Rozvod plynu dvojtaktných motorov. Druhy preplachovania horľavej zmesi spaľovacieho motora, základy konštrukcie a činnosti lodných motorov plavidiel, ako funguje športová loď, oprava lodí, oprava lodí, ako vyrobiť loď

02.07.2020

Kvalita spaľovacieho motora automobilu závisí od mnohých faktorov, ako je výkon, účinnosť, objem valcov.

Fázy distribúcie plynu majú v motore veľký význam a od toho, ako sa ventily prekrývajú, závisí účinnosť spaľovacieho motora, jeho odozva na plyn a stabilita voľnobehu.
V štandardných jednoduchých motoroch nie je zabezpečená zmena časovania a takéto motory nie sú veľmi účinné. Ale v poslednej dobe čoraz častejšie na autách popredných spoločností, ako sú Honda, Mercedes, Toyota, Audi, pohonné jednotky so schopnosťou meniť zdvih vačkových hriadeľov, pretože počet otáčok spaľovacieho motora sa čoraz častejšie mení.

Schéma časovania ventilov dvojtaktného motora

Dvojtaktný motor sa líši od štvortaktného motora tým, že pracovný cyklus prebieha pri jednej otáčke kľukového hriadeľa, zatiaľ čo pri 4-taktnom spaľovacom motore v dvoch otáčkach. Fázy distribúcie plynu v spaľovacom motore sú určené trvaním otvárania ventilov - výfukových a sacích, uhol prekrytia ventilov je indikovaný v stupňoch polohy do / in.

V 4-taktných motoroch nastáva cyklus plnenia pracovnej zmesi 10-20 stupňov predtým, ako piest dosiahne hornú úvrať, a končí po 45-65º a v niektorých spaľovacích motoroch aj neskôr (až do sto stupňov), keď piest prejde spodným bodom. Celkové trvanie nasávania v 4-taktných motoroch môže trvať 240 - 300 stupňov, čo zaisťuje dobré plnenie valcov pracovnou zmesou.

V 2-taktných motoroch trvá nasávanie zmesi vzduch-palivo pri otočení kľukového hriadeľa približne o 120-150º a preplachovanie tiež trvá kratšie, takže plnenie pracovnej zmesi a čistenie výfukových plynov v dvojtaktných spaľovacích motoroch je vždy horšie ako v 4-taktných pohonných jednotkách. Na obrázku nižšie je schéma časovania ventilov dvojtaktného motocyklového motora K-175.

Dvojtaktné motory sa na autách používajú len zriedka, pretože majú nižšiu účinnosť, horšiu účinnosť a zlé čistenie výfukových plynov od škodlivých nečistôt. Posledný faktor je obzvlášť dôležitý – v súvislosti so sprísňovaním environmentálnych noriem je dôležité, aby výfukové plyny motora obsahovali minimálne množstvo CO.

Napriek tomu majú 2-taktné spaľovacie motory svoje výhody, najmä dieselové modely:

pohonné jednotky sú kompaktnejšie a ľahšie;
sú lacnejšie;
2-taktný motor zrýchľuje rýchlejšie.

Mnohé autá v 70-tych a 80-tych rokoch minulého storočia boli vybavené hlavne karburátorovými motormi so zapaľovacím systémom „trubuller“, ale mnohí poprední výrobcovia automobilov už vtedy začali vybavovať motory elektronickým systémom riadenia motora, v ktorom všetky hlavné procesy riadila jedna jednotka (ECU). Teraz takmer všetky moderné autá majú ECM - elektronický systém sa používa nielen v benzíne, ale aj v dieselových ICE.

V modernej elektronike existujú rôzne senzory, ktoré riadia činnosť motora a vysielajú do jednotky signály o stave pohonnej jednotky. Na základe všetkých údajov zo snímačov ECU rozhodne, koľko paliva je potrebné dodať do valcov pri určitom zaťažení (otáčkach), aké časovanie zapaľovania nastaviť.

Snímač časovania ventilov má iný názov - snímač polohy vačkového hriadeľa (DPRV), určuje polohu časovania vzhľadom na kľukový hriadeľ. Závisí to od jeho údajov, v akom pomere bude palivo dodávané do valcov, v závislosti od počtu otáčok a časovania zapaľovania. Ak DPRV nefunguje, znamená to, že fázy časovania nie sú riadené a ECU „nevie“, v akom poradí je potrebné dodávať palivo do valcov. V dôsledku toho sa zvyšuje spotreba paliva, pretože benzín (nafta) sa súčasne dodáva do všetkých valcov, motor beží náhodne a na niektorých modeloch automobilov sa spaľovací motor vôbec nenaštartuje.

Regulátor časovania ventilov

Začiatkom 90-tych rokov 20. storočia sa začali vyrábať prvé motory s automatickou zmenou rozvodov, tu to však už nebol snímač, ktorý ovládal polohu kľukového hriadeľa, ale priamo sa posúvali samotné fázy. Princíp fungovania takéhoto systému je nasledujúci:

vačkový hriadeľ je pripojený k hydraulickej spojke;
aj s touto spojkou má spojenie a rozvodové koleso;
pri voľnobehu a nízkych rýchlostiach je vačkový hriadeľ s vačkovým hriadeľom upevnený v štandardnej polohe, ako bol nastavený podľa značiek;
so zvýšením rýchlosti pod vplyvom hydrauliky spojka otáča vačkový hriadeľ vzhľadom na reťazové koleso (vačkový hriadeľ) a fázy časovania sa posúvajú - vačky vačkového hriadeľa otvárajú ventily skôr.

Jeden z prvých takýchto vývojov (VANOS) bol aplikovaný na motory BMW M50, prvé motory s variabilným časovaním ventilov sa objavili v roku 1992. Je potrebné poznamenať, že najprv bol VANOS inštalovaný iba na sacom vačkovom hriadeli (motory M50 majú dvojhriadeľový systém časovania) a od roku 1996 sa začal používať systém Double VANOS, pomocou ktorého už bola regulovaná poloha výfukových a sacích r / hriadeľov.

Aká je výhoda regulátora rozvodového remeňa? Pri voľnobehu sa prekrývanie časovania ventilov prakticky nevyžaduje a v tomto prípade dokonca poškodzuje motor, pretože pri posunutí vačkových hriadeľov môžu výfukové plyny vstúpiť do sacieho potrubia a časť paliva vstúpi do výfukového systému bez úplného vyhorenia. Ale keď motor beží na maximálny výkon, fázy by mali byť čo najširšie a čím sú otáčky vyššie, tým je potrebný väčší presah ventilov. Spojka zmeny rozvodov umožňuje efektívne plniť valce pracovnou zmesou, čo znamená zvýšiť účinnosť motora a zvýšiť jeho výkon. Súčasne sú pri voľnobehu hriadele r / so spojkou v pôvodnom stave a spaľovanie zmesi je v plnom rozsahu. Ukazuje sa, že fázový regulátor zvyšuje dynamiku a výkon spaľovacieho motora, zatiaľ čo palivo sa spotrebuje pomerne ekonomicky.

Systém variabilného časovania ventilov (CVG) poskytuje nižšiu spotrebu paliva, znižuje hladinu CO vo výfukových plynoch a umožňuje efektívnejšie využitie výkonu spaľovacieho motora. Rôzne svetové automobilky vyvinuli svoj vlastný SIFG, pričom sa používa nielen zmena polohy vačkových hriadeľov, ale aj úroveň zdvihu ventilov v hlave valcov. Napríklad Nissan používa systém CVTCS, ktorý je riadený variabilným časovaním ventilov (elektromagnetický ventil). Pri voľnobehu je tento ventil otvorený a nevytvára tlak, takže vačkové hriadele sú v pôvodnom stave. Otvárací ventil zvyšuje tlak v systéme a čím je vyšší, tým väčší je uhol posunutia vačkových hriadeľov.

Treba poznamenať, že SIFG sa používajú hlavne na motoroch s dvoma vačkovými hriadeľmi, kde sú vo valcoch inštalované 4 ventily - 2 sacie a 2 výfukové.

Zariadenia na nastavenie časovania ventilov

Aby motor fungoval bez prerušenia, je dôležité správne nastaviť fázy časovania, namontovať vačkové hriadele do požadovanej polohy vzhľadom na kľukový hriadeľ. Na všetkých motoroch sú hriadele nastavené podľa značiek a veľa závisí od presnosti inštalácie. Ak sú hriadele nastavené nesprávne, vznikajú rôzne problémy:

motor je pri voľnobehu nestabilný;
ICE nevyvíja energiu;
v tlmiči sú výstrely a praskajú v sacom potrubí.

Ak sa značky pomýlia o niekoľko zubov, je možné, že sa ventily môžu ohnúť a motor sa nespustí.

Na niektorých modeloch pohonných jednotiek boli vyvinuté špeciálne zariadenia na nastavenie časovania ventilov. Najmä pre motory radu ZMZ-406/406/409 existuje špeciálna šablóna, pomocou ktorej sa merajú uhly polohy vačkového hriadeľa. Šablóna sa môže použiť na kontrolu existujúcich uhlov a ak nie sú správne nastavené, hriadele by sa mali znova nainštalovať. Upevnenie pre motory 406 je súprava pozostávajúca z troch prvkov:

dva goniometre (pre pravý a ľavý hriadeľ sú odlišné);
uhlomer.

Keď je kľukový hriadeľ nastavený na TDC 1. valca, vačky vačkového hriadeľa by mali vyčnievať nad hornú rovinu hlavy valcov pod uhlom 19-20 ° s chybou ± 2,4 °, navyše vačka sacieho valca by mala byť o niečo vyššia ako vačka vačkového hriadeľa výfuku.

Existujú aj špeciálne nástroje na inštaláciu vačkových hriadeľov na motory BMW M56 / M54 / M52. Inštalačná súprava pre fázy distribúcie plynu spaľovacieho motora BVM obsahuje:

Poruchy systému variabilného časovania ventilov

Časovanie ventilov sa dá meniť rôznymi spôsobmi a v poslednej dobe je najčastejšie otáčanie p / hriadeľov, aj keď sa často používa metóda zmeny zdvihu ventilov, použitie vačkových hriadeľov s upravenými vačkami. V mechanizme distribúcie plynu sa pravidelne vyskytujú rôzne poruchy, v dôsledku ktorých motor začne pracovať prerušovane, „tupí“, v niektorých prípadoch sa vôbec nespustí. Príčiny problémov môžu byť rôzne:

chybný solenoidový ventil;
spojka na zmenu fázy je zanesená nečistotami;
rozvodová reťaz sa natiahla;
chybný napínač reťaze.

Často v prípade porúch v tomto systéme:

voľnobežné otáčky klesajú, v niektorých prípadoch sa zastaví spaľovací motor;
spotreba paliva sa výrazne zvyšuje;
motor nevyvíja rýchlosť, auto niekedy nezrýchli ani na 100 km / h;
motor neštartuje dobre, musí sa niekoľkokrát spustiť so štartérom;
zo spojky SIFG sa ozve cvrlikanie.

Podľa všetkého je hlavnou príčinou problémov s motorom porucha SIFG ventilu, zvyčajne počítačová diagnostika odhalí chybu v tomto zariadení. Treba poznamenať, že diagnostická kontrolka Check Engine sa nie vždy rozsvieti, takže je ťažké pochopiť, že v elektronike dochádza k poruchám.

Problémy s časovaním často vznikajú v dôsledku hydraulického upchávania - zlý olej s abrazívnymi časticami upcháva kanály v spojke a mechanizmus sa zasekne v jednej z polôh. Ak sa spojka „zaklinuje“ vo východiskovej polohe, spaľovací motor ticho pracuje na voľnobeh, ale vôbec nevyvíja otáčky. V prípade, že mechanizmus zostane v polohe maximálneho prekrytia ventilov, motor sa nemusí dobre naštartovať.

Bohužiaľ, SIFG nie je nainštalovaný na motoroch ruskej výroby, ale mnohí motoristi ladia spaľovacie motory a snažia sa zlepšiť výkon pohonnej jednotky. Klasickou verziou modernizácie motora je inštalácia „športového“ vačkového hriadeľa, v ktorom sú vačky posunuté, ich profil je zmenený.

Tento r / hriadeľ má svoje výhody:

motor sa stáva krútiacim, jasne reaguje na stlačenie plynového pedála;
zlepšuje sa dynamická charakteristika auta, auto doslova zvracia spod seba.

Ale takéto ladenie má aj nevýhody:

voľnobežné otáčky sa stanú nestabilnými, musíte ich nastaviť v rozmedzí 1100-1200 ot./min;
spotreba paliva sa zvyšuje;
je dosť náročné nastaviť ventily, spaľovací motor si vyžaduje starostlivé ladenie.

Pomerne často sú ladené motory VAZ modelov 21213, 21214, 2106. Problémom motorov VAZ s reťazovým pohonom je výskyt „dieselového“ hluku a často sa vyskytuje v dôsledku zlyhania napínača. Modernizácia spaľovacieho motora VAZ spočíva v inštalácii automatického napínača namiesto štandardného továrenského.

Na modeloch motora VAZ-2101-07 a 21213-21214 je často inštalovaná jednoradová reťaz: motor s ním beží tichšie a reťaz sa menej opotrebováva - jej priemerná životnosť je 150 000 km.

Takže, čo to je a prečo je to potrebné. Nebudem popisovať základy fungovania 2T motorov, keďže ich každý pozná, no nie každý chápe, čo sú fázy distribúcie plynu a prečo sú práve také a nie iné.
Časovanie ventilov je časový úsek, počas ktorého sa okná vo valci otvárajú a zatvárajú, keď sa piest pohybuje nahor a nadol. Uvažujú sa v stupňoch otáčania kolien hriadeľa motora. Napríklad výfuková fáza 180 stupňov znamená, že výfukový otvor sa začne otvárať, otvárať a potom zatvárať pri polovici otáčky (180 z 360) kľukového hriadeľa motora. Treba tiež povedať, že pri pohybe piestu nadol sa otvárajú okná. A otvorte na maximum v dolnej úvrati (BDC). Potom, keď sa piest posunie nahor, zatvoria sa. Vďaka tejto konštrukčnej vlastnosti 2T motorov je časovanie ventilov symetrické vzhľadom na mŕtve body.

Na dokončenie obrazu procesu distribúcie plynu je potrebné povedať aj o ploche okien. Fáza, ako som už písal, je čas, počas ktorého sa okná otvárajú a zatvárajú, no rovnako dôležitú úlohu zohráva aj plocha okna. Veď pri rovnakom čase otvorenia okna zmes (preplach) prejde viac cez okno, ktoré je plošne väčšie a naopak. To isté platí pre výfuk, výfukových plynov bude viac odchádzať z valca, ak je plocha okna väčšia.
Všeobecný pojem, ktorý charakterizuje celý proces prúdenia plynov cez okná, sa nazýva časový úsek.
A čím je väčší, tým je výkon motora vyšší a naopak. To je dôvod, prečo vidíme také obrovské prierezové čistenie, sacie a výfukové kanály, ako aj vysoké časovanie ventilov na moderných vysokovýkonných 2T motoroch.

Vidíme teda, že funkcie distribúcie plynu vykonávajú okná valcov a piest, ktorý ich otvára a zatvára. Z tohto dôvodu sa však stráca čas, počas ktorého by piest vykonával užitočnú prácu. V skutočnosti sa výkon motora vytvára len pred otvorením výfukového otvoru a pri ďalšom pohybe piesta smerom nadol nevzniká žiadny alebo len veľmi malý krútiaci moment. Vo všeobecnosti nie je kapacita motora 2T na rozdiel od 4T plne využitá. Preto je prvoradou úlohou projektantov zvýšiť čas - prierez pri minimálnych fázach. To poskytuje lepšie krivky krútiaceho momentu a hospodárnosti ako v rovnakom časovom úseku, ale vo vyšších fázach.
Ale keďže priemer valca je obmedzený a šírka okien je tiež obmedzená, aby sa dosiahla vysoká úroveň sily motora, je potrebné zvýšiť časovanie ventilov.
Mnoho ľudí, ktorí chcú dosiahnuť väčší výkon, začne zväčšovať okná vo valci, či už náhodne, alebo na niekoho radu, alebo majú niekde odčítanú radu, ale v skutočnosti nechápu, čo nakoniec získajú a či to robia správne. Alebo možno potrebujú niečo iné?
Povedzme, že máme nejaký motor a chceme z neho vyťažiť viac. Čo robíme s fázami? Mnohým ako prvé napadne vypílenie výfukových okien, prípadne zdvihnutie valca pomocou tesnenia a pílenie nasávania alebo rezanie piestu zo strany nasávania. Áno, takto dosiahneme nárast fáz a v dôsledku času aj prierez, ale za akú cenu. Skrátili sme čas, počas ktorého bude piest vykonávať užitočnú prácu. Prečo sa výkon vo všeobecnosti zvyšuje s nárastom fáz a nie klesá? Času pribúda – poviete prierez, áno je. Nezabúdajte ale, že ide o 2T motor a v ňom je celý princíp fungovania založený na rezonančných tlakových a výtlačných vlnách. A väčšinou tu zohráva kľúčovú úlohu výfukový systém. Je to ona, ktorá vytvára vákuum vo valci na začiatku výfuku, odťahuje výfukové plyny a následne tiež nasáva zmes z čistiacich kanálov, čím zvyšuje časovú časť čistenia. Taktiež tankuje zmes, ktorá vytiekla z valca, späť do valca. V dôsledku toho máme nárast výkonu s rastúcimi fázami. Netreba ale zabúdať ani na to, že výfukový systém je nastavený na určité otáčky, za ktoré sa zmes, ktorá vytiekla z valca, nevracia a vďaka vysokým fázam sa znižuje užitočný zdvih piesta. Dochádza teda k výpadku prúdu a nadmernej spotrebe paliva pri nerezonančných frekvenciách motora.
Je teda možné získať rovnaký výkon a znížiť pokles a spotrebu paliva? Áno, ak dosiahnete rovnaký čas - prierezy bez zvýšenia časovania ventilov!
Čo to však znamená v praxi? Zväčšenie šírky okien a prierezu kanálov je obmedzené hrúbkou stien kanálov a hraničnými hodnotami šírky okien v dôsledku činnosti krúžkov. Ale kým je rezerva, treba ju využiť a až potom zvyšovať fázy.
Takže, ak sami naozaj neviete, čo chcete, a ako mnohí hovoria, chcem napájanie, ale aj preto, aby spodky nezmizli, zvýšte šírku pásma kanálov a okien bez zvyšovania fáz. Ak vám to nestačí, zvyšujte fázy postupne. Napríklad bude optimálne pre 10 stupňov výfuku, pre 5 stupňov preplachovania.
Chcel by som trochu ustúpiť a povedať samostatne o fáze príjmu. Tu sme mali veľké šťastie, keď ľudia prišli so spätným tanierovým ventilom, u obyčajných ľudí s jazýčkovým ventilom (LK). Jeho plusom je, že automaticky mení nasávaciu fázu a oblasť nasávania. Mení teda časový úsek nasávania podľa potrieb motora v danom momente. Hlavná vec je správne vybrať a nainštalovať. Plocha ventilu by mala byť 1,3-krát väčšia ako plocha prierezu karburátora, aby sa netvoril zbytočný odpor prúdeniu zmesi.

Samotné nasávacie okná by mali byť ešte väčšie a nasávacia fáza by mala byť čo najväčšia, aby LC začal pracovať čo najskôr. Ideálne od samého začiatku pohybu piestu smerom nahor.
Príkladom toho, ako dosiahnuť fázu maximálneho nasávania, môžu byť nasledujúce fotografie úprav nasávania (nie Java, ale podstata toho sa nemení):

Toto je jedna z najlepších možností na dokončenie príjmu. Vstup je tu v skutočnosti kombinovanou verziou vstupu do valca a vstupu do kľukovej skrine (vstupný kanál je neustále spojený s kľukovou komorou, CSC). Zvyšuje tiež životnosť NGSH vďaka lepšiemu fúkaniu čerstvou zmesou.

Na vytvorenie tohto kanála spájajúceho vstupný kanál s kľukovou skriňou je zvolené maximálne možné množstvo kovu, ktorý je umiestnený na vstupnej strane v blízkosti objímky.

V samotnom rukáve sa pod hlavnými vytvárajú ďalšie okná.

V plášti valca je kov vybraný aj v blízkosti rukáva.
Správne nainštalovaný LC vám umožňuje raz a navždy vyriešiť problém s výberom fázy nasávania.
Kto sa napriek tomu rozhodol dosiahnuť väčší výkon a vie, na čo mieri, je pripravený obetovať nižšie triedy v záujme výbušného pickupu na vrchole, môže bezpečne zvýšiť fázy distribúcie plynu. Najlepším riešením by bolo využiť v tejto veci skúsenosti niekoho iného.
V zahraničnej literatúre sa napríklad uvádzajú tieto odporúčania:

Možnosť Road race by som vylúčil, keďže fázy sú veľmi extrémne, určené pre preteky na okruhoch a nie sú praktické pri jazde na bežných cestách. Áno, a s najväčšou pravdepodobnosťou určený pre výkonový ventil, ktorý znižuje výfukovú fázu pri nízkych a stredných otáčkach na prijateľnú úroveň. V každom prípade sa neoplatí robiť fázu uvoľnenia viac ako 190 stupňov. Najlepšia možnosť, ako pre mňa, je 175-185 stupňov.

Čo sa týka očisty ... tu je všetko viac-menej indikované optimálne. Ako však pochopiť, koľko sa bude váš motor otáčať? Môžete hľadať vylepšenia ľudí a zisťovať od nich, alebo si môžete vziať len priemerné čísla. Je to okolo 120-130 stupňov. Optimálnych 125 stupňov. Vyššie čísla znamenajú menší objem motora.
A predsa s nárastom očistných fáz je potrebné zvýšiť aj jej tlak, t.j. kompresia kľukovej skrine. Aby ste to dosiahli, musíte minimalizovať objem kľukovej komory odstránením nepotrebných dutín. Napríklad na začiatok upchatím vyvažovacích otvorov v kľukovom hriadeli. Zátky by mali byť vyrobené z čo najľahšieho materiálu, aby neovplyvňovali vyváženie HF. Zvyčajne sú vyrezané z vínnych korkov (korkové drevo) a vrazené do vyrovnávacích otvorov, po ktorých sú na oboch stranách potiahnuté epoxidom.

Ohľadom príjmu som písal vyššie, že je lepšie dať LC a nelámať si hlavu výberom fázy.

Povedzme teda, že ste sa rozhodli, ako vylepšíte svoj motor, aké bude mať časovanie ventilov. Teraz, aký je najjednoduchší spôsob, ako vypočítať, koľko je to v mm.? Veľmi jednoduché. Existujú matematické vzorce na určenie zdvihu piestu, ktoré sa dajú prispôsobiť našim účelom, čo som urobil. Keď som zadal vzorce do programu Excel a dostal som program na výpočet fáz distribúcie plynu preplachovania a výfuku ( odkaz na stiahnutie na konci článku).
Potrebujete vedieť len dĺžku ojnice (Java 140mm, IZH Jupiter, Sunrise, Minsk 125mm, IZH ps 150mm. Ak chcete, na internete nájdete dĺžku takmer akejkoľvek ojnice) a zdvih piestu.
Program je vyrobený tak, že určuje vzdialenosť od horného okraja okna po okraj objímky. Prečo áno a nepovedzte len výšku okna? Pretože toto je najpresnejšia definícia fáz. Horná úvrať koruna piesta MUSIEŤ byť na rovnakej úrovni s okrajom objímky v dôsledku stlačenia (vlastnosti tvaru spaľovacej komory pre prevádzku bez klepania) a ak zrazu nie je na rovnakej úrovni, budete musieť nastaviť výšku valca (napríklad výberom hrúbky tesnenia pod valcom). Ale v dolnej úvrati nie je spodok piestu spravidla na rovnakej úrovni ako okraje okien, ale o niečo vyššie, t.j. Piest úplne neotvorí okná! Takéto dizajnové prvky sa nedá nič robiť. To ale znamená, že okná nefungujú v plnej výške, a preto sa z nich nedajú určiť fázy!

Motory bežia na benzín, plyn, alkohol alebo naftu - v 2- alebo 4-taktnom cykle. A v každom prípade ich charakter veľmi závisí od toho, čo sa nazýva časovanie ventilov. S čím teda jedia? Prečo potrebujete upraviť fázy? Poďme sa pozrieť.

Výmena plynu

Veľká časť nášho života závisí od toho, ako dýchame. Áno, a život sám; vo svete a.v.s. O tom istom. Zoberme si 1,5-litrový 16-ventil VAZ; chce to ťahať pri V pri 600 min -1 ? Pre zábavu. Otázka voľby časovania ventilov: profil vačiek vačkového hriadeľa nasávania voľme tak, aby sanie začínalo na cca 24° (podľa uhla natočenia kľukového hriadeľa) za hornou úvraťou. Vačky urobíme tak „tupé“, aby sa ventily zdvihli len o 3 mm a vstup končil niekde na 6 ° po N.M.T.

Začiatok vypúšťania je nastaviteľný po 12 ° BC a výfukové ventily sú uzavreté aj len pri BT; ich vzostup nechávame „podľa štátu“. Stupne a milimetre zdvihu ventilu sú práve tie fázy: skôr, neskôr.

Schéma časovacieho kruhu 4-taktného motora

Skontrolujte experimentálne: pri správnom nastavení zapaľovania a vstrekovania paliva ukáže upravená „štvorka“ najväčší 75 – 80 Nm – niekde pri 6 stovkách otáčok! Maximálny výkon - 10-12 hp pri 1500 min-1; nesúď. Motor však bude v skutočnosti ťahať úplne „zdola“ – ako (malý) parný stroj. Jediná škoda je, že nevyvíja ani rýchlosť, ani silu.

Kompletný diagram nasávania (výfuku): milimetre zdvihu ventilu podľa uhla kľuky

Nepáči sa mi to ... Poďme z druhého konca: profil vačky je taký, že nasávanie začína na 90 ° BTDC a končí na 108 ° AFB; stúpanie - do 14 mm. je v tom rozdiel? A tiež uvoľnenie: začiatok na 102° pred naším letopočtom, končiaci na 96° po BT. Ako hovoria odborníci, prekrytie výfuku a nasávania je 186 ° z hľadiska uhla natočenia kľukového hriadeľa! A čo? Pozri: so správnym nastavením zapaľovania a vstrekovania [Aj s nadrozmernými hlavami ventilov, vyvŕtanými a leštenými sacími a výfukovými otvormi...] váš 1,5-litrový VAZ vydá niečo ako 185 Nm krútiaceho momentu - pod ... 11 tisíc otáčok! A pri 13500 min -1 vyvinie asi 330 koní. - bez akéhokoľvek posilnenia. Samozrejme, ak to rozvody a kľukový mechanizmus prežijú (takmer). Asi pred 40 rokmi dobrý 3-litrový motor Formuly 1 ukázal taký výkon ... Pravda, pod 6000 min -1 bude nútený VAZ úplne mŕtvy [Voľnobežné otáčky budú musieť byť nastavené niekde na 3500 min -1 ...]; jeho prevádzkový rozsah je 9-14 tisíc otáčok.

Naopak, na „vrcholoch“: široké časovanie ventilov umožní 100% mobilizovať rezonanciu tokov plynu na vstupe a výstupe, ako sa hovorí, akustické zvýšenie. Pri správnom výbere dĺžok a úsekov (jednotlivých) vstupných a výstupných potrubí dosiahne pomer plnenia valcov úroveň 1,25-1,35 v pásme 11 tisíc otáčok; získať požadovaných 185 Nm.

Toto je časovanie ventilov: nastavujú výmenu plynu A.V.S. - vstup-výstup. A výmena plynu určuje všetko ostatné: tok krútiaceho momentu, otáčky motora, jeho maximálny výkon, elasticitu... Pár príkladov ukazuje, ako veľmi sa mení charakter toho istého motora v závislosti od fáz. Okamžite sa objaví myšlienka: fázy distribúcie plynu je potrebné upraviť - priamo na cestách. A potom pod kapotou vášho auta nebude jeden jediný motor – pre všetky príležitosti, ale veľa rôznych!

Ako učil najlepší priateľ motoristov, „kádre rozhodujú o všetkom“. Aby sme parafrázovali slávny výraz, predpokladáme, že o všetkom rozhodujú fázy (distribúcia plynu). Generalissimo vedel regulovať personálne záležitosti a stavitelia motorov sa vždy snažili kontrolovať fázy.

fázová rotácia

Ľahko sa hovorí, ale ťažko sa robí; pri 4-taktnom motore je časovanie ventilov nastavené profilom vačiek (vyrobené z vysokopevnostnej kalenej ocele). Zmeniť to po ceste nie je ľahká úloha. Aj s rovnakým profilom sa však dá niečo urobiť, napríklad posunúť vačkový hriadeľ pozdĺž uhla natočenia kľukového hriadeľa. Sem a tam; to znamená, že trvanie vstupu zostáva nezmenené (v 2. príklade - 378 °), ale začína aj končí skôr. Predpokladajme, že sacie ventily sú teraz otvorené o 120° BTDC. a zatvorte pri 78° n.m. Takpovediac na „skôr-skôr“. Alebo naopak - na "neskôr-neskôr": príjem začína na 78 ° pred hornou mŕtvou hmotnosťou. a končí pri 120° po n.m.t.

Nezmenený diagram nasávania presunieme na „neskôr-neskôr“: fázová rotácia

Toto riešenie (pre nasávanie) prvýkrát použila ALFA Romeo na 2-litrovej 8-ventilovej „štvorke“ Twin spark [Je jasné, že fázovanie platí, keď sú sacie a výfukové ventily poháňané 2 samostatnými vačkovými hriadeľmi; v polovici 80. rokov bol Twin spark jedným z mála dizajnov DOHC. A odvtedy sa rozšírili 2 hriadele v hlave valca - práve kvôli fázovej rotácii.]- ešte v roku 1985. Nazýva sa to fázová rotácia a používa sa (na vstupe a / alebo výstupe) pomerne široko. A čo to dáva? Nie veľa, ale stále lepšie ako nič. Takže pri studenom štarte motora s katalyzátorom je vačkový hriadeľ výfuku natočený pred krivku. Uvoľňovanie začína skoro a výfukové plyny so zvýšenou teplotou idú do konvertora; rýchlejšie sa ohrieva. Do ovzdušia sa uvoľňuje menej škodlivých látok.

Alebo jazdíte rovnomerne rýchlosťou 90 km/h, od motora je potrebných len 10 % jeho maximálneho výkonu. To znamená, že škrtiaca klapka je silne zakrytá; zvýšené straty pri čerpaní, nadmerná spotreba paliva. A ak silne posuniete sací vačkový hriadeľ na „neskôr neskôr“, časť (povedzme 1/3) zmesi vzduch-palivo sa počas kompresie vytlačí späť do sacieho potrubia [Neboj sa, ona nikam nejde. Takzvaný „5-taktný“ cyklus.]. a výkon motora sa zníži (na úroveň požadovanú jazdnými podmienkami) bez nadmerného škrtenia sania. To znamená, že aj keď je škrtiaci ventil zatvorený, ale nie toľko, straty pri čerpaní sú oveľa menšie. Úspora benzínu - a niečo iné; nestojí to za to?

VTEC

Možnosti fázovej rotácie sú obmedzené tým, že, ako sa hovorí, "chvost je vytiahnutý - nos je zaseknutý." Keď znížite predstih otvárania ventilu, oneskorenie zatvárania sa zvýši presne o rovnakú hodnotu.

Z času na čas to nie je jednoduchšie. Teraz, ak nejako zmeníte trvanie nasávania a výfuku ... Povedzme, že v druhom príklade ho znížte - keď je to potrebné - z 378 na 225 °. Motor bude môcť normálne pracovať aj „na spodkoch“ – bez straty výkonu „na vrchoch“.

Sny sa stávajú skutočnosťou: od predstavenia dvojitej iskry s fázovou rotáciou uplynuli 4 roky a Honda Motor ukázala 1,6-litrový 16-ventilový B16A s revolučným VTEC. Motor bol vybavený – prvýkrát v histórii – 2-režimovým ventilovým mechanizmom (na vstupe a výstupe); proces začal. Niekedy však musíte počuť: len si pomyslite, VTEC - iba 2 režimy. A v motore mojej Corolly sú fázy regulované plynule - kontinuita režimov. Áno, - ak nevidíte dva veľké rozdiely ...

Klasický mechanizmus Honda VTEC: 3 vačky na pár ventilov. Stredová vačka je „široká“, 2 bočné vačky (pre symetriu) sú „úzke“. Blokovanie vahadiel piestom dáva široké nasávacie (výfukové) fázy

V našej slnečnej krajine je z nejakého dôvodu zvykom mučiť ľudí dvakrát do roka pohybom rúk na hodinu – na jar „skôr-skôr“ a na jeseň „neskôr-neskôr“. Boh im sudcu, to je o inom. Je technicky jednoduché prepínať šípky nielen na hodinu každých šesť mesiacov, ale dokonca na minútu každý deň. Takpovediac bezstupňovo. Fázová rotácia je ako pohyb hodín – a efekt je približne rovnaký.

Skúsili ste zmeniť denné hodiny? Nech nie plynule, len dva režimy, povedzme, 9 hodín a 12? Takže inžinieri Hondy našli riešenie tejto triedy problému; cítiť rozdiel. Predpokladajme, že v „dolnom“ režime je trvanie sania 186 ° (podľa uhla natočenia kľukového hriadeľa) a v „hornom“ režime - 252 °. Radikálna zmena v podmienkach výmeny plynu: pod kapotou, ako to bolo, dva nerovnaké motory. Jeden je elastický a má vysoký krútiaci moment na „spodných častiach“, druhý je „ostrý“, torzný a silný na „vrchoch“; Pred 25 rokmi to bolo nemysliteľné. A mimochodom, pridanie fázovej rotácie k VTEC, čo Honda urobila v dizajne i-VTEC, nič nestojí. keďže naopak – dať VTEC fázovú rotáciu – nebude fungovať; proprietárny mechanizmus nie je taký jednoduchý a podlieha patentom.

Dva nerovnaké diagramy nasávania pre ten istý motor

Poznámka: VTEC vám umožňuje meniť vzor nasávania (a výfuku)! Nielen presuňte na „skôr-skôr“ alebo „neskôr-neskôr“, ale zmeňte profil. Kvalitatívny pokrok proti banálnej rotácii fáz - aj keď existujú iba 2 režimy (v neskorších verziách - až 3). Honda má veľa imitátorov a nasledovníkov: Mitsubishi MIVEC, Porsche VarioCam Plus, Toyota VVTL-i. Vo všetkých prípadoch sa používajú vačky nerovnakých profilov s blokovaním pohonu ventilu; predstavte si, že to funguje.

Valvetronic

No v roku 2002 odhalili bavorskí dizajnéri slávne rozvody Valvetronic. A ak je VTEC „montana“, potom je Valvetronic „plný ...“. Mechanizmus je v masovej prevádzke už 5 rokov, ale recenzenti automobilov stále nepochopili jeho význam a princíp fungovania. Áno, novinári, ak tlačová služba BMW... Pozrite a uvidíte: v značkových tlačových správach je Valvetronic interpretovaný ako mechanizmus na zmenu zdvihu ventilu! Čo ak sa nad tým zamyslíš? Nie je nič jednoduchšie ako nastavenie zdvihu – nie je to náročnejšie ako fázová rotácia. Valvetronic je však sofistikované zariadenie; je toho asi viac.

Plynule variabilný vzor nasávania (zmena šírky základne): bavorský Valvetronic. Upozorňujeme: schéma mechanizmu je zobrazená nesprávne - nebude fungovať. Firemná tlač… max = 9,5 mm; min = 0,2 mm

Hovorme o nezvyčajnom mechanizme samostatne. Medzičasom priznávame, že bavorské motory Valvetronic boli prvé Ottove motory, ktorých výkon je regulovaný bez škrtenia sania! Ako diesely. Zaobídu sa bez najškodlivejšej časti konštrukcie zážihového motora; porovnateľné s vynálezom karburátora. Alebo magneto. V roku 2002 sa svet zmenil bez toho, aby si to niekto všimol...

elektromagnety

Dávam klobúk dolu pred inžiniermi BMW a Valvetronic je predsa len epizóda vo vývoji Ottovho motora. Stredné riešenie je v očakávaní radikálneho riešenia. A už je to na prahu: bezvačkové časovanie s elektromagnetickým pohonom ventilov. Žiadne vačkové hriadele s ich pohonom, tlačné tyče, vahadlá, hydraulické vyrovnávače medzier atď. Iba drieku ventilu vstupuje do silného elektromagnetu [So silou na os ventilu až 80-100 kg! V opačnom prípade ventily nedržia krok so svojimi fázami. A nie je ľahké poskytnúť takéto úsilie v kompaktnom mechanizme, čo je hlavný problém pri vytváraní e-magnetického časovania.], ktorého napätie je privádzané pod kontrolu CPU. To je všetko: pri každej otáčke kľukového hriadeľa CPU riadi momenty začiatku otvárania a zatvárania ventilov - a výšku ich stúpania. Neexistujú žiadne vačky s ich nezmeneným profilom, neexistujú žiadne raz a navždy nastavené časovanie ventilov.

Elektromagnetický ventilový rozvod (Valeo): nekonečné možnosti 1 - podložky; 2 – elektromagnet; 3 - doska; 4 - ventil; 5 - pružiny; 6 - kompresia; 7 - strečing

Diagramy nasávania a výfuku sú voľne nastaviteľné a v širokých medziach (obmedzené iba fyzikou procesov). Samostatne pre každý z valcov a od cyklu k cyklu - ako okamih vstreku a množstvo dodávaného paliva. Alebo zapaľovanie. V podstate sa Otto motor stane sám sebou – prvýkrát v histórii. A nenechá žiadnu šancu dieselu. Ako sa počítače ocitli s príchodom mikro „čipov“ a vreckové kalkulačky okamžite nahradili elektromechanické sčítačky. Keďže koncom štyridsiatych rokov boli počítače postavené na vákuových trubiciach a elektromagnetických relé; zvážte, že zážihové motory sú stále v tomto štádiu. Možno Valvetronic...

Kvalita spaľovacieho motora automobilu závisí od mnohých faktorov, ako je výkon, účinnosť, objem valcov.

Schéma časovania ventilov dvojtaktného motora

Napriek tomu majú 2-taktné spaľovacie motory svoje výhody, najmä dieselové modely:

pohonné jednotky sú kompaktnejšie a ľahšie;
sú lacnejšie;
2-taktný motor zrýchľuje rýchlejšie.

Regulátor časovania ventilov

vačkový hriadeľ je pripojený k hydraulickej spojke;
aj s touto spojkou má spojenie a rozvodové koleso;
pri voľnobehu a nízkych rýchlostiach je vačkový hriadeľ s vačkovým hriadeľom upevnený v štandardnej polohe, ako bol nastavený podľa značiek;
so zvýšením rýchlosti pod vplyvom hydrauliky spojka otáča vačkový hriadeľ vzhľadom na reťazové koleso (vačkový hriadeľ) a fázy časovania sa posúvajú - vačky vačkového hriadeľa otvárajú ventily skôr.

Treba poznamenať, že SIFG sa používajú hlavne na motoroch s dvoma vačkovými hriadeľmi, kde sú vo valcoch inštalované 4 ventily - 2 sacie a 2 výfukové.

Zariadenia na nastavenie časovania ventilov

motor je pri voľnobehu nestabilný;
ICE nevyvíja energiu;
v tlmiči sú výstrely a praskajú v sacom potrubí.

Ak sa značky pomýlia o niekoľko zubov, je možné, že sa ventily môžu ohnúť a motor sa nespustí.

dva goniometre (pre pravý a ľavý hriadeľ sú odlišné);
uhlomer.

Existujú aj špeciálne nástroje na inštaláciu vačkových hriadeľov na motory BMW M56 / M54 / M52. Inštalačná súprava pre fázy distribúcie plynu spaľovacieho motora BVM obsahuje:

Poruchy systému variabilného časovania ventilov

chybný solenoidový ventil;
spojka na zmenu fázy je zanesená nečistotami;
rozvodová reťaz sa natiahla;
chybný napínač reťaze.

Často v prípade porúch v tomto systéme:

voľnobežné otáčky klesajú, v niektorých prípadoch sa zastaví spaľovací motor;
spotreba paliva sa výrazne zvyšuje;
motor nevyvíja rýchlosť, auto niekedy nezrýchli ani na 100 km / h;
motor neštartuje dobre, musí sa niekoľkokrát spustiť so štartérom;
zo spojky SIFG sa ozve cvrlikanie.

Tento r / hriadeľ má svoje výhody:

motor sa stáva krútiacim, jasne reaguje na stlačenie plynového pedála;
zlepšuje sa dynamická charakteristika auta, auto doslova zvracia spod seba.

Ale takéto ladenie má aj nevýhody:

voľnobežné otáčky sa stanú nestabilnými, musíte ich nastaviť v rozmedzí 1100-1200 ot./min;
spotreba paliva sa zvyšuje;
je dosť náročné nastaviť ventily, spaľovací motor si vyžaduje starostlivé ladenie.

Na modeloch motora VAZ-2101-07 a 21213-21214 je často inštalovaná jednoradová reťaz: motor s ním beží tichšie a reťaz sa menej opotrebováva - jej priemerná životnosť je 150 000 km.

Tí, ktorí sú spojení s pretekárskou automobilovou či motocyklovou technikou, alebo sa jednoducho zaujímajú o dizajn športových áut, dobre poznajú meno inžiniera Wilhelma Wilhelmovicha Beckmana, autora kníh „Racing Cars“ a „Racing Motorcycles“. Viac ako raz prehovoril na stránkach „Za volantom“.

Nedávno vyšlo tretie vydanie knihy „Racing Motorcycles“ (druhé vyšlo v roku 1969), prepracované a doplnené o informácie o nových konštrukčných riešeniach a analýzu trendu ďalšieho vývoja dvojkolesových strojov. Čitateľ v knihe nájde esej o histórii vzniku motorkárstva a jeho vplyve na rozvoj motocyklového priemyslu, získa informácie o klasifikácii automobilov a súťažiach, zoznámi sa s konštrukčnými vlastnosťami motorov, prevodoviek, podvozkov a zapaľovacích systémov pretekárskych motocyklov, dozvie sa o spôsoboch ich zlepšenia.

Mnohé z toho, čo je prvýkrát použité na športových autách, potom implementované na sériových cestných bicykloch. Zoznámenie sa s nimi vám preto umožňuje nahliadnuť do budúcnosti a predstaviť si motocykel zajtrajška.

Prevažná väčšina motocyklových motorov, ktoré sa v súčasnosti vo svete vyrábajú, pracuje v dvojtaktnom cykle, takže o ne prejavujú motoristi najväčší záujem. Čitateľom dávame do pozornosti úryvok z knihy V. V. Beckmana, venovanej jednej z najdôležitejších otázok vývoja dvojtaktných motorov. Urobili sme len drobné škrty, prečíslovali čísla a niektoré názvy sme zosúladili s tými, ktoré sa používajú v časopise.

V súčasnosti dvojtaktné pretekárske motory prekonávajú svojich štvortaktných súperov v triedach od 50 do 250 cm3: v triedach s väčším objemom sú štvortaktné motory stále konkurencieschopné. pretože vysoký výkon dvojtaktných motorov týchto tried je ťažší a známa nevýhoda dvojtaktného procesu sa stáva zreteľnejšou - zvýšená spotreba paliva, ktorá si vyžaduje zvýšenie objemu palivových nádrží a častejšie zastávky na doplnenie paliva.

Prototyp najmodernejších dvojtaktných pretekárskych motorov je dizajn vyvinutý spoločnosťou MC (NDR). Práce na zdokonaľovaní dvojtaktných motorov v tejto spoločnosti poskytli pretekárskym motocyklom triedy MC 125 a 250 cm3 vysoké dynamické vlastnosti a ich dizajn do tej či onej miery kopírovali mnohé firmy v iných krajinách sveta.

Závodné motory MC (obr. 1) majú jednoduchú konštrukciu a podobajú sa konštrukciou aj vzhľadom bežným dvojtaktným motorom.

A - všeobecný pohľad; b - umiestnenie distribučných kanálov plynu

Za 13 rokov vzrástol výkon pretekárskeho motora MC 125 cm3 z 8 na 30 koní. S.; už v roku 1962 bola dosiahnutá litrová kapacita 200 litrov. s./l. Jedným z podstatných prvkov motora je kotúčový rotačný ventil navrhnutý D. Zimmermanom. Umožňuje vám získať asymetrické nasávacie fázy a výhodný tvar sacieho traktu: vďaka tomu sa zvyšuje plniaci pomer kľukovej skrine. Kotúčová cievka je vyrobená z tenkého (asi 0,5 mm) plechu pružinovej ocele. Optimálna hrúbka disku bola nájdená empiricky. Kotúčová cievka funguje ako membránový ventil a tlačí na vstupný otvor, keď je horľavá zmes stlačená v kľukovej skrini. So zväčšenou alebo zmenšenou hrúbkou cievky sa pozoruje zrýchlené opotrebovanie kotúča. Príliš tenký kotúč sa ohýba smerom k saciemu otvoru, čo má za následok zvýšenie trecej sily medzi kotúčom a krytom kľukovej skrine; zvýšená hrúbka kotúča tiež vedie k zvýšeným stratám trením. V dôsledku jemného doladenia konštrukcie sa zvýšila životnosť kotúčovej cievky z 3 na 2000 hodín.

Kotúčová cievka nepridáva konštrukcii motora veľkú zložitosť. Cievka je namontovaná na hriadeli pomocou posuvného kľúča alebo drážkového spojenia tak, aby kotúč mohol zaujať voľnú polohu a nemohol byť privretý v úzkom priestore medzi stenou kľukovej skrine a krytom.

V porovnaní s klasickým systémom ovládania sacieho otvoru spodnou hranou piestu umožňuje cievka skoršie otvorenie sacieho otvoru a udržanie otvoreného po dlhú dobu, čo prispieva k zvýšeniu výkonu pri vysokých aj stredných otáčkach. Pri bežnom zariadení na distribúciu plynu je skoré otvorenie sacieho okna nevyhnutne spojené s veľkým oneskorením jeho zatvárania: je to užitočné na dosiahnutie maximálneho výkonu, ale je spojené so spätnou emisiou horľavej zmesi v stredných režimoch a zodpovedajúcim zhoršením charakteristík krútiaceho momentu a štartovacích vlastností motora.

Na dvojvalcových motoroch s paralelnými valcami sú na koncoch kľukového hriadeľa nainštalované kotúčové ventily, ktoré s karburátormi vyčnievajúcimi doprava a doľava poskytujú veľké rozmery po celej šírke motora, zväčšujú prednú plochu motocykla a zhoršujú jeho vonkajší tvar. Na odstránenie tohto nedostatku sa niekedy používala konštrukcia vo forme dvoch jednovalcových motorov spojených pod uhlom so spoločnou kľukovou skriňou a vzduchovým chladením (Derby, Java).

Na rozdiel od motora Java môžu valce dvojitých motorov zaujímať vertikálnu polohu: to vyžaduje vodné chladenie, pretože zadný valec je zakrytý predným. Podľa tejto schémy bol vyrobený jeden zo závodných motorov MT 125 cm3.

Trojvalcový motor Suzuki (50 cm3, litrový výkon asi 400 k/l) s kotúčovými cievkami pozostával v podstate z troch jednovalcových motorov kombinovaných v jednom bloku s nezávislými kľukovými hriadeľmi: dva valce boli horizontálne. jedna vertikála.

Motory so zlatým nasávaním boli navrhnuté aj v štvorvalcových verziách. Typickým príkladom sú motory Yamaha, vyrobené ako dva dvojprevodové paralelné valce; jeden pár valcov je umiestnený horizontálne, druhý - pod uhlom nahor. Motor s objemom 250 cm3 vyvinul až 75 koní. s., a výkon možnosti 125 cm3 dosiahol 44 litrov. s. pri 17 800 ot./min.

Štvorvalcový motor Java (350 cm3, 48x47) so sacími cievkami, čo sú dva dvojvalcové vodou chladené motory, bol navrhnutý podľa podobnej schémy. Vyvíja výkon 72 koní. s. pri 1300 ot./min. Výkon štvorvalcového motora Morbidelli triedy 350 cm3 rovnakého typu je ešte väčší - 85 k. s.

Pretože drieky ventilov sú namontované na koncoch kľukového hriadeľa, vývodový hriadeľ vo viacvalcových konštrukciách s týmto sacím systémom je zvyčajne cez ozubené koleso na strednom čape medzi priestormi kľukovej skrine. Pri kotúčových cievkach uvedeného typu je zvýšenie počtu valcov motora nad štyri nepraktické, pretože ďalšie párovanie dvojvalcových motorov by viedlo k veľmi ťažkopádnej konštrukcii; aj vo štvorvalcovej verzii sa motor ukazuje na hranici prípustných rozmerov.

Nedávno sa na niektorých pretekárskych motoroch Yamaha používali automatické membránové ventily v sacom kanáli medzi karburátorom a valcom (obr. 2, a). Ventil je tenká elastická doska, ktorá sa pôsobením vákua v kľukovej skrini ohýba a uvoľňuje priechod pre horľavú zmes. Aby sa zabránilo rozbitiu ventilov, sú k dispozícii obmedzovače ich zdvihu. Pri stredných pracovných cykloch sa ventily zatvárajú dostatočne rýchlo, aby sa zabránilo spätnému spaľovaniu, čo zlepšuje charakteristiku krútiaceho momentu motora. Na základe praktických pozorovaní môžu takéto ventily normálne fungovať pri otáčkach do 10 000 ot./min. Pri vyšších rýchlostiach je ich výkon problematický.

: a - schéma zariadenia; b - začiatok plnenia kľukovej skrine; c - nasávanie zmesi cez ventily do valca; 1 - obmedzovač; 2 - membrána; 3 - okienko v pieste

V motoroch s membránovými ventilmi sa na zlepšenie plnenia odporúča udržiavať spojenie medzi sacím kanálom a priestorom pod piestom alebo preplachovacím kanálom, keď je piest blízko N.M.T. Na to sú v stene piestu zo vstupnej strany usporiadané príslušné okienka 3 (obr. 2, b). Membránové ventily poskytujú dodatočné nasávanie horľavej zmesi, keď sa vo valcoch a kľukovej skrini počas preplachovania vytvorí vákuum (obr. 2, c).

Vysoký výkon vyvíjajú aj dvojtaktné motory, v ktorých je proces nasávania horľavej zmesi do kľukovej skrine riadený piestom, tak ako u drvivej väčšiny bežných sériovo vyrábaných motorov. Týka sa to hlavne motorov so zdvihovým objemom 250 cm3 a viac. Príkladom sú motocykle "Yamaha" a "Harley-Davidson" (250 cm3 - 60 k;

350 cm3 - 70 l. s.), ako aj motocykel Suzuki s dvojvalcovým motorom triedy 500 cm3 s výkonom 75 k. s., ktorý získal prvé miesto v pretekoch T.T. (Turistická trofej) 1973. Posilňovanie týchto motorov sa uskutočňuje rovnakým spôsobom ako v prípade použitia kotúčových ventilov, starostlivým konštrukčným štúdiom orgánov rozvodu plynu a na základe štúdia vzájomného vplyvu sacieho a výfukového traktu.

Dvojtaktné motory, bez ohľadu na systém riadenia nasávania, majú usmernený sací trakt, ktorý smeruje do podpiestového priestoru, kam vstupuje horľavá zmes; vzhľadom na os valca môže byť sací trakt kolmý alebo naklonený zdola nahor alebo zhora nadol. Tento tvar sacieho traktu je priaznivý pre využitie efektu rezonančného boostu. Prúd horľavej zmesi v sacom trakte nepretržite pulzuje a vyskytujú sa v ňom vlny riedenia a vysokého tlaku. Úprava sacieho traktu výberom jeho rozmerov (dĺžka a prietoková časť) umožňuje zabezpečiť v určitom rozsahu otáčok uzatvorenie sacieho okna v momente, keď do kľukovej skrine vnikne pretlaková vlna, čím sa zvýši faktor plnenia a výkon motora.

S pomerom plnenia kľukovej skrine väčším ako jedna by musel dvojtaktný motor dodať dvakrát väčší výkon ako štvortaktný motor. Reálne sa tak nedeje z dôvodu výrazných strát čerstvej zmesi do výfuku a zmiešania náplne, ktorá sa dostala do valca, so zvyškovými plynmi z predchádzajúceho pracovného cyklu. Nedokonalosť pracovného cyklu dvojtaktného motora je spôsobená súčasným priebehom procesov plnenia valca a jeho čistenia od splodín horenia, pričom u štvortaktného motora sú tieto procesy časovo oddelené.

Procesy výmeny plynov v dvojtaktnom motore sú veľmi zložité a stále je ťažké ich vypočítať. Preto sa nútenie motorov vykonáva najmä experimentálnym výberom pomerov a rozmerov konštrukčných prvkov orgánov na rozvod plynu od vstupného potrubia karburátora po koncové potrubie výfukového potrubia. Postupom času sa nazbieralo veľa skúseností s nútením dvojtaktných motorov, opísaných v rôznych štúdiách.

V prvých návrhoch pretekárskych motorov MC sa použilo spätné preplachovanie typu Schnyurle s dvoma preplachovacími kanálmi. Významné zlepšenie výkonu sa dosiahlo pridaním tretieho preplachovacieho kanála (pozri obr. 1), umiestneného v prednej časti oproti výfukovým oknám. Na pieste je k dispozícii špeciálne okienko na obtok cez tento kanál. Prídavný vyplachovací kanál eliminoval vytváranie horúceho plynového vankúša pod dnom piesta. Vďaka tomuto kanálu bolo možné zvýšiť plnenie valca, zlepšiť chladenie a mazanie čerstvou zmesou ihlového ložiska hornej hlavy ojnice a tiež uľahčiť teplotný režim dna piestu. Vďaka tomu vzrástol výkon motora o 10 percent, odstránilo sa vyhorenie piestu a porucha ložiska hornej hlavy ojnice.

Kvalita preplachovania závisí od stupňa stlačenia horľavej zmesi v kľukovej skrini; na pretekárskych motoroch sa tento parameter udržiava v rozmedzí 1,45 - 1,65, čo si vyžaduje veľmi kompaktnú konštrukciu kľukového mechanizmu.

Získanie veľkých objemov litrov je možné vďaka širokým distribučným fázam a veľkej šírke okien rozvodu plynu.

Šírka okien pretekárskych motorov, meraná stredovým uhlom v priereze valca, dosahuje 80 - 90 stupňov, čo vytvára ťažké pracovné podmienky pre piestne krúžky. Ale pri takejto šírke okien v moderných motoroch sa upúšťajú od prepojok náchylných na prehriatie. Zvýšenie výšky vyplachovacích otvorov posúva maximálny krútiaci moment do nižšej oblasti otáčok, zatiaľ čo zvýšenie výšky výfukových otvorov má opačný efekt.

Ryža. 3. Čistiace systémy: a - s tretím preplachovacím oknom, b - s dvoma dodatočnými preplachovacími kanálmi; c - s rozvetvenými čistiacimi kanálmi.

Preplachovací systém s tretím dodatočným preplachovacím kanálom (pozri obr. 1) je vhodný pre motory s cievkou, v ktorej je vstupný otvor umiestnený na boku a oblasť valca oproti výstupnému otvoru je voľná na umiestnenie preplachovacieho otvoru; ten môže mať prepojku, ako je znázornené na obr. 3, a. Dodatočné preplachovacie okienko podporuje vytváranie prúdu horľavej zmesi okolo dutiny valca (preplachovanie slučkou). Vstupné uhly preplachovacích kanálov majú veľký význam pre účinnosť procesu výmeny plynu; od nich závisí tvar a smer prúdenia zmesi vo valci. Horizontálny uhol a sa pohybuje od 50 do 60 stupňov, pričom väčšia hodnota zodpovedá vyššiemu nabitiu motora. Vertikálny uhol a2 je 45 - 50 stupňov. pomer sekcií prídavných a hlavných čistiacich okien je približne 0,4.

Pri motoroch bez cievky sú karburátory a sacie otvory zvyčajne umiestnené na zadnej strane valcov. V tomto prípade sa zvyčajne používa iný systém čistenia - s dvoma dodatočnými bočnými preplachovacími kanálmi (obr. 3b). Horizontálny vstupný uhol a, (pozri obr. 3, a) prídavných kanálov je asi 90 stupňov. Vertikálny uhol vstupu čistiacich nanalov sa líši pre rôzne modely v pomerne širokom rozsahu: na modeli Yamaha TD2 triedy 250 cm3 je to 15 stupňov pre hlavné čistiace kanály a 0 stupňov pre ďalšie; na modeli "Yamaha" TD2 triedy 350 cm3, respektíve 0 a 45 stupňov.

Niekedy sa používa variant tohto preplachovacieho systému s rozvetvenými preplachovacími kanálmi (obr. 3c). Ďalšie preplachovacie okná sú umiestnené oproti výstupnému okienku, a preto sa takéto zariadenie približuje k prvému z uvažovaných systémov s tromi oknami. Vertikálny uhol vstupu ďalších čistiacich kanálov je 45 - 50 stupňov. Pomer prierezov prídavných a hlavných čistiacich okien je tiež približne 0,4.

Ryža. 4. Schémy pohybu plynov vo valci: a - s rozvetvenými kanálmi; b - s paralelným.

Na obr. 4 znázorňuje diagramy pohybu plynov vo valci počas procesu čistenia. Pri ostrom vstupnom uhle prídavných čistiacich kanálov prúd čerstvej zmesi, ktorý z nich prichádza, odstraňuje spleť výfukových plynov v strede valca, ktorá nie je zachytená prúdom zmesi z hlavných čistiacich kanálov. Existujú ďalšie možnosti pre systémy čistenia podľa počtu okien na čistenie.

Je potrebné poznamenať, že na mnohých motoroch je trvanie otvárania dodatočných čistiacich okien o 2 až 3 stupne kratšie ako u hlavných.

Na niektorých motoroch Yamaha boli vytvorené ďalšie čistiace kanály vo forme drážok na vnútornom povrchu valca; Vnútornou stenou kanála je tu stena piestu v jeho polohách blízko N.M.T.

Profil čistiacich kanálov tiež ovplyvňuje proces čistenia. Hladký tvar bez ostrých ohybov poskytuje menšie poklesy tlaku a zlepšuje výkon motora, najmä v stredných podmienkach.

Informácie v tejto časti ukazujú, že dvojtaktné motory vynikajú svojou jednoduchosťou.

Nárast výkonovej hustoty motorov tohto typu za posledné desaťročie nesprevádzali žiadne výrazné zmeny v základnej konštrukcii; bol výsledkom starostlivého experimentálneho výberu pomerov a rozmerov predtým známych konštrukčných prvkov.