Divtaktu dzinēju gāzes sadale. Iekšdedzes dzinēja degmaisījuma attīrīšanas veidi, ūdens transportlīdzekļu laivu dzinēju konstrukcijas un darbības pamati, kā darbojas sporta laiva, laivu remonts, laivu remonts, kā izgatavot laivu

02.07.2020

Automašīnas iekšdedzes dzinēja kvalitāte ir atkarīga no daudziem faktoriem, piemēram, jaudas, efektivitātes, cilindru tilpuma.

Gāzes sadales fāzēm dzinējā ir liela nozīme, un no tā, kā vārsti pārklājas, ir atkarīga iekšdedzes dzinēja efektivitāte, droseles reakcija un tukšgaitas stabilitāte.
Standarta vienkāršajos dzinējos laika maiņa netiek nodrošināta, un šādi motori nav īpaši efektīvi. Bet pēdējā laikā arvien biežāk uz vadošo uzņēmumu, piemēram, Honda, Mercedes, Toyota, Audi automašīnām, jaudas agregāti ar iespēju mainīt sadales vārpstu darba tilpumu, jo iekšdedzes dzinēja apgriezienu skaits mainās arvien biežāk.

Divtaktu dzinēja vārstu laika diagramma

Divtaktu dzinējs atšķiras no četrtaktu dzinēja ar to, ka darba cikls notiek vienā kloķvārpstas apgriezienā, savukārt 4-taktu iekšdedzes dzinējam tas notiek divos apgriezienos. Gāzes sadales fāzes iekšdedzes dzinējā nosaka vārstu atvēršanas ilgums - izplūdes un ieplūdes, vārstu pārklāšanās leņķis ir norādīts pozīcijas grādos uz / collas.

Četrtaktu dzinējos darba maisījuma uzpildīšanas cikls notiek 10-20 grādus pirms virzulis sasniedz augšējo miršanas punktu un beidzas pēc 45-65º, bet dažos iekšdedzes dzinējos pat vēlāk (līdz simts grādiem), pēc virzulis ir šķērsojis apakšējo punktu. Kopējais ieplūdes ilgums 4-taktu dzinējos var ilgt 240-300 grādus, kas nodrošina labu cilindru piepildījumu ar darba maisījumu.

2-taktu dzinējos gaisa un degvielas maisījuma ieplūdes ilgums ilgst pie kloķvārpstas apgrieziena aptuveni 120-150º, un arī attīrīšana ilgst mazāk, tāpēc uzpildīšana ar darba maisījumu un izplūdes gāzu attīrīšana divtaktu iekšējā sistēmā. iekšdedzes dzinēji vienmēr ir sliktāki nekā 4-taktu spēka agregātos. Zemāk esošajā attēlā parādīta K-175 dzinēja divtaktu motocikla dzinēja vārsta laika diagramma.

Divtaktu dzinējus automašīnās izmanto reti, jo tiem ir zemāka efektivitāte, sliktāka efektivitāte un slikta izplūdes gāzu attīrīšana no kaitīgiem piemaisījumiem. Pēdējais faktors ir īpaši būtisks - saistībā ar vides standartu stingrību ir svarīgi, lai dzinēja izplūdes gāzēs būtu minimāls CO daudzums.

Tomēr 2-taktu iekšdedzes dzinējiem ir savas priekšrocības, jo īpaši dīzeļdegvielas modeļiem:

spēka agregāti ir kompaktāki un vieglāki;
tie ir lētāki;
2-taktu motors paātrina ātrāk.

Daudzas automašīnas pagājušā gadsimta 70. un 80. gados galvenokārt bija aprīkotas ar karburatora dzinējiem ar "trubera" aizdedzes sistēmu, bet daudzi vadošie autoražotāji jau tad sāka aprīkot motorus ar elektronisku dzinēja vadības sistēmu, kurā tika veikti visi galvenie procesi. kontrolē viens bloks (ECU). Tagad gandrīz visām mūsdienu automašīnām ir ECM - elektronisko sistēmu izmanto ne tikai benzīnā, bet arī dīzeļdegvielas ICE.

Mūsdienu elektronikā ir dažādi sensori, kas kontrolē dzinēja darbību, nosūtot uz bloku signālus par spēka agregāta stāvokli. Pamatojoties uz visiem sensoru datiem, ECU izlemj, cik daudz degvielas jāpavada cilindriem pie noteiktām slodzēm (apgriezieniem), kuru aizdedzes laiku iestatīt.

Vārsta laika sensoram ir cits nosaukums - sadales vārpstas stāvokļa sensors (DPRV), tas nosaka laika pozīciju attiecībā pret kloķvārpstu. Tas ir atkarīgs no tā rādījumiem, kādā proporcijā degviela tiks piegādāta cilindriem, atkarībā no apgriezienu skaita un aizdedzes laika. Ja DPRV nedarbojas, tas nozīmē, ka laika fāzes netiek kontrolētas, un ECU “nezina”, kādā secībā ir nepieciešams piegādāt degvielu cilindriem. Rezultātā palielinās degvielas patēriņš, jo benzīns (dīzeļeļļa) vienlaikus tiek piegādāts visiem cilindriem, dzinējs darbojas nejauši, un dažos automašīnas modeļos iekšdedzes dzinējs neieslēdzas vispār.

Vārsta laika regulators

20. gadsimta 90. gadu sākumā sāka ražot pirmos dzinējus ar automātisku laika maiņu, taču šeit vairs nebija sensors, kas kontrolēja kloķvārpstas stāvokli, bet gan pašas fāzes mainījās tieši. Šādas sistēmas darbības princips ir šāds:

sadales vārpsta ir savienota ar hidraulisko sajūgu;
arī ar šo sajūgu ir savienojums un laika zobrats;
pie tukšgaitas un zemiem apgriezieniem sadales vārpsta ar sadales vārpstu tiek fiksēta standarta pozīcijā, kā tas tika iestatīts atbilstoši atzīmēm;
palielinoties ātrumam hidraulikas ietekmē, sajūgs griež sadales vārpstu attiecībā pret ķēdes ratu (sadales vārpstu), un laika fāzes mainās - sadales vārpstas izciļņi atver vārstus agrāk.

Viens no pirmajiem šādiem jauninājumiem (VANOS) tika izmantots BMW M50 dzinējiem, pirmie dzinēji ar mainīgu vārstu laiku parādījās 1992. gadā. Jāpiebilst, ka sākumā VANOS tika uzstādīts tikai uz ieplūdes sadales vārpstas (M50 dzinējiem ir divu vārpstu laika noteikšanas sistēma), un no 1996. gada sāka izmantot Double VANOS sistēmu, ar kuru izplūdes un ieplūdes pozīcija r / šahtas jau bija regulētas.

Kāds ir zobsiksnas regulatora ieguvums? Tukšgaitā vārsta laika pārklāšanās praktiski nav nepieciešama, un šajā gadījumā tas pat kaitē dzinējam, jo, pārslēdzot sadales vārpstas, izplūdes gāzes var iekļūt ieplūdes kolektorā, un daļa degvielas nonāks izplūdes sistēmā bez pilnībā izdegot. Bet, kad dzinējs darbojas ar maksimālo jaudu, fāzēm jābūt pēc iespējas plašākām, un, jo lielāks ātrums, jo lielāka ir nepieciešama vārstu pārklāšanās. Laika maiņas sajūgs ļauj efektīvi piepildīt cilindrus ar darba maisījumu, kas nozīmē palielināt motora efektivitāti un palielināt tā jaudu. Tajā pašā laikā tukšgaitā r / vārpstas ar sajūgu ir sākotnējā stāvoklī, un maisījuma sadegšana notiek pilnībā. Izrādās, ka fāzes regulators palielina iekšdedzes dzinēja dinamiku un jaudu, savukārt degviela tiek patērēta diezgan ekonomiski.

Mainīgā vārstu laika sistēma (CVG) nodrošina zemāku degvielas patēriņu, samazina CO līmeni izplūdes gāzēs un ļauj efektīvāk izmantot iekšdedzes dzinēja jaudu. Dažādi pasaules autoražotāji ir izstrādājuši savu SIFG, mainot ne tikai sadales vārpstu stāvokli, bet arī tiek izmantots vārsta pacēluma līmenis cilindra galvā. Piemēram, Nissan izmanto CVTCS sistēmu, kuru kontrolē ar mainīgu vārstu laiku (solenoīda vārstu). Tukšgaitā šis vārsts ir atvērts un nerada spiedienu, tāpēc sadales vārpstas ir sākotnējā stāvoklī. Atvēršanas vārsts palielina spiedienu sistēmā, un jo augstāks tas ir, jo lielāks ir sadales vārpstas nobīdes leņķis.

Jāpiebilst, ka SIFG galvenokārt izmanto dzinējiem ar divām sadales vārpstām, kur cilindros ir uzstādīti 4 vārsti - 2 ieplūdes un 2 izplūdes.

Ierīces vārsta laika iestatīšanai

Lai dzinējs darbotos bez pārtraukumiem, ir svarīgi pareizi iestatīt laika fāzes, uzstādīt sadales vārpstas vēlamajā pozīcijā attiecībā pret kloķvārpstu. Visiem dzinējiem vārpstas ir iestatītas atbilstoši atzīmēm, un daudz kas ir atkarīgs no uzstādīšanas precizitātes. Ja vārpstas ir iestatītas nepareizi, rodas dažādas problēmas:

motors ir nestabils tukšgaitā;
ICE neattīsta jaudu;
ir šāvieni trokšņa slāpētājā un sprādzieni ieplūdes kolektorā.

Ja atzīmes maldās par dažiem zobiem, iespējams, ka vārsti var izlocīties un dzinējs neiedarbināties.

Dažos spēka agregātu modeļos ir izstrādātas īpašas ierīces vārsta laika iestatīšanai. Jo īpaši ZMZ-406/406/409 saimes motoriem ir īpaša veidne, ar kuru tiek mērīti sadales vārpstas stāvokļa leņķi. Veidni var izmantot, lai pārbaudītu esošos leņķus, un, ja tie nav pareizi iestatīti, vārpstas ir jāuzstāda no jauna. Armatūra 406 motoriem ir komplekts, kas sastāv no trim elementiem:

divi goniometri (labajai un kreisajai vārpstai tie ir atšķirīgi);
transportieri.

Kad kloķvārpsta ir iestatīta uz 1. cilindra TDC, sadales vārpstas izciļņiem vajadzētu izvirzīties virs cilindra galvas augšējās plaknes 19-20º leņķī ar kļūdu ± 2,4 °, turklāt ieplūdes veltņa izciļņam jābūt nedaudz augstākam nekā izplūdes sadales vārpstas izciļņa.

Ir arī īpaši instrumenti sadales vārpstu uzstādīšanai BMW M56 / M54 / M52 dzinējos. Iekšdedzes dzinēja BVM gāzes sadales fāžu uzstādīšanas komplektā ietilpst:

Mainīgā vārstu laika noteikšanas sistēmas darbības traucējumi

Vārsta laiku var mainīt dažādos veidos, un pēdējā laikā visizplatītākā ir p / vārpstu rotācija, lai gan bieži tiek izmantota vārsta pacēluma maiņas metode, sadales vārpstas ar modificētiem izciļņiem. Periodiski gāzes sadales mehānismā rodas dažādi darbības traucējumi, kuru dēļ motors sāk darboties ar pārtraukumiem, “blāvējas”, dažos gadījumos neieslēdzas vispār. Problēmu cēloņi var būt dažādi:

bojāts solenoīda vārsts;
fāzes maiņas sajūgs ir aizsērējis ar netīrumiem;
laika ķēde ir izstiepta;
ķēdes spriegotājs ir bojāts.

Bieži vien šīs sistēmas darbības traucējumu gadījumā:

tukšgaitas apgriezieni samazinās, dažos gadījumos iekšdedzes dzinējs apstājas;
ievērojami palielinās degvielas patēriņš;
dzinējs neattīsta ātrumu, automašīna dažreiz pat nepaātrina līdz 100 km / h;
dzinējs slikti ieslēdzas, vairākas reizes jābrauc ar starteri;
no SIFG savienojuma atskan čivināšana.

Pēc visām norādēm galvenais dzinēja problēmu cēlonis ir SIFG vārsta kļūme, parasti ar datordiagnostiku, kas atklāj šīs ierīces kļūdu. Jāpiebilst, ka Check Engine diagnostikas lampiņa ne vienmēr iedegas, tāpēc ir grūti saprast, ka elektronikā rodas kļūmes.

Bieži vien laika noteikšanas problēmas rodas hidrauliskā aizsērējuma dēļ - slikta eļļa ar abrazīvām daļiņām aizsprosto kanālus sajūgā, un mehānisms iesprūst vienā no pozīcijām. Ja sajūgs “ieķīlējas” sākuma stāvoklī, iekšdedzes dzinējs klusi strādā tukšgaitā, bet nemaz neattīsta ātrumu. Gadījumā, ja mehānisms paliek maksimālā vārstu pārklāšanās pozīcijā, dzinējs var slikti iedarbināties.

Diemžēl SIFG nav uzstādīts uz Krievijā ražotiem dzinējiem, taču daudzi autobraucēji noregulē iekšdedzes dzinējus, cenšoties uzlabot spēka agregāta veiktspēju. Dzinēja modernizācijas klasiskā versija ir “sporta” sadales vārpstas uzstādīšana, kurā tiek pārbīdīti izciļņi, mainīts to profils.

Šai r / vārpstai ir savas priekšrocības:

motors kļūst griezes moments, skaidri reaģē uz gāzes pedāļa nospiešanu;
tiek uzlaboti auto dinamiskie raksturlielumi, auto burtiski vemj no sevis apakšas.

Bet šādā regulēšanā ir arī trūkumi:

tukšgaitas apgriezieni kļūst nestabili, tie jāiestata 1100-1200 apgr./min robežās;
palielinās degvielas patēriņš;
ir diezgan grūti regulēt vārstus, iekšdedzes dzinējs prasa rūpīgu regulēšanu.

Diezgan bieži tūningam tiek pakļauti VAZ dzinēji modeļiem 21213, 21214, 2106. VAZ dzinēju ar ķēdes piedziņu problēma ir “dīzeļa” trokšņa parādīšanās, un nereti tas rodas neveiksmīga spriegotāja dēļ. VAZ iekšdedzes dzinēja modernizācija sastāv no automātiskā spriegotāja uzstādīšanas standarta rūpnīcas vietā.

Bieži vien VAZ-2101-07 un 21213-21214 dzinēju modeļiem tiek uzstādīta vienas rindas ķēde: ar to motors darbojas klusāk, un ķēde nolietojas mazāk - tās vidējais kalpošanas laiks ir 150 tūkstoši km.

Tātad, kas tas ir un kāpēc tas ir vajadzīgs. Neaprakstīšu 2T dzinēju darbības pamatus, jo visi tos zina, bet ne visi saprot, kas ir gāzes sadales fāzes un kāpēc tās ir tieši tādas, nevis citas.
Vārsta laiks ir laika periods, kurā atveras un aizveras cilindra logi, virzulim pārvietojoties uz augšu un uz leju. Tie tiek ņemti vērā motora vārpstas ceļgalu rotācijas pakāpēs. Piemēram, 180 grādu izplūdes fāze nozīmē, ka izplūdes atvere sāks atvērties, būs atvērta un pēc tam aizvērsies pie dzinēja kloķvārpstas pusapgrieziena (180 no 360). Jāsaka arī, ka logi atveras, virzulim virzoties uz leju. Un maksimāli atvērts apakšējā nāves punktā (BDC). Tad, kad virzulis virzās uz augšu, tie aizveras. Pateicoties šai 2T dzinēju konstrukcijas iezīmei, vārstu laiks ir simetrisks attiecībā pret mirušajiem punktiem.

Lai pabeigtu priekšstatu par gāzes sadales procesu, jāsaka arī par logu laukumu. Fāze, kā jau rakstīju, ir laiks, kurā logi atveras un aizveras, bet tikpat svarīgu lomu spēlē logu laukums. Galu galā ar tādu pašu loga atvēršanas laiku maisījums (iztīrīšana) vairāk izies cauri logam, kura laukums ir lielāks, un otrādi. Tas pats attiecas uz izplūdes gāzēm, izplūdes gāzes vairāk izplūdīs no cilindra, ja loga laukums ir lielāks.
Vispārīgo terminu, kas raksturo visu gāzu plūsmas procesu caur logiem, sauc par laika posmu.
Un jo lielāks tas ir, jo lielāka ir dzinēja jauda un otrādi. Tieši tāpēc mēs redzam tik milzīgu šķērsgriezuma attīrīšanas, ieplūdes un izplūdes kanālus, kā arī augstu vārstu laiku mūsdienu augsti piespiedu 2T dzinējos.

Tātad, mēs redzam, ka gāzes sadales funkcijas veic cilindru logi un virzulis, kas tos atver un aizver. Tomēr tāpēc tiek zaudēts laiks, kurā virzulis veiktu lietderīgu darbu. Faktiski dzinēja jauda veidojas tikai pirms izplūdes atveres atvēršanas, un ar tālāku virzuļa kustību uz leju griezes moments netiek radīts vai ir ļoti mazs. Kopumā 2T dzinēja jauda, atšķirībā no 4T, netiek pilnībā izmantota. Tāpēc projektētāju primārais uzdevums ir palielināt laiku – šķērsgriezumu minimālajās fāzēs. Tas nodrošina labākas griezes momenta un ekonomiskas līknes nekā tajā pašā laika posmā, bet augstākas fāzes.
Bet, tā kā cilindra diametrs ir ierobežots, un arī logu platums ir ierobežots, lai sasniegtu augstu dzinēja piespiešanas līmeni, ir jāpalielina vārsta laiks.
Daudzi cilvēki, vēloties sasniegt lielāku jaudu, sāk palielināt logus cilindrā, vai nu nejauši, vai pēc kāda padoma, vai kaut kur atņemot padomu, bet viņi īsti nesaprot, ko viņi beigās iegūs un vai dara to pareizi. Vai varbūt viņiem vajag kaut ko citu?
Pieņemsim, ka mums ir sava veida dzinējs, un mēs vēlamies no tā iegūt vairāk. Ko mēs darām ar fāzēm? Pirmais, kas daudziem nāk prātā, ir izzāģēt uz augšu izplūdes logus vai pacelt cilindru ar blīvi un nozāģēt ieplūdi vai nogriezt virzuli no ieplūdes puses. Jā, tādā veidā panāksim fāžu pieaugumu un laika rezultātā arī šķērsgriezumu, bet par kādu cenu. Esam samazinājuši laiku, kurā virzulis veiks noderīgu darbu. Kāpēc jauda parasti palielinās, palielinoties fāzēm, nevis samazinās? Laiks palielinās - jūs sakāt šķērsgriezumu, jā, tas ir. Bet neaizmirstiet, ka šis ir 2T dzinējs un tajā viss darbības princips ir balstīts uz rezonanses spiedienu un izlādes viļņiem. Un lielākoties izplūdes sistēmai šeit ir galvenā loma. Tieši viņa izplūdes sākumā rada cilindrā vakuumu, izvadot izplūdes gāzes, kā arī pēc tam izvelk maisījumu no attīrīšanas kanāliem, palielinot iztukšošanas laika posmu. Tas arī uzpilda no cilindra izplūdušo maisījumu atpakaļ cilindrā. Rezultātā mums ir jaudas pieaugums, palielinoties fāzēm. Taču nedrīkst arī aizmirst, ka izplūdes sistēma ir iestatīta uz noteiktu ātrumu, kuru pārsniedzot no cilindra izplūdušais maisījums neatgriežas, un lietderīgais virzuļa gājiens tiek samazināts augsto fāžu dēļ. Tātad ir strāvas padeves pārtraukums un pārmērīgs degvielas patēriņš nerezonējošās dzinēja frekvencēs.
Tātad, vai ir iespējams iegūt tādu pašu jaudu un samazināt kritienu un degvielas patēriņu? Jā, ja jūs sasniedzat vienādu laiku - šķērsgriezumus, nepalielinot vārsta laiku!
Bet ko tas nozīmē praksē? Logu platuma un kanālu šķērsgriezuma palielināšanos ierobežo kanālu sienu biezums un logu platuma robežvērtības gredzenu darbības dēļ. Bet, kamēr ir rezerve, tā ir jāizmanto, un tikai tad jāpalielina fāzes.
Tātad, ja jūs pats īsti nezināt, ko vēlaties, un, kā daudzi saka, es gribu jaudu, bet arī, lai dibeni nepazūd, palieliniet kanālu un logu joslas platumu, nepalielinot fāzes. Ja jums ar to nepietiek, pakāpeniski palieliniet fāzes. Piemēram, tas būs optimāls 10 izplūdes grādiem, 5 attīrīšanas grādiem.
Es gribētu mazliet atkāpties un atsevišķi pateikt par uzņemšanas fāzi. Šeit mums ļoti paveicās, kad cilvēki izdomāja pretplāksnes vārstu, parastajiem niedru vārstu (LK). Tās pluss ir tas, ka tas automātiski maina ieplūdes fāzi un ieplūdes zonu. Tādējādi tas maina ieplūdes laika posmu atbilstoši dzinēja vajadzībām konkrētajā brīdī. Galvenais ir sākotnēji to pareizi izvēlēties un instalēt. Vārsta laukumam jābūt 1,3 reizes lielākam par karburatora šķērsgriezuma laukumu, lai neradītu nevajadzīgu pretestību maisījuma plūsmai.

Pašiem ieplūdes logiem jābūt vēl lielākiem, un ieplūdes fāzei jābūt pēc iespējas lielākai, lai LC sāktu darboties pēc iespējas agrāk. Ideālā gadījumā no paša virzuļa kustības sākuma uz augšu.
Piemērs tam, kā sasniegt maksimālo uzņemšanas fāzi, var būt šādi uzņemšanas modifikāciju fotoattēli (nevis Java, bet tā būtība nemainās):

Šī ir viena no labākajām iespējām, lai pabeigtu uzņemšanu. Faktiski ieplūde šeit ir cilindra ieplūdes un kartera ieplūdes kombinēta versija (ieplūdes kanāls ir pastāvīgi savienots ar kloķa kameru, CSC). Tas arī palielina NGSH kalpošanas laiku, pateicoties labākai pūšanai ar svaigu maisījumu.

Lai izveidotu šo kanālu, kas savieno ieplūdes kanālu ar karteri, tiek izvēlēts maksimālais iespējamais metāla daudzums, kas atrodas ieplūdes pusē pie uzmavas.

Pašā piedurknē zem galvenajiem tiek izgatavoti papildu logi.

Cilindra apvalkā pie piedurknes ir izvēlēts arī metāls.
Pareizi uzstādīts LC ļauj vienreiz un uz visiem laikiem atrisināt problēmu ar ieplūdes fāzes izvēli.
Kurš tomēr nolēma sasniegt lielāku jaudu un zina, uz ko tiecas, ir gatavs upurēt zemākās klases sprādzienbīstama pikapa dēļ augšā, viņš var droši palielināt gāzes sadales fāzes. Labākais risinājums būtu izmantot kāda cita pieredzi šajā jautājumā.
Piemēram, ārzemju literatūrā ir sniegti šādi ieteikumi:

Es izslēgtu Road race variantu, jo fāzes ir ļoti ekstrēmas, paredzētas šosejas sacensībām un nav praktiskas, braucot pa parastajiem ceļiem. Jā, un, visticamāk, paredzēts jaudas vārstam, kas samazina izplūdes fāzi zemā un vidējā ātrumā līdz pieņemamam līmenim. Jebkurā gadījumā nav vērts padarīt atbrīvošanas fāzi vairāk par 190 grādiem. Labākais variants, kā man, ir 175-185 grādi.

Attiecībā uz attīrīšanu ... šeit viss ir vairāk vai mazāk norādīts optimāli. Tomēr, kā saprast, cik daudz griezīsies jūsu motors? Jūs varat meklēt cilvēku uzlabojumus un uzzināt no tiem, vai arī varat vienkārši ņemt vidējos skaitļus. Tas ir aptuveni 120-130 grādi. Optimālais 125 grādi. Lielāki skaitļi attiecas uz mazāku dzinēja tilpumu.
Un tomēr, palielinoties attīrīšanas fāzēm, ir jāpalielina arī tā spiediens, t.i. kartera saspiešana. Lai to izdarītu, jums ir jāsamazina kloķa kameras tilpums, noņemot nevajadzīgus tukšumus. Piemēram, vispirms aizbāžot kloķvārpstas balansēšanas caurumus. Spraudņiem jābūt izgatavotiem no pēc iespējas vieglāka materiāla, lai tie neietekmētu HF līdzsvaru. Parasti tos izgriež no vīna korķiem (korķa koka) un iedzina balansēšanas caurumos, pēc tam no abām pusēm pārklāj ar epoksīdu.

Par ieplūdi augstāk rakstīju, ka labāk likt LC un nemācīt prātus ar fāzes izvēli.

Tātad, pieņemsim, ka esat izlēmis, kā pilnveidosiet savu dzinēju, kāds tam būs vārstu laiks. Tagad, kāds ir vienkāršākais veids, kā aprēķināt, cik tas ir mm.? Ļoti vienkārši. Ir matemātiskas formulas virzuļa gājiena noteikšanai, kuras var pielāgot mūsu mērķiem, ko es arī izdarīju. Kad es ievadīju formulas programmā Excel un saņēmu programmu iztukšošanas un izplūdes gāzes sadales fāžu aprēķināšanai ( lejupielādes saite raksta beigās).
Jāzina tikai klaņa garums (Java 140mm, IZH Jupiter, saullēkts, Minska 125mm, IZH ps 150mm. Ja vēlaties, internetā varat atrast gandrīz jebkura klaņa garumu) un virzuļa gājienu.
Programma ir veidota tā, lai tā noteiktu attālumu no loga augšējās malas līdz piedurknes malai. Kāpēc tā, un ne tikai pateikt loga augstumu? Tā kā šī ir visprecīzākā fāžu definīcija. Augšējais mirušā centra virzuļa vainags OBLIGĀTI jāatrodas vienā līmenī ar uzmavas malu izspieduma dēļ (degkameras formas iezīmes darbībai bez triecieniem), un, ja tā pēkšņi neatrodas vienā līmenī, jums būs jāpielāgo cilindrs augstums (piemēram, izvēloties blīves biezumu zem cilindra). Bet apakšējā nāves punktā virzuļa apakšdaļa, kā likums, nav vienā līmenī ar logu malām, bet nedaudz augstāk, t.i. Virzulis pilnībā neatver logus! Tādas dizaina iezīmes, neko nevar izdarīt. Bet tas nozīmē, ka logi nestrādā pilnā augstumā, un tāpēc no tiem nevar noteikt fāzes!

Motori darbojas ar benzīnu, gāzi, spirtu vai dīzeļdegvielu - 2 vai 4-taktu ciklā. Un jebkurā gadījumā to raksturs ir ļoti atkarīgs no tā, ko sauc par vārsta laiku. Tātad, ar ko viņi ēd? Kāpēc jums ir jāpielāgo fāzes? Paskatīsimies.

Gāzes apmaiņa

Liela daļa mūsu dzīves ir atkarīga no tā, kā mēs elpojam. Jā, un pati dzīve; pasaulē a.v.s. apmēram tāpat. Ņemsim 1,5 litru VAZ 16 vārstu; vēlaties, lai tas velk pie V pie 600 min -1? Prieka pēc. Jautājums par vārsta laika izvēli: izvēlēsimies ieplūdes sadales vārpstas izciļņu profilu tā, lai ieplūde sāktos apmēram 24 ° (atbilstoši kloķvārpstas griešanās leņķim) pēc augšējā mirušā centra. Mēs padarīsim izciļņus tik “neasus”, ka vārsti paceļas tikai par 3 mm, un ieplūde beidzas kaut kur 6 ° pēc N.M.T.

Atlaišanas sākums ir regulējams par 12 ° BC, un izplūdes vārsti ir aizvērti pat tikai pie BT; atstājam to celšanos “saskaņā ar valsti”. Vārsta pacēluma grādi un milimetri ir tās pašas fāzes: agrāk, vēlāk.

4-taktu dzinēja laika apļa diagramma

Pārbaudiet eksperimentāli: ar pareizu aizdedzes un degvielas iesmidzināšanas iestatījumu modificētais "četris" rādīs lielāko no 75-80 Nm - kaut kur pie 6 simtiem apgriezieniem! Maksimālā jauda - 10-12 zs pie 1500 min -1 ; netiesā. Tomēr motors patiesībā vilks no pašas "apakšas" - kā (mazs) tvaika dzinējs. Vienīgi žēl, ka neattīsta ne ātrumu, ne jaudu.

Pilnīga ieplūdes (izplūdes) diagramma: vārsta pacēluma milimetri pēc kloķa leņķa

Man tas nepatīk ... Iesim no otra gala: izciļņa profils ir tāds, ka ieplūde sākas 90 ° BTDC un beidzas 108 ° AFB; pacēlums - līdz 14 mm. Vai ir kāda atšķirība? Un arī atlaidiet: sākot no 102° pirms mūsu ēras, beidzot ar 96° pēc BT. Kā saka eksperti, izplūdes un ieplūdes pārklāšanās ir 186 ° kloķvārpstas griešanās leņķa ziņā! Un kas? Skatīt: ar pareizu aizdedzes un iesmidzināšanas iestatījumu [Arī ar lielizmēra vārstu galviņām, urbtām un pulētām ieplūdes un izplūdes atverēm…] jūsu 1,5 litru VAZ izdos apmēram 185 Nm griezes momentu - zem ... 11 tūkstošiem apgriezienu! Un pie 13500 min -1 tas attīstīs aptuveni 330 ZS. - bez jebkāda stimula. Protams, ja izdzīvos laiks un kloķa mehānisms (diez vai). Apmēram pirms 40 gadiem labs 3 litru Formula 1 dzinējs rādīja tādu jaudu... Tiesa, zem 6000 min -1 piespiedu VAZ būs pavisam beigts [Tukšgaitas ātrums būs jāiestata kaut kur 3500 min -1 ...]; tā darbības diapazons ir 9-14 tūkstoši apgriezienu.

“Augšotnēs”, gluži pretēji: plašs vārstu iestatījums ļaus 100% mobilizēt gāzes plūsmu rezonansi pie ieplūdes un izplūdes, kā saka, akustisko pastiprinājumu. Pareizi izvēloties (atsevišķu) ieplūdes un izplūdes cauruļu garumus un posmus, cilindru piepildījuma attiecība sasniegs 1,25-1,35 11 tūkstošu apgriezienu zonā; iegūstiet vēlamo 185 Nm.

Lūk, kāds ir vārsta laiks: tie nosaka A.V.S. gāzes apmaiņu. - ieplūde-izeja. Un gāzes apmaiņa nosaka visu pārējo: griezes momenta plūsmu, dzinēja apgriezienus, tā maksimālo jaudu, elastību... Pāris piemēri parāda, cik ļoti mainās viena un tā paša motora raksturs atkarībā no fāzēm. Tūlīt rodas doma: jāpielāgo gāzes sadales fāzes - tieši ceļā. Un tad zem jūsu automašīnas pārsega atradīsies nevis viens dzinējs - visiem gadījumiem, bet daudz dažādu!

Kā mācīja autobraucēju labākais draugs, "kadri izlemj visu". Pārfrāzējot slaveno izteicienu, mēs pieņemam, ka visu izšķir fāzes (gāzes sadale). Generalissimo prata regulēt personāla jautājumus, un dzinēju ražotāji vienmēr ir centušies kontrolēt fāzes.

fāzes rotācija

Viegli pateikt, bet grūti izdarīt; 4-taktu dzinējā vārstu laiku nosaka izciļņu profils (izgatavoti no augstas stiprības rūdīta tērauda). To mainīt pa ceļam nav viegls uzdevums. Tomēr kaut ko var izdarīt pat ar to pašu profilu, piemēram, novirzīt sadales vārpstu pa kloķvārpstas griešanās leņķi. Uz priekšu un atpakaļ; tas ir, ieplūdes ilgums paliek nemainīgs (2. piemērā - 378 °), bet tas gan sākas, gan beidzas agrāk. Pieņemsim, ka ieplūdes vārsti tagad ir atvērti par 120° BTDC. un aizvērt pie 78° a.s.l. Tā teikt, uz "agrāk-agrāk". Vai otrādi – “vēlāk-vēlāk”: ieplūde sākas 78° pirms augšējās kravnesības. un beidzas 120° pēc n.m.t.

Mēs pārvietojam nemainīto ieplūdes diagrammu uz “vēlāk-vēlāk”: fāzes rotācija

Šo šķīdumu (ievadīšanai) pirmo reizi izmantoja ALFA Romeo uz 2 litru 8 vārstu "četru" Twin dzirksteles [Skaidrs, ka fāzēšana tiek piemērota, ja ieplūdes un izplūdes vārstus darbina 2 atsevišķas sadales vārpstas; 80. gadu vidū Twin spark bija viens no retajiem DOHC dizainiem. Un kopš tā laika 2 vārpstas cilindra galvā ir kļuvušas plaši izplatītas - tieši fāzes rotācijas dēļ.]— tālajā 1985. gadā. To sauc par fāzes rotāciju, un to izmanto (pie ieejas un / vai izejas) diezgan plaši. Un ko tas dod? Nav daudz, bet tomēr labāk nekā nekas. Tātad dzinēja ar katalītisko neitralizatoru aukstās iedarbināšanas laikā izplūdes sadales vārpsta tiek pagriezta pirms līknes. Atbrīvošana sākas agri, un paaugstinātas temperatūras izplūdes gāzes nonāk pārveidotājā; tas ātrāk sasilst. Atmosfērā izdalās mazāk kaitīgo vielu.

Vai arī jūs braucat vienmērīgi ar ātrumu 90 km / h, motoram ir nepieciešami tikai 10% no tā maksimālās jaudas. Tas nozīmē, ka droseļvārsts ir stipri nosegts; palielināti sūknēšanas zudumi, pārmērīgs degvielas patēriņš. Un, ja jūs spēcīgi pārslēdzat ieplūdes sadales vārpstu uz “vēlāk vēlāk”, tad daļa (teiksim, 1/3) gaisa un degvielas maisījuma saspiešanas laikā tiek izmesta atpakaļ ieplūdes kolektorā. [Neuztraucieties, viņa nekur nebrauks. Tā sauktais "5-taktu" cikls.]. un dzinēja jauda tiek samazināta (līdz līmenim, kas nepieciešams braukšanas apstākļiem) bez pārmērīgas ieplūdes droseles. Tas ir, lai gan droseļvārsts ir aizvērts, bet ne tik daudz, sūknēšanas zudumi ir daudz mazāki. Benzīna taupīšana - un vēl kaut kas; vai nav tā vērts?

VTEC

Fāzes rotācijas iespējas ierobežo fakts, ka, kā saka, "aste ir izvilkta - deguns ir aizbāzts". Samazinot vārsta atvēršanas avansu, aizvēršanās aizkave palielinās tieši par tādu pašu summu.

Ik pa laikam vieglāk nekļūst. Tagad, ja jūs kaut kā mainītu ieplūdes-izplūdes ilgumu... Teiksim, 2. piemērā samaziniet to - ja nepieciešams - no 378 līdz 225 °. Dzinējs varēs normāli strādāt arī "pa apakšām" - bez jaudas zuduma "uz augšām".

Sapņi piepildās: ir pagājuši 4 gadi kopš dvīņu dzirksteles ar fāzes rotāciju ieviešanas, un Honda Motor parādīja 1,6 litru 16 vārstu B16A ar revolucionāro VTEC. Dzinējs bija aprīkots - pirmo reizi vēsturē - ar 2-režīmu vārsta mehānismu (pie ieejas un izejas); process sākās. Tomēr dažreiz nākas dzirdēt: tikai padomājiet, VTEC - tikai 2 režīmi. Un mana Corolla motorā fāzes tiek regulētas bezpakāpju režīmā - režīmu kontinuums. Nu jā, ja neredzat divas lielas atšķirības...

Klasiskais Honda VTEC mehānisms: 3 izciļņi katram vārstu pārim. Centrālā izciļņa ir “plata”, 2 sānu izciļņi (simetrijas labad) ir “šauri”. Sviru sviru bloķēšana ar virzuli nodrošina plašas ieplūdes (izplūdes) fāzes

Mūsu saulainajā valstī nez kāpēc ir pieņemts cilvēkus spīdzināt divas reizes gadā, pa stundu pakustinot rokas - pavasarī uz “agrāk-agrāk” un uz “vēlāk-vēlāk” rudenī. Dievs lai ir viņu tiesnesis, runa ir par ko citu. Tehniski ir viegli pārslēgt bultas ne tikai stundu ik pēc pusgada, bet pat minūti katru dienu. Tā teikt, bezpakāpju. Fāzes rotācija ir kā pulksteņa pārvietošana – un efekts ir aptuveni tāds pats.

Vai esat mēģinājuši mainīt dienasgaismas stundas? Lai nav bezpakāpju, tikai divi režīmi, teiksim, 9 stundas un 12? Tātad, Honda inženieri atrada šīs klases problēmu risinājumu; sajust atšķirību. Pieņemsim, ka "apakšējā" režīmā ieplūdes ilgums ir 186 ° (atbilstoši kloķvārpstas griešanās leņķim), bet "augšējā" režīmā - 252 °. Radikālas izmaiņas gāzes apmaiņas apstākļos: zem pārsega, it kā, divi nevienlīdzīgi motori. Viens ir elastīgs un ar augstu griezes momentu “apakšā”, otrs ir “ass”, griezīgs un spēcīgs uz “augšdaļām”; Pirms 25 gadiem tas bija neiedomājami. Un, starp citu, Fāzes rotācijas pievienošana VTEC, ko Honda darīja i-VTEC dizainā, neko nemaksā. Tā kā tieši otrādi - dot VTEC fāzes rotācijai - nedarbosies; patentētais mehānisms nav tik vienkāršs un uz to attiecas patenti.

Divas nevienlīdzīgas ieplūdes diagrammas vienam un tam pašam motoram

Lūdzu, ņemiet vērā: VTEC ļauj mainīt ieplūdes (un izplūdes) modeli! Ne tikai pārvietojiet to uz “agrāk-agrāk” vai “vēlāk-vēlāk”, bet arī mainiet profilu. Kvalitatīva attīstība pret banālu fāzes rotāciju - lai gan ir tikai 2 režīmi (vēlākajās versijās - pat 3). Hondai ir daudz atdarinātāju un sekotāju: Mitsubishi MIVEC, Porsche VarioCam Plus, Toyota VVTL-i. Visos gadījumos ar vārsta piedziņas bloķēšanu tiek izmantoti nevienāda profila izciļņi; iedomājieties, ka tas darbojas.

Valvetronic

Nu, 2002. gadā Bavārijas dizaineri atklāja slaveno Valvetronic laiku. Un, ja VTEC ir "montana", tad Valvetronic ir "pilns ...". Mehānisms masveidā darbojas jau 5 gadus, taču autorecenzenti joprojām nav izpratuši tā nozīmi un darbības principu. Jā, žurnālisti, ja BMW preses dienests... Paskatieties un redziet: firmas preses relīzēs Valvetronic tiek interpretēts kā vārstu pacēluma maiņas mehānisms! Ko darīt, ja jūs par to domājat? Nav nekā vienkāršāka kā regulēt pacēlāju – nav grūtāk par fāzes rotāciju. Tomēr Valvetronic ir sarežģīta ierīce; droši vien ir vairāk nekā tas.

Bezgalīgi mainīgs ieplūdes modelis (pamatnes platuma izmaiņas): Bavarian Valvetronic. Lūdzu, ņemiet vērā: mehānisma shēma ir parādīta nepareizi - tā nevarēs darboties. Korporatīvās preses serviss… max = 9,5 mm; min = 0,2 mm

Parunāsim par neparasto mehānismu atsevišķi. Tikmēr atzīstam, ka Bavārijas Valvetronic motori bija pirmie Otto dzinēji, kuru jauda tiek regulēta bez ieplūdes droseles! Tāpat kā dīzeļi. Viņi iztiek bez visbīstamākās daļas dzirksteļaizdedzes dzinēja konstrukcijā; salīdzināms ar karburatora izgudrojumu. Vai magneto. 2002. gadā pasaule mainījās, nevienam nemanot...

elektromagnēti

Es noņemu cepuri BMW inženieru priekšā, un tomēr Valvetronic ir tikai epizode Otto dzinēja attīstībā. Starpposma risinājums ir radikāla risinājums. Un tas jau ir uz sliekšņa: bezkameru laika noteikšana ar elektromagnētisko vārstu piedziņu. Nav sadales vārpstu ar piedziņu, stūmējiem, svirām, hidrauliskajiem spraugu kompensatoriem utt. Tikai vārsta kāts iekļūst jaudīgā elektromagnētā [Ar spēku uz vārsta asi līdz 80-100 kg! Pretējā gadījumā vārsti neseko savām fāzēm. Un nav viegli nodrošināt šādus centienus kompaktā mehānismā, kas ir galvenā grūtība e-magnētiskā laika izveidē.], kura spriegums tiek piegādāts CPU kontrolē. Tas arī viss: katrā kloķvārpstas apgriezienā centrālais procesors kontrolē vārstu atvēršanas un aizvēršanas sākuma momentus un to pacelšanās augstumu. Nav izciļņu ar nemainīgu profilu, nav vienreiz un uz visiem laikiem iestatīta vārsta laika iestatīšana.

Solenoīda vārstu vilciens (Valeo): bezgalīgas iespējas 1 - paplāksnes; 2 – elektromagnēts; 3 - plāksne; 4 - vārsts; 5 - atsperes; 6 - saspiešana; 7 - stiepšanās

Ieplūdes un izplūdes diagrammas ir brīvi regulējamas un plašās robežās (ierobežo tikai procesu fizika). Atsevišķi katram no cilindriem un no cikla uz ciklu - kā iesmidzināšanas brīdi un piegādātās degvielas daudzumu. Vai aizdedzi. Būtībā Otto dzinējs kļūs par sevi - pirmo reizi vēsturē. Un neatstās nekādu iespēju dīzelim. Kā datori atklāja sevi, parādoties mikroshēmām un kabatas kalkulatoriem, uzreiz nomainīja elektromehāniskās pievienošanas mašīnas. tā kā 1940. gadu beigās datori tika būvēti uz vakuumlampām un elektromagnētiskajiem relejiem; uzskata, ka dzirksteļaizdedzes dzinēji joprojām ir tajā pašā stadijā. Nu, varbūt Valvetronic...

Automašīnas iekšdedzes dzinēja kvalitāte ir atkarīga no daudziem faktoriem, piemēram, jaudas, efektivitātes, cilindru tilpuma.

Divtaktu dzinēja vārstu laika diagramma

Tomēr 2-taktu iekšdedzes dzinējiem ir savas priekšrocības, jo īpaši dīzeļdegvielas modeļiem:

spēka agregāti ir kompaktāki un vieglāki;
tie ir lētāki;
2-taktu motors paātrina ātrāk.

Vārsta laika regulators

sadales vārpsta ir savienota ar hidraulisko sajūgu;
arī ar šo sajūgu ir savienojums un laika zobrats;
pie tukšgaitas un zemiem apgriezieniem sadales vārpsta ar sadales vārpstu tiek fiksēta standarta pozīcijā, kā tas tika iestatīts atbilstoši atzīmēm;
palielinoties ātrumam hidraulikas ietekmē, sajūgs griež sadales vārpstu attiecībā pret ķēdes ratu (sadales vārpstu), un laika fāzes mainās - sadales vārpstas izciļņi atver vārstus agrāk.

Jāpiebilst, ka SIFG galvenokārt izmanto dzinējiem ar divām sadales vārpstām, kur cilindros ir uzstādīti 4 vārsti - 2 ieplūdes un 2 izplūdes.

Ierīces vārsta laika iestatīšanai

motors ir nestabils tukšgaitā;
ICE neattīsta jaudu;
ir šāvieni trokšņa slāpētājā un sprādzieni ieplūdes kolektorā.

Ja atzīmes maldās par dažiem zobiem, iespējams, ka vārsti var izlocīties un dzinējs neiedarbināties.

divi goniometri (labajai un kreisajai vārpstai tie ir atšķirīgi);
transportieri.

Ir arī īpaši instrumenti sadales vārpstu uzstādīšanai BMW M56 / M54 / M52 dzinējos. Iekšdedzes dzinēja BVM gāzes sadales fāžu uzstādīšanas komplektā ietilpst:

Mainīgā vārstu laika noteikšanas sistēmas darbības traucējumi

bojāts solenoīda vārsts;
fāzes maiņas sajūgs ir aizsērējis ar netīrumiem;
laika ķēde ir izstiepta;
ķēdes spriegotājs ir bojāts.

Bieži vien šīs sistēmas darbības traucējumu gadījumā:

tukšgaitas apgriezieni samazinās, dažos gadījumos iekšdedzes dzinējs apstājas;
ievērojami palielinās degvielas patēriņš;
dzinējs neattīsta ātrumu, automašīna dažreiz pat nepaātrina līdz 100 km / h;
dzinējs slikti ieslēdzas, vairākas reizes jābrauc ar starteri;
no SIFG savienojuma atskan čivināšana.

Šai r / vārpstai ir savas priekšrocības:

motors kļūst griezes moments, skaidri reaģē uz gāzes pedāļa nospiešanu;
tiek uzlaboti auto dinamiskie raksturlielumi, auto burtiski vemj no sevis apakšas.

Bet šādā regulēšanā ir arī trūkumi:

tukšgaitas apgriezieni kļūst nestabili, tie jāiestata 1100-1200 apgr./min robežās;
palielinās degvielas patēriņš;
ir diezgan grūti regulēt vārstus, iekšdedzes dzinējs prasa rūpīgu regulēšanu.

Tie, kas saistīti ar sacīkšu automobiļu vai motociklu tehnoloģijām, vai vienkārši interesējas par sporta automašīnu dizainu, labi zina inženiera Vilhelma Vilhelmoviča Bekmena, grāmatu "Sacīkšu automašīnas" un "Sacīkšu motocikli" autora vārdu. Vairāk nekā vienu reizi viņš runāja "Aiz stūres" lappusēs.

Nesen tika izdots grāmatas "Sacīkšu motocikli" trešais izdevums (otrais tika izdots 1969. gadā), tika pārskatīts un papildināts ar informāciju par jauniem dizaina risinājumiem un divriteņu mašīnu tālākās attīstības tendenču analīzi. Lasītājs grāmatā atradīs eseju par motociklisma rašanās vēsturi un ietekmi uz motociklu nozares attīstību, saņems informāciju par automašīnu klasifikāciju un sacensībām, iepazīsies ar dzinēju, transmisiju, šasiju konstrukcijas īpatnībām. un sacīkšu motociklu aizdedzes sistēmas, uzziniet par veidiem, kā tās uzlabot.

Liela daļa no tā, kas pirmo reizi tiek izmantota sporta automašīnās, pēc tam tiek ieviesta sērijveida šosejas velosipēdos. Tāpēc iepazīšanās ar viņiem ļauj ieskatīties nākotnē un iztēloties rītdienas motociklu.

Lielais vairums šobrīd pasaulē ražoto motociklu dzinēju darbojas ar divtaktu ciklu, tāpēc par tiem autobraucēji izrāda vislielāko interesi. Piedāvājam lasītāju uzmanībai fragmentu no V. V. Bekmena grāmatas, kas veltīta vienam no svarīgākajiem jautājumiem divtaktu dzinēju izstrādē. Mēs esam veikuši tikai nelielus samazinājumus, pārnumurējuši skaitļus un saskaņojuši dažus nosaukumus ar žurnālā izmantotajiem.

Pašlaik divtaktu sacīkšu dzinēji pārspēj savus četrtaktu konkurentus 50 līdz 250 kubikcentimetru klasēs: lielākās darba tilpuma klasēs četrtaktu dzinēji joprojām ir konkurētspējīgi. jo šo klašu divtaktu dzinēju lielais pastiprinājums ir grūtāks, un kļūst pamanāmāks labi zināmais divtaktu procesa trūkums - palielināts degvielas patēriņš, kas prasa palielināt degvielas tvertņu tilpumu un biežāk apstāties degvielas uzpilde.

Vismodernāko divtaktu sacīkšu dzinēju prototips ir MC (GDR) izstrādāts dizains. Šī uzņēmuma veiktais darbs pie divtaktu dzinēju uzlabošanas nodrošināja MC 125 un 250 cm3 klases sacīkšu motociklus ar augstām dinamiskajām īpašībām, un to dizainu vienā vai otrā pakāpē kopēja daudzi uzņēmumi citās valstīs. pasaule.

MC sacīkšu dzinējiem (1. att.) ir vienkāršs dizains un tie gan pēc konstrukcijas, gan izskata ir līdzīgi parastajiem divtaktu dzinējiem.

A - vispārējs skats; b - gāzes sadales kanālu atrašanās vieta

13 gadu laikā MC 125 cm3 sacīkšu dzinēja jauda ir augusi no 8 līdz 30 ZS. Ar.; jau 1962. gadā tika sasniegta litru tilpums 200 litri. s./l. Viens no būtiskiem dzinēja elementiem ir D. Cimmermana piedāvātais diska rotējošais vārsts. Tas ļauj iegūt asimetriskas ieplūdes fāzes un izdevīgu ieplūdes trakta formu: līdz ar to palielinās kartera piepildījuma attiecība. Diska spole ir izgatavota no plānas (apmēram 0,5 mm) lokšņu atsperu tērauda. Optimālais diska biezums tika atrasts empīriski. Diska spole darbojas kā diafragmas vārsts, piespiežoties pret ieplūdes atveri, kad degmaisījums tiek saspiests karterī. Palielinoties vai samazinot spoles biezumu, tiek novērots paātrināts diska nodilums. Pārāk plāns disks noliecas pret ieplūdes atveri, kas izraisa berzes spēka palielināšanos starp disku un kartera vāku; palielināts diska biezums palielina arī berzes zudumus. Konstrukcijas precizēšanas rezultātā diska spoles kalpošanas laiks tika palielināts no 3 līdz 2000 stundām.

Diska spole dzinēja konstrukcijai īpaši nesarežģī. Spole ir uzstādīta uz vārpstas ar bīdāmās atslēgas vai spline savienojuma palīdzību, lai disks varētu ieņemt brīvu pozīciju un netiktu saspiests šaurā telpā starp kartera sienu un vāku.

Salīdzinājumā ar klasisko ieplūdes atveres vadības sistēmu ar virzuļa apakšējo malu, spole ļauj ieplūdes atveri atvērt agrāk un turēt atvērtu ilgu laiku, kas veicina palielinātu jaudu gan pie liela, gan vidēja ātruma. Izmantojot parasto gāzes sadales ierīci, ieplūdes loga agrīna atvēršana neizbēgami ir saistīta ar lielu tā aizvēršanās aizkavēšanos: tas ir noderīgi, lai iegūtu maksimālo jaudu, bet ir saistīts ar degoša maisījuma apgriezto emisiju vidējos režīmos un atbilstošu dzinēja griezes momenta raksturlielumu un iedarbināšanas īpašību pasliktināšanās.

Divu cilindru dzinējiem ar paralēliem cilindriem kloķvārpstas galos ir uzstādīti disku vārsti, kas ar karburatoriem, kas izvirzīti pa labi un pa kreisi, nodrošina lielus izmērus visā motora platumā, palielina priekšējo laukumu. motociklu un pasliktina tā ārējo formu. Lai novērstu šo trūkumu, dažreiz tika izmantots dizains divu viena cilindra dzinēju veidā, kas savienoti leņķī ar kopīgu karteri un gaisa dzesēšanu (Derby, Java).

Atšķirībā no Java dzinēja, divu dzinēju cilindri var ieņemt vertikālu stāvokli: tam ir nepieciešama ūdens dzesēšana, jo aizmugurējo cilindru aizsedz priekšējais. Saskaņā ar šo shēmu tika izgatavots viens no sacīkšu dzinējiem MTs 125 cm3.

Trīs cilindru Suzuki dzinējs (50 cm3, litru jauda aptuveni 400 ZS / l) ar disku spolēm būtībā sastāvēja no trim viena cilindra dzinējiem, kas apvienoti vienā blokā ar neatkarīgām kloķvārpstām: divi cilindri bija horizontāli. viena vertikāle.

Dzinēji ar zelta ieplūdes atverēm tika izstrādāti arī četru cilindru versijās. Tipisks piemērs būtu Yamaha dzinēji, kas izgatavoti kā divi paralēlu cilindru dzinēji ar diviem pārnesumiem; viens cilindru pāris atrodas horizontāli, otrs - leņķī uz augšu. 250 cm3 dzinējs attīstīja līdz 75 ZS. s., un 125 cm3 opcijas jauda sasniedza 44 litrus. Ar. pie 17 800 apgr./min.

Pēc līdzīgas shēmas tika izstrādāts četru cilindru Java dzinējs (350 cm3, 48x47) ar ieplūdes spolēm, kas ir divi dvīņu divu cilindru ūdens dzesēšanas dzinēji. Tas attīsta 72 ZS jaudu. Ar. pie 1300 apgr./min. Tāda paša tipa 350 cm3 klases četrcilindru Morbidelli dzinēja jauda ir vēl lielāka - 85 ZS. Ar.

Tā kā vārsta kāti ir uzstādīti kloķvārpstas galos, vairāku cilindru konstrukcijās ar šo ieplūdes sistēmu jaudas noņemšana parasti notiek caur zobratu, kas atrodas uz vidējā kakta starp kartera nodalījumiem. Ar attiecīgā tipa disku spolēm motora cilindru skaita palielināšana virs četriem ir nepraktiska, jo turpmāka divu cilindru dzinēju savienošana pārī radītu ļoti apgrūtinošu konstrukciju; pat četru cilindru versijā dzinējs izrādās pie pieļaujamo izmēru robežas.

Pēdējā laikā dažiem Yamaha sacīkšu dzinējiem ieplūdes kanālā starp karburatoru un cilindru tika izmantoti automātiskie diafragmas vārsti (2. att., a). Vārsts ir plāna elastīga plāksne, kas karterī vakuuma iedarbībā izliecas un atbrīvo ceļu degošajam maisījumam. Lai izvairītos no vārstu plīsumiem, ir paredzēti to gājiena ierobežotāji. Vidēja slodzes ciklos vārsti aizveras pietiekami ātri, lai novērstu atpakaļdegšanu, kas uzlabo dzinēja griezes momenta raksturlielumus. Pamatojoties uz praktiskiem novērojumiem, šādi vārsti var normāli darboties ar ātrumu līdz 10 000 apgr./min. Lielākos ātrumos to darbība ir problemātiska.

: a - ierīces diagramma; b - kartera uzpildīšanas sākums; c - maisījuma iesūkšana caur vārstiem cilindrā; 1 - ierobežotājs; 2 - membrāna; 3 - logs virzulī

Dzinējiem ar diafragmas vārstiem, lai uzlabotu uzpildīšanu, ieteicams uzturēt saziņu starp ieplūdes kanālu un zem virzuļa esošo telpu vai iztukšošanas kanālu, kad virzulis ir tuvu N.M.T. Lai to izdarītu, virzuļa sienā no ieplūdes puses ir paredzēti atbilstoši logi 3 (2. att., b). Diafragmas vārsti nodrošina degmaisījuma papildu iesūkšanu, kad balonos un karterī veidojas vakuums attīrīšanas laikā (2. att., c).

Lielu jaudu attīsta arī divtaktu dzinēji, kuros degmaisījuma ievadīšanas procesu karterī kontrolē virzulis, tāpat kā lielākajā daļā parasto sērijveidā ražoto dzinēju. Tas galvenokārt attiecas uz dzinējiem, kuru darba tilpums ir 250 cm3 vai vairāk. Piemēri ir motocikli "Yamaha" un "Harley-Davidson" (250 cm3 - 60 ZS;

350 cm3 - 70 l. s.), kā arī Suzuki motocikls ar 500 cm3 klases divu cilindru dzinēju ar 75 ZS jaudu. s., kurš izcīnīja pirmo vietu skrējienā T.T. (Tūrisma trofeja) 1973. gads. Šo dzinēju forsēšana tiek veikta tāpat kā diska vārstu gadījumā, rūpīgi izpētot gāzes sadales orgānu konstrukcijas un pamatojoties uz ieplūdes un izplūdes ceļu savstarpējās ietekmes izpēti.

Divtaktu dzinējiem neatkarīgi no ieplūdes kontroles sistēmas ir rektificēts ieplūdes trakts, kas tiek novirzīts zem virzuļa telpā, kur nonāk degmaisījums; attiecībā pret cilindra asi ieplūdes trakts var būt perpendikulārs vai slīps no apakšas uz augšu vai no augšas uz leju. Šāda ieplūdes trakta forma ir labvēlīga rezonanses pastiprinājuma efekta izmantošanai. Degmaisījuma plūsma ieplūdes traktā nepārtraukti pulsē, un tajā rodas retināšanas un augsta spiediena viļņi. Ieplūdes trakta regulēšana, izvēloties tā izmērus (garumu un plūsmas sekcijas), ļauj nodrošināt, ka noteiktā apgriezienu diapazonā ieplūdes logs tiek aizvērts brīdī, kad karterī ieplūst pārspiediena vilnis, kas palielina uzpildes koeficientu un palielina dzinēja jauda.

Ja kartera piepildījuma koeficients ir lielāks par vienu, divtaktu dzinējam būtu jāsniedz divreiz vairāk jaudas nekā četrtaktu dzinējam. Faktiski tas nenotiek, jo ir būtiski svaigā maisījuma zudumi izplūdes gāzēs un balonā nonākušais lādiņš sajaucas ar atlikušajām gāzēm no iepriekšējā darba cikla. Divtaktu dzinēja darba cikla nepilnības ir saistītas ar vienlaicīgu cilindra uzpildīšanas un attīrīšanas no sadegšanas produktiem procesu plūsmu, savukārt četrtaktu dzinējā šie procesi tiek atdalīti laikā.

Gāzes apmaiņas procesi divtaktu dzinējā ir ļoti sarežģīti un joprojām grūti aprēķināmi. Tāpēc dzinēju piespiešana galvenokārt tiek veikta, eksperimentāli izvēloties gāzes sadales orgānu konstrukcijas elementu attiecības un izmērus no karburatora ieplūdes caurules līdz izplūdes caurules gala caurulei. Laika gaitā ir uzkrāta liela pieredze divtaktu dzinēju forsēšanā, kas aprakstīta dažādos pētījumos.

Pirmajās MC sacīkšu dzinēju konstrukcijās tika izmantota Schnyurle tipa atpakaļcilpas attīrīšana ar diviem iztukšošanas kanāliem. Ievērojams jaudas veiktspējas uzlabojums tika panākts, pievienojot trešo attīrīšanas kanālu (sk. 1. att.), kas atrodas priekšā pretī izplūdes atverēm. Virzulim ir īpašs logs, lai apietu šo kanālu. Papildu savākšanas kanāls novērsa karstās gāzes spilvena veidošanos zem virzuļa dibena. Pateicoties šim kanālam, bija iespējams palielināt cilindra pildījumu, uzlabot dzesēšanu un eļļošanu ar svaigu savienojošā stieņa augšējās galvas adatas gultņa maisījumu, kā arī atvieglot virzuļa dibena temperatūras režīmu. Rezultātā dzinēja jauda palielinājās par 10 procentiem, un tika novērsta virzuļa izdegšana un klaņa augšējās galvas gultņa bojājums.

Attīrīšanas kvalitāte ir atkarīga no degošā maisījuma saspiešanas pakāpes karterī; sacīkšu dzinējos šis parametrs tiek uzturēts 1,45 - 1,65 robežās, kas prasa ļoti kompaktu kloķa mehānisma dizainu.

Lielas litru ietilpības iegūšana ir iespējama, pateicoties plašajām sadales fāzēm un lielajam gāzes sadales logu platumam.

Sacīkšu dzinēju logu platums, mērot pēc centrālā leņķa cilindra šķērsgriezumā, sasniedz 80 - 90 grādus, kas rada sarežģītus darba apstākļus virzuļa gredzeniem. Bet ar šādu logu platumu mūsdienu dzinējos tiek iztikti bez džemperiem, kuriem ir tendence pārkarst. Palielinot izplūdes atveru augstumu, maksimālais griezes moments tiek novirzīts uz zemāku apgriezienu skaitu minūtē, savukārt izplūdes atveru augstuma palielināšana rada pretēju efektu.

Rīsi. 3. Tīrīšanas sistēmas: a - ar trešo attīrīšanas logu, b - ar diviem papildu attīrīšanas kanāliem; c - ar atzarojošiem tīrīšanas kanāliem.

Attīrīšanas sistēma ar trešo papildu iztukšošanas kanālu (skat. 1. att.) ir ērta dzinējiem ar spoli, kurā ieplūdes atvere atrodas sānos, un cilindra laukums, kas atrodas pretī izplūdes atverei, ir brīvs, lai ievietotu iztukšošanas atveri; pēdējam var būt džemperis, kā parādīts attēlā. 3, a. Papildu attīrīšanas logs veicina degoša maisījuma plūsmas veidošanos ap cilindra dobumu (cilpas iztīrīšana). Attīrīšanas kanālu ieejas leņķiem ir liela nozīme gāzes apmaiņas procesa efektivitātei; no tiem ir atkarīga maisījuma plūsmas forma un virziens cilindrā. Horizontālais leņķis a svārstās no 50 līdz 60 grādiem, un lielāka vērtība atbilst lielākam dzinēja jaudai. Vertikālais leņķis a2 ir 45 - 50 grādi. papildu un galvenā attīrīšanas loga sekciju attiecība ir aptuveni 0,4.

Dzinējiem bez spoles karburatori un ieplūdes atveres parasti atrodas cilindru aizmugurē. Šajā gadījumā parasti tiek izmantota cita attīrīšanas sistēma - ar diviem papildu sānu attīrīšanas kanāliem (3.b att.). Papildu kanālu horizontālais ieejas leņķis a, (sk. 3. att., a) ir aptuveni 90 grādi. Attīrīšanas nanāla vertikālais ieejas leņķis dažādiem modeļiem ir atšķirīgs diezgan plašā diapazonā: Yamaha TD2 250 cm3 klases modelim galvenajiem attīrīšanas kanāliem tas ir 15 grādi, bet papildu kanāliem - 0 grādi; uz modeļa "Yamaha" TD2 klase 350 cm3, attiecīgi, 0 un 45 grādi.

Dažkārt tiek izmantots šīs attīrīšanas sistēmas variants ar atzarotiem attīrīšanas kanāliem (3.c att.). Papildu attīrīšanas logi atrodas pretī izplūdes logam, un tāpēc šāda ierīce tuvojas pirmajai no aplūkotajām sistēmām ar trīs logiem. Papildu attīrīšanas kanālu ieejas vertikālais leņķis ir 45 - 50 grādi. Arī papildu un galvenā attīrīšanas loga šķērsgriezumu attiecība ir aptuveni 0,4.

Rīsi. 4. Gāzu kustības shēmas cilindrā: a - ar atzarojošiem kanāliem; b - ar paralēli.

Uz att. 4 parādītas diagrammas par gāzu kustību cilindrā iztīrīšanas procesa laikā. Ar akūtu papildu attīrīšanas kanālu ieejas leņķi svaigā maisījuma plūsma, kas nāk no tiem, noņem izplūdes gāzu mudžekli cilindra vidū, ko neuztver maisījuma plūsma no galvenajiem attīrīšanas kanāliem. Ir arī citas tīrīšanas sistēmu iespējas atkarībā no attīrīšanas logu skaita.

Jāņem vērā, ka daudziem dzinējiem papildu attīrīšanas logu atvēršanas ilgums ir par 2-3 grādiem mazāks nekā galvenajiem.

Dažiem Yamaha dzinējiem cilindra iekšējā virsmā tika izveidoti papildu tīrīšanas kanāli rievu veidā; Šeit kanāla iekšējā siena ir virzuļa siena tās pozīcijās, kas atrodas tuvu N.M.T.

Tīrīšanas kanālu profils arī ietekmē tīrīšanas procesu. Gludā forma bez asiem līkumiem nodrošina mazāku spiediena kritumu un uzlabo dzinēja veiktspēju, īpaši vidējos apstākļos.

Šajā sadaļā sniegtā informācija liecina, ka divtaktu dzinēji izceļas ar savu vienkāršību.

Šāda veida dzinēju jaudas blīvuma palielināšanās pēdējo desmit gadu laikā nav bijusi saistīta ar būtiskām izmaiņām pamata konstrukcijā; tas bija rūpīgas eksperimentālas iepriekš zināmo konstrukcijas elementu attiecību un izmēru atlases rezultāts.