Двухтактная система клапанов питания

В этой статье не указаны источники . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без ссылок могут быть оспорены и удалены . Найти источники:  «Система двухтактного силового клапана» – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( февраль 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Двухтактная система клапанов мощности представляет собой усовершенствованную версию обычного двухтактного двигателя , обеспечивающую высокую выходную мощность в более широком диапазоне оборотов .

Такт — это действие поршня, проходящего по всей длине цилиндра . В двухтактном двигателе один из двух тактов в основном объединяет такт впуска и такт сгорания , тогда как другой такт в основном объединяет такт сжатия и такт выпуска , хотя технически, поскольку оба отверстия открыты как во время такта сгорания, так и во время такта сжатия, происходит некоторая обратная связь.

Когда поршень движется вверх в цилиндре, он создает область низкого давления в картере ; это втягивает свежий воздух и распыленное топливо из карбюратора через отверстие в стенке цилиндра или непосредственно в картер. Когда поршень продолжает движение вверх, передаточные отверстия и выпускные отверстия закрываются, таким образом удерживая горючую смесь в камере сгорания. Когда поршень достигает верхней части цилиндра, смесь в цилиндре сжимается до точки воспламенения .

Второй такт начинается после воспламенения. Рабочий такт начинается после воспламенения воздушно-топливной смеси. Сгоревшее топливо создает давление в цилиндре над поршнем и заставляет его двигаться вниз. Когда поршень проходит середину хода вниз, выпускное отверстие сбоку цилиндра открывается и инициирует поток сгоревшего топлива в расширительную камеру или глушитель .

Затем поршень движется вниз, где остается воздушно-топливная смесь от предыдущего такта впуска-сжатия. Вскоре после того, как выпускное отверстие открывается нисходящим движением поршня, начинают открываться передаточные отверстия. Передаточные отверстия действуют как проход, через который воздушно-топливная смесь перемещается из картера в цилиндр над поршнем. Как только поршень достигает нижней точки такта, второй ход завершается, и процесс повторяется.

Единственными движущимися частями внутри простых двухтактных двигателей являются коленчатый вал, шатун и поршень. Однако именно эта простота конструкции делает двухтактный двигатель менее экономичным и производит высокие удельные уровни нежелательных выбросов выхлопных газов . В нижней части рабочего хода перепускные отверстия, которые подают свежую топливно-воздушную смесь, открыты одновременно с выпускным отверстием. Это может позволить значительному количеству свежего топлива проходить прямо через двигатель, не сжигаясь в процессе выработки энергии. Правильно спроектированные выхлопные системы помогают минимизировать количество потерь сырого топлива в процессе выхлопа, но карбюраторный двухтактный двигатель всегда будет тратить некоторое количество топлива впустую (современные двигатели с прямым впрыском избегают этого).

Многие производители двухтактных мотоциклов с высокими эксплуатационными характеристиками оснащают их системами выпускных клапанов. Эти клапаны изменяют высоту (и ширину) выпускного отверстия, тем самым расширяя подачу мощности в более широком диапазоне оборотов. Выпускные отверстия с фиксированными размерами производят полезную мощность только в узком диапазоне оборотов, что также влияет на расход топлива и выбросы.

В гоночном мотоцикле это не проблема, так как двигатель будет работать на высоких оборотах почти все время. Однако в дорожном/пригородном мотоцикле ограниченный диапазон мощности является проблемой. Чтобы обеспечить большую мощность на низких оборотах, а также дать возможность двигателю выдавать большую мощность на высоких оборотах, используется система клапанов мощности.

Все системы клапанов мощности изменяют продолжительность времени открытия выпускного отверстия, что дает двигателю полезную мощность на низких оборотах в сочетании с превосходной мощностью на высоких оборотах. Производители также включили в комплект вспомогательные выпускные камеры, которые увеличивают «настроенную длину» расширительной камеры.

Активация силового клапана может осуществляться механическим (зависящим от оборотов) или электрическим (серводвигатель) способом, все чаще с электронным управлением. Электронное управление обеспечивает большую степень точности, а также возможность изменять открытие клапана и настраиваться на условия.

Двигатели Suzuki AETC и Super AETC, автоматическое управление фазами выхлопа: версия с двумя лопастями устанавливалась на VJ21 RGV250, а версия с тремя лопастями — на VJ22 RGV250 и Suzuki RG150 .

В системе AETC системы мощностных клапанов обычно частично закрыты на низких оборотах; когда они закрыты, двигатель может вырабатывать больше мощности. Однако до определенного момента мощность падает, поскольку двигатель не может вытеснять достаточно газов из выхлопной трубы. Когда мощностной клапан открыт, он позволяет большему количеству газов выходить из выхлопного отверстия. Эту систему можно узнать по небольшому ящику над выпускным отверстием; мощностные клапаны расположены в этом ящике. В зависимости от клапана они могут быть сделаны из двух (старая версия) или трех (новая версия) отдельных лопастей.

Двигатели YPVS Yamaha, система клапанов мощности Yamaha: инженеры Yamaha поняли, что, изменяя высоту выпускного отверстия, они могут эффективно изменять подачу мощности двигателя, тем самым получая оптимальную мощность и крутящий момент во всем диапазоне оборотов, поэтому и родилась система YPVS. Клапан имеет цилиндрическую конструкцию «хлопковой катушки», проходящую через верхнюю часть выпускного отверстия, он поворачивается серводвигателем, управляемым с блока управления, получающего информацию от CDI (и других мест). Клапан имеет слегка овальную форму. Это изменяет высоту и размер выпускного отверстия на разных оборотах двигателя, максимизируя доступную мощность во всех диапазонах оборотов, открываясь сначала на 3 тыс. об/мин для низкой мощности, постепенно между 3–6 тыс., полностью открываясь на 6 тыс. об/мин для максимальной мощности, на большинстве 125 куб. см. Он был установлен на всех более поздних моделях двухтактных дорожных мотоциклов RZ/RD (125, 250, 350 и 500 куб. см), линейка TZR. Он также был добавлен в диапазон DT(125lc 2/3) после 1984 года (но был заблокирован в закрытом состоянии для соответствия правилам Великобритании для учащихся до (R) в 1988-04 годах, который имел полностью функциональный клапан YPVS). DT125R имеет лучшую конструкцию двигателя, хотя и не сильно измененную в скорости, просто более надежную, чем его предшественник. Серия кроссовых мотоциклов YZ имеет механический силовой клапан, который активируется на скорости RPM. YPVS встречается только на мотоциклах с жидкостным охлаждением, а не на версиях с воздушным охлаждением. Yamaha также использовала гильотинную версию в некоторых своих более поздних моделях, таких как модель TZR250 3XV SP 1994 года и многих более поздних гоночных мотоциклах TZ. TZR250R 3XV SPR на самом деле использует Triple-YPVS, который является комбинацией конструкций гильотины и «хлопковой катушки».

Yamaha была фактически первой компанией, которая добилась стабильных результатов с YPVS в своих гоночных мотоциклах. OW35K 1977 года был первым гоночным мотоциклом, включавшим систему клапанов мощности, и он выиграл Гран-при Финляндии в 1977 году. Эффект Kadenacy был использован и контролировался до такой степени, что дал Yamaha большое преимущество над всеми другими производителями в конце 70-х и в середине 80-х годов. Первыми уличными мотоциклами с YPVS были RZ/RD350 YPVS (LC2 и далее) и RZ/RD500 GP Replica в 1983–84 годах.

Система ATAC: Система Honda Automatic Torque Amplification Chamber работает, эффективно увеличивая или уменьшая объем выхлопной системы с помощью небольшой дроссельной заслонки, расположенной непосредственно перед выпускным соединением. На низких оборотах центробежная шестерня коленчатого вала открывает клапан в небольшую камеру и увеличивает объем выхлопа, позволяя выхлопным газам проходить через камеру. На высоких оборотах клапан ATAC закрывается, и выхлоп просто выходит в расширительную камеру. Большая расширительная камера обеспечивает большую мощность на более низких оборотах из-за дополнительного времени, необходимого для «отскока» импульса назад для эффекта нагнетателя. Она использовалась на их кроссовых мотоциклах CR, мотоциклах GP и шоссейных мотоциклах MTX, MVX, NS и NSR.

Клапан HPP. Центробежный регулятор открывает и закрывает двухлопастной выпускной клапан (использует более 50 деталей)

Система «V-TACS» — система камер усиления крутящего момента с переменным крутящим моментом — работает иначе, чем «система ATAC», и будет работать только в сочетании с настроенным глушителем. Настроенные глушители/расширительные камеры увеличивают мощность, но только на оборотах, на которые они рассчитаны, и могут фактически вызвать потерю мощности за пределами настроенных оборотов. «Система V-TACS» использует преимущество использования расширительной камеры без потери мощности за пределами настроенных оборотов расширительной камеры. Внутри головки и цилиндра двигателя есть камера, которая герметизируется клапаном. Эта герметизированная камера вентилируется в выпускной порт, когда клапан открыт. На низких оборотах этот клапан открыт, это приводит к увеличению объема выпускного коллектора и устранению потери мощности, которая обычно наблюдается на низких оборотах с расширительной камерой. На средних оборотах клапан закрыт, что позволяет работать расширительной камере. Она идентифицируется по головке и цилиндру, будучи намного больше обычного для своего рабочего объема, стенка цилиндра также отлита с надписью VTACS на ней.

V-TACS — это система гидрораспределителя с ножным управлением, устанавливаемая компанией Honda на некоторые из ее небольших двухтактных мотоциклов и скутеров, например, на Honda FC50 .

Клапан Honda Revolution Control разработан и работает по принципу «системы AETC». Небольшой компьютер контролирует обороты двигателя и регулирует двухлопастной выпускной клапан с помощью электрического сервопривода. Honda оснастила многие двухтактные мотоциклы, такие как модели NSR125 и NSR250, силовыми установками RC - Valve.

Kawasaki использует систему мощностных клапанов KIPS (Kawasaki Integrated Power Valve System) на своих двухтактных мотоциклах. KIPS использует как изменение высоты порта, так и закрытие вторичного канала порта и резонансную камеру. KIPS управляется механическим регулятором на одноцилиндровых мотоциклах. Двухцилиндровые и более новые одноцилиндровые модели мотоциклов оснащены электродвигателем, передающим движение через кабель и тяги, называемые HI-KIPS.