę turi prapūtimo kanalų įėjimo kampai; nuo jų priklauso mišinio tekėjimo cilindre forma ir kryptis. Horizontalus kampas a svyruoja nuo 50 iki 60 laipsnių, o didesnė vertė atitinka didesnį variklio galią. Vertikalus kampas a2 yra 45 - 50 laipsnių. papildomo ir pagrindinio prapūtimo langų sekcijų santykis yra apie 0,4.

Varikliuose be ritės karbiuratoriai ir įsiurbimo angos paprastai yra galinėje cilindrų pusėje. Šiuo atveju dažniausiai naudojama kitokia prapūtimo sistema – su dviem papildomais šoniniais prapūtimo kanalais (3b pav.). Papildomų kanalų horizontalus įėjimo kampas a, (žr. 3 pav., a) yra apie 90 laipsnių. Vertikalus prapūtimo nanalų įėjimo kampas įvairiems modeliams skiriasi gana plačiame diapazone: 250 cm3 klasės Yamaha TD2 modelyje pagrindiniai prapūtimo kanalai yra 15 laipsnių, o papildomi - 0 laipsnių; ant modelio "Yamaha" TD2 klasė 350 cm3, atitinkamai, 0 ir 45 laipsnių.

Kartais naudojamas šios prapūtimo sistemos variantas su išsišakojusiais prapūtimo kanalais (3c pav.). Papildomi valymo langai yra priešais išleidimo langą, todėl toks įrenginys artėja prie pirmosios iš nagrinėjamų sistemų, turinčių tris langus. Vertikalus papildomų prapūtimo kanalų įėjimo kampas yra 45 - 50 laipsnių. Papildomo ir pagrindinio prapūtimo langų skerspjūvių santykis taip pat yra apie 0,4.

Ryžiai. 4. Dujų judėjimo balione schemos: a - su išsišakojusiais kanalais; b - su lygiagrečiu.

Ant pav. 4 parodytos dujų judėjimo balione schemos išvalymo proceso metu. Esant aštriam papildomų prapūtimo kanalų įėjimo kampui, iš jų gaunamas šviežio mišinio srautas pašalina išmetamųjų dujų raizginį cilindro viduryje, kurio neužfiksuoja mišinio srautas iš pagrindinių prapūtimo kanalų. Yra ir kitų valymo sistemų variantų, atsižvelgiant į išvalymo langų skaičių.

Reikėtų pažymėti, kad daugelyje variklių papildomų valymo langų atidarymo trukmė yra 2–3 laipsniais trumpesnė nei pagrindinių.

Kai kuriuose „Yamaha“ varikliuose cilindro vidiniame paviršiuje buvo padaryti papildomi valymo kanalai griovelių pavidalu; Čia vidinė kanalo sienelė yra stūmoklio sienelė, esanti netoli N.M.T.

Išvalymo kanalų profilis taip pat turi įtakos valymo procesui. Lygi forma be staigių posūkių sumažina slėgio kritimą ir pagerina variklio darbą, ypač esant vidutinėms sąlygoms.

Šiame skyriuje pateikta informacija rodo, kad dvitakčiai varikliai išsiskiria savo paprastumu.

Šio tipo variklių galios tankio padidėjimas per pastarąjį dešimtmetį nebuvo lydimas jokių reikšmingų pagrindinės konstrukcijos pakeitimų; tai buvo kruopštaus eksperimentinio anksčiau žinomų konstrukcinių elementų santykio ir matmenų parinkimo rezultatas.