La distribuce tepelného motoru slouží k synchronizaci vaček s pohybem pístů uvnitř válců. Tímto způsobem je zaručeno, že do válců se dostane směs vzduchu a paliva, která způsobí výbuch, a také odsávání plynů, aniž by se ventily střetly s hlavou pístu. V tomto článku se dozvíme vše proměnná distribuce: jakou má funkci, jaké jsou její výhody, jaké typy existují a jak to dělá.
Variabilní distribuční systémy vylepšují tradiční pevné distribuční systémy. A to je především v závislosti na zatížení a otáčkáchNení efektivní mít vždy stejné procento času a/nebo okamžiku otevření a uzavření ventilů. Musíme také vzít v úvahu, že některé úplnější systémy se nejen liší otevírací dobou, ale také zdvih ventilu pro usnadnění plnění.
Mějte na paměti, že uvnitř tepelného motoru se vše děje velmi rychle. Když stojíme v autě na semaforu, rychlost otáčení je obvykle asi 800 otáček za minutu. To znamená, že klikový hřídel Každou sekundu udělá minimálně 13,3 otáčky. Pobouření, které se také promítá do 13,3 stoupání a tolika pádů pístů uvnitř válců každou sekundu. A to vše na volnoběh.
Jak funguje variabilní rozdělení
Teoretický distribuční diagram Ottova cyklu
Pokud by to fyzikální zákony umožňovaly, byl by časový cyklus 4-taktního motoru (sání, komprese, expanze a výfuk) velmi jednoduchý. The teoretický distribuční diagram je následující:
V závodě přijetí Ventil se otevře právě v okamžiku, kdy píst dosáhne TDC (horní úvrať) a směs vstupuje, je nasávána, jak jde dolů do BDC (dolní úvrať). Jakmile dosáhne BDC, klikový hřídel se otočí o 180 stupňů a sací ventil se uzavře.
Dále se to stane kompresní zdvih. Píst začíná svůj zdvih směrem k horní úvrati opět se zavřenými ventily, což stlačuje směs. Na konci své jízdy do PMS a dokončení 360 stupňů klikového hřídele směs exploduje (v důsledku tlaku v naftě a v důsledku přeskoku jiskry způsobené zapalovací svíčkou v benzínu).
Energie způsobená uvedeným výbuchem způsobuje, že píst intenzivně klesá směrem k PMI, stále se zavřenými ventily, čímž se dokončí rotace klikového hřídele o 540 stupňů a provede se expanzní závod. Po BDC se výfukový ventil otevře (sací ventil zůstane zcela uzavřen), aby se při výfukovém zdvihu vytlačily plyny ven. uniknout, to znamená, že když se píst vrátí do PMS a dokončí 720 stupňů, nebo co je totéž, dvě otáčky klikového hřídele. Pak by cyklus začal znovu.
Praktické schéma rozložení
Jak jsme řekli dříve, v principu je to jednoduché, ale fyzikální zákony nás nutí provádět změny v praxi s ohledem na teorii. Proč? Hlavně proto ventily se neotevírají a nezavírají okamžitě, stejně jako výbuch "trvá" spálit palivo zcela. To je důvod, proč kromě předstihu zapalování existují předstihy a zpoždění otevírání a zavírání ventilů.
Tímto způsobem máme a Vstupné otevření předem (RRRR), Zpoždění uzavření vstupu (RCA), Předstih zapalování (AE), Předsunutí výfukové clony (EPA) a Zpoždění uzavření výfuku (RCE). Těmito změnami vzhledem k teoretickému cyklu je dosaženo lepší rovnováhy pro proudění plynů a hoření směsi. Ano, i když existuje křížení ventilů.
Stupně rotace klikového hřídele, ve kterých jsou sací i výfukové ventily otevřeny současně ve stejném válci, se nazývá překrývání ventilů. Vyskytuje se v blízkosti TDC, na konci výfukového zdvihu a na začátku sacího zdvihu.
Co se děje? No a pro správný chod nepotřebujeme stejné úhly předstihu a prodlevy při otáčkách motoru 1.000 ot./min., jako když natahujeme převody a režim otáčení nastavíme na 6.000 otáček za minutu.
Variabilní rozdělení: provoz
Při více revolucích, tím obtížnější je plnění válců vzduchem kvůli setrvačnosti a proudům, které existují jak ve válci samotném, tak v kolektorech. Zde vstupuje do hry variabilní distribuce. Jeho funkcí je upravovat úhly distribučního diagramu v závislosti na potřebách.
Většina těchto systémů samozřejmě působí pouze na sací ventily. To, co nás zajímá nejvíc, je to válec se dobře „plní“. ve vstupu, kde je to nejsložitější, aby spalování bylo úplné a stabilní. Zisk působící také na výfukové ventily je mnohem nižší, proto jej většina výrobců nepoužila.
Obecně platí, a přestože každá značka vyvinula trochu jiný tvar, používají se fázové variátory (také známé jako fázové korektory). Prostřednictvím ozubeného kola na vačkovém hřídeli sání otáčí jeho časování; posouvá to dopředu. Tohoto otáčení se obvykle dosahuje pomocí tlak oleje řízený elektromagnetickým ventilem. Jak jsme řekli, existuje několik způsobů působení v závislosti na každém výrobci.
Značky, které využívaly a využívají variabilní distribuci
BMW: Vanos a Valvetronic, dvě různé funkce
BMW vytvořilo známý systém OTEVŘENÍ, který měnil předstih otevření sání a posouval tak okamžik otevření ventilů při vysokých otáčkách. Později vyvinul dvojité rozpětí, který ovládal i stupně u výfukových ventilů.
Bavorská společnost používá systém tzv ventiltronic. Tento systém je schopen změnit zdvih ventilu, tedy milimetry, které sací ventil tlačí vzhledem ke své klidové poloze. K tomu má více prvků a vačky vačkových hřídelů nenastupují přímo na vahadla ventilů, ale působí spíše na mezisystém.
Malý elektronicky řízený elektromotor upravuje polohu první součásti tím, že pohybuje pohyblivými částmi blíže nebo dále od vaček na vačkovém hřídeli. Čím blíže se k němu přibližujete, tím více šlapete na ventil a tím větší je zdvih; což je ideální ve vysokých otáčkách. Naopak v nízkých otáčkách jej mírně odsune, s menším tlakem na sací ventil a tedy i jeho zdvih.
Honda: VTEC
Honda vyvinul na konci 80. let legendární Systém VTEC že i dnes se stále používá, i když logicky s vylepšeními. Hlavní vačky jsou zodpovědné za stlačení sacích ventilů při nízkých a středních otáčkách. Zatím vše normální, jako pevná distribuce.
Nicméně má extra agresivní vačka pro každý válec působící na vahadlo odpojené od ventilů. Ve vysokých otáčkách umožňuje elektromagnetický ventil průchod stlačeného oleje, který spojuje toto vahadlo pomocí šroubu s ostatními vahadlami, takže nyní je to právě tato vyšší vačka, která skutečně plní funkci šlapání na sací ventily.
Proto za těchto okolností máme více otevírací doby a hloubky (zdvih ventilů), zlepšení plnění válců a zvýšení výkonu motoru. Samozřejmě stoupá i spotřeba mechaniky.
Toyota: VVT a VVT-i
Pro jeho část, Toyota vznikl na počátku 90. let XNUMX. století VVT, což je obdoba VANOS od BMW. Když motor běžel ve vysokých otáčkách, hydraulický tlak posunul vačkový hřídel sání o několik stupňů oproti původnímu nastavení.
O několik let později, v roce 1996, zahájila evoluci, známou jako Toyota VVT. V tomto případě řídil průchod oleje elektromagnetickým ventilem na základě dat shromážděných senzory a řízených řídicí jednotkou. V nízkých otáčkách tedy motor nabízí plynulou odezvu a dobrý točivý moment, zatímco ve vysokých má lepší plnění a výkon.
Variabilní časování ventilů u dieselu
La variabilní časování ventilů u dieselových motorů Je to prakticky neoficiální. Jsou mechanické, které mají vysoký kompresní poměr, a proto mají a velmi malý ventilový kříž. Navíc se točí při nižších otáčkách za minutu než benzínové, takže při vysokých otáčkách nemají tolik komplikací s plněním válců.
V roce 2010 jsme se setkali s Vznětový motor Mitsubishi MIVEC s variabilním časováním ventilů. Japonská značka hledala hladký a točivý chod při nízkých otáčkách a také větší výkon při vyšších otáčkách. Také snížení znečišťujících emisí. Na trhu dlouho nevydržel...