Вариатор (изменение фаз газораспределения)

Изменяемые фазы газораспределения (VVT) — это система изменения открытия клапанов двигателя внутреннего сгорания . Это позволяет двигателю выдавать высокую мощность, но также работать послушно и эффективно на низкой мощности. [1] Существует много систем VVT, которые включают изменение относительной синхронизации, продолжительности или открытия впускных и выпускных клапанов двигателя.

Одна из первых практических систем VVT использовала вариатор для изменения фазы [примечание 1] распределительного вала и клапанов. Эта простая система не может изменить продолжительность открытия клапана или его подъем. [примечание 2] Более поздние системы VVT, такие как винтовой распределительный вал или подвижные системы опоры, также могли изменять эти факторы. Несмотря на это ограничение, вариатор является относительно простым устройством для добавления к существующему двигателю, и поэтому они остаются в эксплуатации и сегодня.

Поскольку преимущество вариатора основано на изменении относительной синхронизации между впуском и выпуском, вариаторные системы применяются только в двигателях с двумя верхними распредвалами . Система вариатора, которая перемещает один распредвал как для впуска, так и для выпуска, была бы возможна, но не имела бы никакого преимущества в производительности.

Система Альфа Ромео

Alfa Romeo была первым производителем, использовавшим систему изменения фаз газораспределения в серийных автомобилях (патент США 4,231,330). Alfa Romeo Spider 2.0 L 1980 года выпуска имела механическую систему VVT в автомобилях с впрыском топлива SPICA, продаваемых в США. Позже она также использовалась в моделях Alfetta 2.0 Quadrifoglio Oro 1983 года, а также в других автомобилях. Эта технология происходит от работы, проделанной в 1970-х годах инженером Alfa Romeo Джампаоло Гарсеа, и на итальянском языке это устройство называется variatore di fase . [2] Двигатель Alfa Romeo Twin Spark , представленный в 1987 году в Alfa Romeo 75 , также использует систему изменения фаз газораспределения. [3] [4]

Система Alfa изменяет фазу (а не продолжительность) фаз газораспределения и воздействует на впускной распределительный вал. [5]

Вариатор Alfa Romeo представляет собой цилиндрическую камеру, которая содержит камеру давления и поршень вместе с винтовыми шлицами. Давление моторного масла перемещает внутренний поршень, который слегка вращается из-за винтовых шлицов и продвигает фазу впускного клапана на 25 градусов. Поток масла в вариатор контролируется электромагнитным клапаном . Когда частота вращения двигателя достигает определенной скорости, обычно 1500-2000 об/мин в применении Twin Spark , соленоид активируется, заставляя сжатое масло направляться через впускной распредвал в вариатор. Положение впускного распредвала продвигается на 25 градусов, тем самым увеличивая перекрытие клапанов. Он остается в этом опереженном состоянии примерно до 5000 об/мин, когда соленоид отключается, и поршень вариатора возвращает фазы газораспределения в естественное состояние. Изменяемая фаза газораспределения увеличивает гибкость двигателя в среднем диапазоне и снижает выбросы. Точные точки переключения зависят от версии. Примечательно, что эта относительно ранняя система имеет только две настройки: неизмененная и полностью опережающая. [ необходима ссылка ]

Приложения

Система Фольксваген

«Рифленые вариаторы» на прозрачной модели двигателя Hyundai T-GDI

Volkswagen использует вариаторную систему с двумя вариаторами, по одному на каждый распредвал. Как и система Alfa Romeo, это электрически управляемые гидравлические блоки, установленные в шкиве ремня ГРМ распредвала. [11] Эти системы устанавливаются на двигатели Volkswagen VR5 и VR6 , а также на двигатели W8 и W12 . Многорядные двигатели W имеют в общей сложности четыре вариатора, по одному на каждый распредвал.

Вариатор Volkswagen называют «рифленым вариатором» из-за формы гидравлических компонентов. В отличие от системы Alfa Romeo с ее винтовыми шлицами и непрямым приведением в действие, [примечание 3] система Volkswagen имеет прямое вращательное действие. Внутренние компоненты вариатора напоминают лопастное колесо внутри свободного корпуса, так что оно может свободно перемещаться на несколько градусов из стороны в сторону. Прикладывая гидравлическое давление к одной стороне этих лопастей, достигается фазовый сдвиг. [11] Гидравлическая жидкость — это моторное масло, управляемое электромагнитным клапаном, установленным на головке блока цилиндров и управляемым ЭБУ . Датчик Холла также контролирует положение распределительного вала.

Другие системы VVT на базе вариатора

Ссылки

  1. ^ Фаза относится к относительному моменту времени между впускным и выпускным распределительными валами, выраженному в виде угловой меры.
  2. ^ «Подъем» — это расстояние, на которое открываются клапаны.
  3. ^ Гидравлическое действие в Alfa Romeo является осевым, с использованием винтовых шлицов, которые затем вызывают вращение вариатора.
  1. ^ Volkswagen, Рифленый вариатор, стр. 4-5
  2. ^ ab "Часто задаваемые вопросы по Alfa Romeo Spider".
  3. ^ re (2005-10-17). "Alfa Romeo". italiaspeed.com . Получено 2018-03-31 .
  4. ^ «История ALFA Romeo 75».
  5. ^ "Изменяемые фазы газораспределения (VVT)". Austincc.edu . Получено 2018-03-31 .
  6. ^ "Alfa Romeo 156 Variator". Alfaworkshop.co.uk . Получено 2018-03-31 .
  7. ^ "Alfa Romeo GTV Variator". Alfaworkshop.co.uk . Получено 2018-03-31 .
  8. ^ "Alfa Romeo 147 Variator". Alfaworkshop.co.uk . Получено 2018-03-31 .
  9. ^ "Fiat Stilo Variator". Fiatworkshop.co.uk . Получено 2018-03-31 .
  10. ^ "Техническая информация: номер детали соленоида вариатора stilo". Форум FIAT . Получено 31.03.2018 .
  11. ^ ab "Изменяемые фазы газораспределения с рифленым вариатором" (PDF) . Программа самообучения Volkswagen.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Вариатор_(переменная_синхронизация_клапана)&oldid=1123668946"