Značky komprese a časování.
Konstrukce čtyřtaktního motoru, která pracuje na principu uvolňování energie během spalování směsi paliva a paliva, obsahuje jeden důležitý mechanismus, bez kterého jednotka nemůže fungovat. Jedná se o mechanismus časování nebo distribuce plynu.
U většiny standardních motorů je namontován v hlavě válců. Více podrobností o struktuře mechanismu je popsáno v samostatný článek. Nyní se zaměřme na to, co je časování ventilů, a na to, jak jeho práce ovlivňuje výkonové ukazatele motoru a jeho účinnost.
Co je časování ventilů motoru
Stručně o samotném časovacím mechanismu. Klikový hřídel řemenovým pohonem (v mnoha moderních spalovacích motorech je místo pogumovaného řemenu instalován řetěz) je připojen k vačkový hřídel. Když řidič nastartuje motor, startér roztočí setrvačník. Oba hřídele se začínají synchronně otáčet, ale při různých rychlostech (v zásadě při jedné otáčce vačkového hřídele klikový hřídel provede dvě otáčky).
Na vačkovém hřídeli jsou speciální vačky ve tvaru kapiček. Při otáčení konstrukce vačka tlačí na odpružený vřeteno ventilu. Ventil se otevře a umožní směsi paliva a vzduchu vstoupit do válce nebo výfuku do sběrného výfukového potrubí.
Fáze distribuce plynu je přesně okamžik, kdy ventil začne otevírat vstup / výstup před okamžikem, kdy se úplně uzavře. Každý technik pracující na vývoji pohonné jednotky vypočítá, jaká by měla být výška otevření ventilu a jak dlouho zůstane otevřená.
Vliv časování ventilů na provoz motoru
V závislosti na režimu, ve kterém motor pracuje, by měla distribuce plynu začít dříve nebo později. To ovlivňuje účinnost jednotky, její ekonomiku a maximální točivý moment. Je to proto, že včasné otevírání / zavírání sběrného sacího a výfukového potrubí je klíčem k maximálnímu využití energie uvolněné při spalování HVAC.
Pokud se sací ventil začne otevírat v jiném okamžiku, kdy píst provede sací zdvih, dojde k nerovnoměrnému naplnění dutiny válce čerstvou částí vzduchu a palivo se bude horší míchat, což povede k neúplnému spalování směsi.
Pokud jde o výfukový ventil, měl by se také otevřít ne dříve, než píst dosáhne spodní úvrati, ale ne později, než zahájí svůj zdvih směrem nahoru. V prvním případě poklesne komprese a tím motor ztratí výkon. Ve druhé fázi budou produkty spalování se zavřeným ventilem vytvářet odpor pístu, který začal stoupat. Jedná se o dodatečné zatížení klikového mechanismu, které může poškodit některé jeho části.
Pro adekvátní provoz pohonné jednotky je nutné jiné časování ventilů. U jednoho režimu je nutné, aby se ventily otevíraly dříve a později se zavíraly, u ostatních naopak. Velký význam má také parametr překrytí – zda budou oba ventily otevřeny současně.
Většina standardních motorů má pevné časování. Takový motor bude mít v závislosti na typu vačkového hřídele maximální účinnost buď ve sportovním režimu, nebo při měřené jízdě v nízkých rychlostech.
Dnes je mnoho automobilů středního a prémiového segmentu vybaveno motory, jejichž systém rozvodu plynu může změnit některé parametry otevírání ventilů, díky nimž dochází k vysoce kvalitnímu plnění a ventilaci válců při různých rychlostech klikového hřídele.
Zde je uvedeno, jak by mělo být provedeno načasování při různých otáčkách motoru:
- Volnoběh vyžaduje takzvané úzké fáze. To znamená, že ventily se začnou otevírat později a čas jejich uzavření je naopak brzy. V tomto režimu není současný otevřený stav (oba ventily nebudou otevřeny současně). Když má otáčení klikového hřídele malý význam, během fázového překrývání mohou výfukové plyny vstupovat do sběrného sacího potrubí a určitý objem VTS do výfuku.
- Nejvýkonnější režim – vyžaduje široké fáze. Jedná se o režim, ve kterém mají ventily kvůli vysoké rychlosti kratší otevřenou polohu. To vede k tomu, že při sportovní jízdě je plnění a větrání válců prováděno špatně. Aby se situace napravila, musí se změnit časování ventilů, to znamená, že ventily musí být otevřeny dříve a jejich doba trvání v této poloze se musí prodloužit.
Při vývoji konstrukce motorů s variabilním časováním ventilů berou inženýři v úvahu závislost momentu otevření ventilu na otáčkách klikového hřídele. Tyto propracované systémy umožňují, aby byl motor co nejuniverzálnější pro různé styly jízdy. Díky tomuto vývoji jednotka vykazuje širokou škálu možností:
- Při nízkých otáčkách by měl být motor strunný;
- Když se otáčky zvýší, nemělo by to ztratit sílu;
- Bez ohledu na režim, ve kterém spalovací motor pracuje, by spotřeba paliva a tím ekologická doprava při přepravě měla mít nejvyšší možnou úroveň pro konkrétní jednotku.
Všechny tyto parametry lze změnit změnou konstrukce vačkových hřídelů. V tomto případě však bude mít účinnost motoru svůj limit pouze v jednom režimu. Co motor může sám změnit profil v závislosti na počtu otáček klikového hřídele?
Variabilní časování ventilů
Samotná myšlenka změny doby otevření ventilu během provozu pohonné jednotky není nová. Tato myšlenka se pravidelně objevovala v myslích inženýrů, kteří stále vyvíjeli parní stroje.
Jeden z těchto vývojů se tedy nazýval Stevenson. Mechanismus změnil čas vstupu páry do pracovního válce. Režim se nazýval „odpojení páry“. Když byl mechanismus spuštěn, tlak byl přesměrován v závislosti na konstrukci vozidla. Z tohoto důvodu staré kouřové lokomotivy kromě kouře vydávaly také páry páry, když vlak stál.
Práce se změnou časování ventilů byla rovněž prováděna s letadlovými jednotkami. Experimentální model motoru V-8 od společnosti Clerget-Blin s výkonem 200 koní mohl tento parametr změnit, protože konstrukce mechanismu obsahovala posuvný vačkový hřídel.
A na motoru Lycoming XR-7755 byly instalovány vačkové hřídele, ve kterých byly pro každý ventil dvě různé vačky. Zařízení mělo mechanický pohon a bylo aktivováno samotným pilotem. Mohl si vybrat jednu ze dvou možností podle toho, zda potřeboval vynést letadlo na oblohu, dostat se z pronásledování nebo jen ekonomicky létat.
Pokud jde o automobilový průmysl, inženýři začali uvažovat o uplatnění této myšlenky již ve 20. letech minulého století. Důvodem byl vznik vysokorychlostních motorů, které byly instalovány na sportovní vozy. Zvýšení výkonu v těchto jednotkách mělo určitý limit, i když se jednotka mohla odvíjet ještě více. Aby mělo vozidlo více výkonu, byl nejprve zvýšen pouze objem motoru.
Prvním, kdo zavedl variabilní časování ventilů, byl Lawrence Pomeroy, který pracoval jako hlavní konstruktér pro automobilovou společnost Vauxhall. Vytvořil motor, ve kterém byl do mechanismu rozvodu plynu instalován speciální vačkový hřídel. Řada jeho vaček měla několik sad profilů.
4.4litrový H-Type mohl v závislosti na rychlosti klikového hřídele a zatížení, které zažil, pohybovat vačkovým hřídelem podél podélné osy. Z tohoto důvodu byl změněn čas a výška ventilů. Protože tato část měla omezení v pohybu, fázové řízení mělo také své limity.
Do podobného nápadu bylo zapojeno i Porsche. V roce 1959 byl vydán patent na „oscilující vačky“ vačkového hřídele. Tento vývoj měl změnit zdvih ventilů a současně i dobu otevření. Vývoj zůstal ve fázi projektu.
Úplně první funkční řídicí mechanismus časování ventilů byl vyvinut společností Fiat. Vynález vyvinul Giovanni Torazza na konci 60. let. Mechanismus používal hydraulické tlačné tyče, které měnily bod otáčení zdvihátka ventilu. Zařízení fungovalo podle toho, jaké byly otáčky motoru a tlak v sacím potrubí.
První sériové auto s proměnlivými fázemi GR však bylo od Alfy Romeo. Model Spider z roku 1980 dostal elektronický mechanismus, který mění fáze v závislosti na provozních režimech spalovacího motoru.
Způsoby, jak změnit trvání a šířku časování ventilů
Dnes existuje několik typů mechanismů, které mění okamžik, čas a výšku otevření ventilu:
- Ve své nejjednodušší podobě se jedná o speciální spojku, která je instalována na pohonu mechanismu distribuce plynu (fázový řadič). Řízení se provádí díky hydraulickému účinku na výkonný mechanismus a řízení se provádí pomocí elektroniky. Při volnoběhu motoru je vačkový hřídel ve své původní poloze. Jakmile se otáčky zvýší, elektronika zareaguje na tento parametr a aktivuje hydrauliku, která mírně pootočí vačkovým hřídelem vzhledem k výchozí poloze. Díky tomu se ventily otevírají o něco dříve, což umožňuje rychle naplnit válce novou dávkou BTC.
- Změna profilu vačky. Jedná se o vývoj, který motoristé používají již dlouhou dobu. Díky namontování vačkového hřídele na nestandardní vačky může jednotka pracovat efektivněji při vyšších otáčkách. Takové upgrady však musí provést znalý mechanik, což vede ke spoustě odpadu. U motorů se systémem VVTL-i mají vačkové hřídele několik sad vaček s různými profily. Když spalovací motor běží na volnoběh, plní svou funkci standardní prvky. Jakmile se otáčky klikového hřídele pohybují kolem hranice 6 tisíc, vačkový hřídel se mírně posune, kvůli čemuž začne fungovat další sada vaček. Podobný proces nastává, když se motor roztočí na 8.5 tisíce a třetí sada vaček začne fungovat, což ještě více rozšíří fáze.
- Změna výšky otevření ventilu. Tento vývoj umožňuje současně měnit provozní režimy časování a vyloučit škrticí ventil. U takových mechanismů sešlápnutím plynového pedálu aktivuje mechanické zařízení, které ovlivňuje otevírací sílu sacích ventilů. Tento systém snižuje spotřebu paliva přibližně o 15 procent a zvyšuje výkon jednotky o stejné množství. U modernějších motorů se nepoužívá mechanický, ale elektromagnetický analog. Výhodou druhé možnosti je, že elektronika je schopna efektivněji a plynuleji měnit režimy otevírání ventilů. Výška zdvihu může být téměř ideální a otevírací doba může být širší než u předchozích verzí. Takový vývoj v zájmu úspory paliva může dokonce vypnout některé válce (neotvírat některé ventily). Tyto motory aktivují systém, když se vůz zastaví, ale spalovací motor není nutné vypínat (například na semaforu) nebo když řidič zpomalí automobil pomocí spalovacího motoru.
Proč měnit časování ventilů
Použití mechanismů, které mění časování ventilů, umožňuje:
- Účinnější je využívat zdroj pohonné jednotky v různých režimech jejího provozu;
- Zvyšte výkon bez nutnosti instalace vlastního vačkového hřídele;
- Zvyšte hospodárnost vozidla;
- Zajistěte účinné plnění a větrání lahví při vysokých rychlostech;
- Zvyšte ekologičnost dopravy díky efektivnějšímu spalování směsi vzduch-palivo.
Protože různé provozní režimy spalovacího motoru vyžadují své vlastní parametry časování ventilů, pomocí mechanismů pro změnu FGR může stroj odpovídat ideálním parametrům výkonu, točivého momentu, šetrnosti k životnímu prostředí a hospodárnosti. Jediným problémem, který zatím žádný výrobce nedokáže vyřešit, jsou vysoké náklady na zařízení. Ve srovnání se standardním motorem bude analog vybavený podobným mechanismem stát téměř dvakrát tolik.
Někteří motoristé používají pro zvýšení výkonu automobilu systémy variabilního časování ventilů. S pomocí upraveného rozvodového řemene je však nemožné vytlačit maximum z jednotky. Přečtěte si o dalších možnostech zde.
Na závěr nabízíme malou vizuální pomůcku pro provoz systému variabilního časování ventilů:
Otázky a odpovědi:
Co se nazývá časování ventilů? Je to okamžik, kdy se ventil (vstupní nebo výstupní) otevírá/zavírá. Tento pojem se vyjadřuje ve stupních natočení klikového hřídele motoru.
Co ovlivňuje časování ventilů? Časování ventilů je ovlivněno provozním režimem motoru. Pokud v systému časování není fázový posun, pak je maximálního účinku dosaženo pouze v určitém rozsahu otáček motoru.
K čemu slouží diagram časování ventilů? Tento diagram ukazuje, jak efektivně probíhá plnění, spalování a čištění ve válcích v určitém rozsahu otáček. Umožňuje správně zvolit časování ventilů.
Otázka byla vždy trýzněna tím, jak velký vliv mají značky nastavení na kompresi. Nedávno jsem měl auto Nissan Micra 1,4 88hp s nataženým řetězem Takže test komprese ukázal 8 pro všechny válce místo 13 uvedených v manuálu. Sám jsem se na auto nepodíval, ale stál jsem vedle něj a viděl, jak mechanik provedl měření, pak to vzali do jiného servisu, vyměnili řetěz a auto nastartovalo a jelo svižně. Sám samozřejmě předpokládám, že nesprávná instalace řemene (řetězu) ovlivní kompresi protože ventily budou vždy mírně otevřené.
ABC Zprávy: 2536 Registrovaný: 20. října 2005 21:23 poděkoval: 16 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva ABC »12. března 2013, 20:49
Vovchik 31 napsal: Sám samozřejmě předpokládám, že nesprávná instalace řemene (řetězu) ovlivní kompresi, protože ventily budou vždy mírně otevřené.
Přestože je nastavení nesprávné, ventily nemohou být vždy mírně otevřené.
Pokud je vačkový hřídel vpředu o 1-2 zuby (nevím, zda je to více) – komprese je vyšší, pokud zaostává o stejnou hodnotu – komprese je nižší než normálně.
Vovchik 31 Zprávy: 28 Registrovaný: 10. února 2012, 10:06
Re: Značky komprese a časování
zpráva Vovchik 31 »12. března 2013, 21:43
ABC ATP to dopadá, škoda, že z toho stroje s PX senzorem nevyjmuli před opravou + měření komprese.
ABC Zprávy: 2536 Registrovaný: 20. října 2005 21:23 poděkoval: 16 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva ABC »13. března 2013, 08:56
Ano, pokud je komprese nízká a pneumatický test ukazuje, že je vše v pořádku – dívám se na značky – je to tak, vačkový hřídel je vpředu.
Ale je nepravděpodobné, že by se řetěz mohl natáhnout natolik, aby se vačkový hřídel pohyboval stejně jako zub. Bude chrastit a požírat hvězdy.
Motorista Zprávy: 448 Registrovaný: 12. listopadu 2008, 20:06 Dík: 14 krát poděkoval: 8 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva Motorista »13. března 2013, 21:45
ABC napsal: Přestože je nastavení nesprávné, ventily nemohou být vždy mírně otevřené.
Pokud je vačkový hřídel vpředu o 1-2 zuby (nevím o více) – komprese je vyšší, pokud zaostává o stejnou hodnotu – komprese je nižší než normálně.
ABC napsal: Ano, pokud je komprese nízká a pneumatický test ukazuje, že je vše v pořádku – dívám se na značky – je to tak, vačkový hřídel je vpředu.
Kde je pravda?
HROM Zprávy: 1 Registrovaný: 21. února 2013, 14:04
Re: Značky komprese a časování
zpráva HROM »14. března 2013, 08:10
Nissany mají tuto nemoc.
Mnohokrát diskutované.
Když je řetěz natažený, nedochází k synchronizaci mezi DPKV a DPVR.
Proto ten problém.
Také pokud vypnete DPKV, auto je špatné, ale nastartuje, ale bez DPKV nenastartujete vůbec.
To je specifikum Nissanů.
ABC Zprávy: 2536 Registrovaný: 20. října 2005 21:23 poděkoval: 16 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva ABC »14. března 2013, 09:41
Automobilový nadšenec napsal:
ABC napsal: Přestože je nastavení nesprávné, ventily nemohou být vždy mírně otevřené.
Pokud je vačkový hřídel vpředu o 1-2 zuby (nevím o více) – komprese je vyšší, pokud zaostává o stejnou hodnotu – komprese je nižší než normálně.
ABC napsal: Ano, pokud je komprese nízká a pneumatický test ukazuje, že je vše v pořádku – dívám se na značky – je to tak, vačkový hřídel je vpředu.
Kde je pravda?
Lagging (při nízké kompresi). Napsal jsem to omylem.
Zhorik Zprávy: 7 Registrovaný: 23. března 2013, 18:50
Re: Značky komprese a časování
zpráva Zhorik »23. března 2013, 23:07
Komprese to neovlivňuje, prostě není synchronizace mezi čidly, takže u dieselového motoru se špatně startuje, je velmi důležité sledovat značky časování ventilů, ale kód nevydává, protože buržoazie má koncepci najetých kilometrů- založené údržby, ale pro nás je v případě poruchy problém, když to minete)) a pokud ne 5 zubů určitě ovlivňuje))
ABC Zprávy: 2536 Registrovaný: 20. října 2005 21:23 poděkoval: 16 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva ABC »24. března 2013, 18:44
Zhorik napsal: Nemá to vliv na kompresi, prostě neexistuje žádná synchronizace mezi senzory, takže to nezačíná dobře
Senzory neovlivňují kompresi. Ale posun rozvodového řemene má vliv, bylo to zaznamenáno více než jednou.
qyrec Zprávy: 2446 Registrovaný: 27. dubna 2008, 08:16 Dík: 19 krát poděkoval: 19 krát Kontaktní informace:
Re: Značky komprese a časování
zpráva qyrec »24. března 2013, 21:28
Zhorik napsal: Komprese to neovlivňuje, prostě není synchronizace mezi snímači, takže u dieselového motoru se špatně startuje, je velmi důležité sledovat značky časování ventilů)
Zdůvodněte prosím zprávu, že se to netýká. U dieselu je to samozřejmě zajímavé, ale jak tomu rozumím, bavíme se o něm. O mikrobiálním „viru“ 1.4, benzín, 88 l/s, 5dveřový hatchback. A synchronizace je stejně důležitá.
Zhorik Zprávy: 7 Registrovaný: 23. března 2013, 18:50
Re: Značky komprese a časování
zpráva Zhorik »24. března 2013, 22:10
Souhlaste, že efekt není významný, pokud je na 1 zub jasné, že značky nelze zanedbat a musí být nastaveny přesně, pokud komprese v motoru byla 11 ucpávek, kvůli 1 zubu se nestane 10 (včera jsem konkrétně zkreslil TAZ při výměně rozvodového řemene) samozřejmě debata může být dlouhá a každý má svůj názor) a měřit přesně (ideálně) tak, aby se nedalo polemizovat, přesnost kompresoměrů nám nedovoluje většinou zajímá co. aby byla komprese relativně stejná ve všech válcích))) zase všichni víme, že otáčky pístu ve válci nejsou konstantní ve V_M_T a N_M_T jsou nulové a jen uprostřed je to maximální Má někdo někdy rozebraný motor, dal jsi pozor na to, že to jde snadno kýváním klikové hřídele v různých směrech v B_M_T, zdvih pístu není prakticky znatelný, lze jej zachytit pouze stojanem ukazatele, ale otočením klikového hřídele o 90 stupňů Zkusil jsem to trochu otočit a pohyb pístu byl okamžitě patrný)) a kdy se naše ventily otevírají a zavírají? Skláním se tedy více a toto je můj osobní názor, že pokles není výrazný, je, ale není kritický
ABC Zprávy: 2536 Registrovaný: 20. října 2005 21:23 poděkoval: 16 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva ABC »25. března 2013, 09:29
Přijíždí VAZ 8kl, nerovný XX. Měřím kompresi – 9 kg všude. Pak provedu pneumatickou zkoušku – netěsnosti jsou normální. Usuzuji, že při běžných netěsnostech a nízké kompresi vačkový hřídel zaostává. Sundávám pouzdro, přináším ho dovnitř – přesně tak, je to o zub pozadu. Nastavil jsem to správně – komprese vzrostla o 2 kg.
Saša-Irpen Zprávy: 1231 Registrovaný: 10. července 2008, 19:56 Dík: 35 krát poděkoval: 74 krát
Re: Značky komprese a časování
zpráva Saša-Irpen »25. března 2013, 17:28
Zhorik napsal: Komprese není ovlivněna, prostě neexistuje synchronizace mezi senzory. a pokud to postihne 5 zubů, tak to samozřejmě ovlivňuje))
Budu trochu spekulovat. Velikost komprese je ovlivněna několika faktory:
1). Plnost válce.
2). Rychlost pístu.
3). Ztráty válců.
4). Zdvih pístu z bodu uzavření. ventil na TDC kompresi.
Nyní více.
1). Plnost válce při měření komprese bude s největší pravděpodobností maximální, protože komprese se obvykle měří při otevřené škrticí klapce. (Nevěřící si možná vzpomenou na oscilogram tlakového čidla ve válci u kliky startéru na sacím zdvihu. Tedy i se zavřenou škrticí klapkou (a přesně tak se bere tento oscilogram) uvidíme téměř atmosférický tlak na sací zdvih (A o otevřeném plynu neřeknu vůbec nic).
2).Rychlost pístu se nebude příliš lišit. (Pokud není v jednom válci komprese = 0 a ve druhém = 16 barů).
3).Ztráty ve válci přímo souvisí s velikostí komprese, takže tento bod jednoduše vynecháme.
4). Tento bod je velmi důležitý a podívejme se na něj podrobněji.
Vezměme si například klasický karburátorový motor VAZ. Vp. ventil v něm se uzavře asi po 40 stupních. po BDC. To znamená, že píst začne stlačovat vzduch pouze od 40 stupňů. a dosáhne TDC při 180 stupních. (tj. 180-40=140 stupňů). To znamená, že když jsou stopy normální, kompresní zdvih bude trvat cca. 140 stupňů.
Co když je vačkový hřídel o pár zubů opožděný? Pak 15 stupňů. * pro 2 zuby = 30 stupňů. To znamená, že skutečný kompresní zdvih se zkrátí o dalších 30 stupňů. (140-30=110 stupňů).
Nyní se podívejme na možnost posunutí vačkového hřídele o 2 zuby. Pak to bude 140 stupňů + 30 stupňů = 170 stupňů. Ukazuje se, že při přibližně stejné plnosti válce bude zdvih pístu mnohem delší a vzduch díky tomu bude silněji stlačen. V souladu s tím bude komprese s vačkovým hřídelem posunutým o několik zubů (a také o jeden zub) znatelně vyšší.
