Система изменения фаз газораспределения

[schema type=»review» name=»Система изменения фаз газораспределения» description=»Принцип работы системы изменения фаз газораспределения» ]

Данная система предназначена для оптимизации фаз газораспределения во время работы двигателя в режимах холостого хода, максимальной мощности двигателя, максимального крутящего момента и для оптимальной рециркуляции ОГ.

Система применяется фирмой Фольксваген в двигателях V6 объёмом 2,8л и V5 объёмом 2,3л. В дальнейшем фирма планирует использовать данную систему и в других двигателях, в частности – W8 и W12.

Режим холостого хода двигателя

В режиме холостого хода впускной вал двигателя поворачивается таким образом, что он обеспечивает позднее открытие и позднее закрытие впускных клапанов. В свою очередь выпускной вал поворачивается так, что выпускные клапаны закрываются задолго до прихода поршня в ВМТ. Благодаря такому взаимодействию клапанов, в смеси снижается до минимума количество остаточных газов. Это благоприятствует стабилизации сгорания в цилиндрах двигателя и улучшению равномерности его работы в данном режиме.

Режим максимальной мощности

Для того, чтобы достичь как можно большей максимальной мощности при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя, производится задержка открытия выпускных клапанов. Это приводит к увеличению продолжительности давления газов на поршень в такте расширения.

Впускные клапаны открываются после прохождения поршней ВМТ и закрываются относительно поздно после НМТ. При этом динамические процессы во впускной системе двигателя используются для получения, так называемого эффекта дозарядки цилиндров и соответственно увеличения мощности двигателя.

Режим максимального крутящего момента

Чтобы получить высокое значение максимального крутящего момента, необходимо обеспечить как можно больший коэффициент наполнения цилиндров. Для этого необходимо раньше открывать и закрывать впускные клапаны двигателя, чтобы не допустить обратный выброс топливной смеси из цилиндров во впускной коллектор. Выпускные клапаны, в свою очередь, закрываются с небольшим опережением до ВМТ.

Рециркуляция отработавших газов

Вращение впускного и выпускного распределительных валов по фазе производится с таким расчетом, чтобы обеспечивалась внутренняя рециркуляция отработавших газов. При этом создаются благоприятные условия для поступления отработавших газов из выпускных во впускные каналы во время перекрытия фаз газораспределения, то есть в момент когда одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. В этом случае количество рециркулируемых газов, главным образом зависит от продолжительности перекрытия фаз. В этом случае впускные клапаны должны открываться задолго до ВМТ, а выпускные клапаны закрываться перед подходом поршня к ВМТ. В этот момент оба клапана находятся в открытом состоянии и отработавшие газы переходят во впускные каналы.

Преимущество внутренней рециркуляции ОГ по сравнению с внешней рециркуляцией – это ускоренная реакция системы плюс повышенная равномерность распределения рециркулируемых ОГ по цилиндрам двигателя.

Устройство системы изменения фаз газораспределения

Система изменения фаз газораспределения состоит из следующих компонентов:

-две гидроуправляемые муфты

Непосредственно на впускном распределительном вале установлена гидроуправляемая муфта. Она поворачивает вал по фазе при поступлении сигналов от электронного блока управления двигателем. Такая же муфта установлена на выпускном распределительном вале. Эти муфты представляют собой гидравлические устройства, которые подключены через корпус механизма газораспределения непосредственно к системе смазки двигателя.

На данном рисунке изображено расположение компонентов системы изменения фаз газораспределения, установленной на двигателях V5 и V6.

-корпус механизма газораспределения

На головке цилиндров двигателя установлен корпус механизма газораспределения. Корпус внутри имеет каналы для подвода и отвода масла к муфтам поворота распределительных валов.

-два электрогидравлических распределителя

Электрогидравлические распределители установлены непосредственно на корпусе механизма газораспределения. Они предназначены для распределения подвода масла к муфтам поворота распределительных валов из системы смазки двигателя.

Распределитель N205 обслуживает муфту поворота впускного распределительного вала.

Распределитель N318 обслуживает муфту поворота выпускного распределительного вала.

На этом рисунке изображено расположение компонентов системы изменения фаз газораспределения, установленной на двигателях W8 и W12.

Принцип работы системы изменения фаз газораспределения

Блок управления двигателя осуществляет непосредственное управление системой изменения фаз газораспределения. При этом блок управления должен получать информацию о мгновенном положении коленчатого и распределительных валов, о частоте вращения коленчатого вала двигателя, а так же его нагрузке и температуре.

При помощи электрогидравлических распределителей N205 и N318 блок управления двигателя управляет положением распределительных валов. Распределители открывают каналы, расположенные в корпусе механизма, по которым подводится масло в гидроуправляемые муфты. В свою очередь муфты поворачивают распределительные валы в соответствии с командами, которые поступают с блока управления двигателя.