La distribuire a unui motor termic serveste la sincronizarea camelor cu miscarea pistoanelor in interiorul cilindrilor. In acest fel, se garanteaza ca cilindrii primesc amestecul de aer si combustibil pentru a provoca explozia, precum si extragerea gazelor fara ca supapele sa se ciocneasca de capul pistonului. În acest articol vom ști totul despre distribuția variabilă: ce funcție are, care sunt beneficiile sale, ce tipuri există și cum o face.
Sistemele de distribuție variabilă se îmbunătățesc față de sistemele de distribuție fixe tradiționale. Și asta este, în principal in functie de sarcina si rotatii, nu este eficient sa ai mereu acelasi procent de timp si/sau moment de deschidere si inchidere a supapelor. De asemenea, trebuie să avem în vedere că unele sisteme mai complete variază nu numai orele de deschidere, ci și ridicarea supapei pentru a facilita umplerea.
Rețineți că, în interiorul unui motor termic, totul se întâmplă foarte repede. Când suntem în mașina oprită la un semafor, viteza de rotație este de obicei de aproximativ 800 de rotații pe minut. Aceasta înseamnă că arbore cotit Face nu mai puțin de 13,3 ture în fiecare secundă. Un scandal, care se traduce și prin 13,3 ridicări și tot atâtea căderi ale pistoanelor din interiorul cilindrilor în fiecare secundă. Și toate acestea, la ralanti.
Cum funcționează distribuția variabilă
Diagrama de distribuție teoretică a ciclului Otto
Dacă legile fizicii ar permite acest lucru, ciclul de sincronizare al unui motor în 4 timpi (admisie, compresie, expansiune și evacuare) ar fi foarte simplu. The diagrama de distribuție teoretică este următorul:
În cursă admitere Supapa se deschide chiar în momentul în care pistonul ajunge la TDC (centrul mort superior) iar amestecul intră, fiind aspirat pe măsură ce coboară la BDC (centrul mort inferior). Exact când ajunge la BDC, arborele cotit se rotește la 180 de grade și supapa de admisie se închide.
În continuare, se întâmplă cursa de compresie. Pistonul își începe cursa ascendentă spre PMS din nou cu supapele închise, ceea ce comprimă amestecul. La sfârșitul alergării sale către PMS și completând cele 360 de grade ale arborelui cotit, amestecul explodează (din cauza presiunii din motorină și datorită saltului scânteii cauzat de bujia din benzină).
Energia provocată de respectiva explozie face ca pistonul să coboare intens spre BDC, încă cu supapele închise, completând astfel 540 de grade de rotație a arborelui cotit și efectuând cursa de expansiune. După BDC, supapa de evacuare se deschide (supapa de admisie rămâne complet închisă) pentru a evacua gazele în exterior pe cursa de evacuare. scăpa, adică în timp ce pistonul revine la PMS și completează 720 de grade, sau ce este la fel, cele două rotații ale arborelui cotit. Apoi ciclul avea să înceapă din nou.
Diagrama practică de amplasare
După cum am spus mai înainte, în principiu este simplu, dar legile fizicii ne obligă să facem schimbări în practică în ceea ce privește teorie. De ce? În principal pentru că supapele nu se deschid și nu se închid instantaneu, la fel cum explozia „trebuie” să ardă combustibilul complet. De aceea există avansuri și întârzieri la deschiderea și închiderea supapelor, pe lângă avansul la aprindere.
În acest fel, avem un Deschiderea admiterii în avans (AAAA), Întârziere de închidere admitere (RCA), Aprindere Advance (AE), Avansarea deschiderii de evacuare (EPA) și Întârziere de închidere evacuare (RCE). Cu aceste modificări în raport cu ciclul teoretic, se realizează un echilibru mai bun pentru fluxul de gaze și arderea amestecului. Da, chiar dacă există un traversarea supapelor.
Gradele de rotație ale arborelui cotit în care atât supapele de admisie, cât și cele de evacuare sunt deschise în același timp în același cilindru sunt cunoscute ca suprapunerea supapelor. Apare lângă PMS, la sfârșitul cursei de evacuare și la începutul cursei de admisie.
Ce se întâmplă? Ei bine, pentru o funcționare corectă, nu avem nevoie de aceleași unghiuri de avans și întârziere atunci când motorul se rotește la 1.000 rpm, decât atunci când întindem treptele și ducem regimul de rotație la 6.000 de rotații pe minut.
Distribuție variabilă: funcționare
La mai multe revoluții, cu atât este mai dificil să umpleți cilindrii cu aer datorită inerţiei şi curenţilor care există atât în cilindru propriu-zis cât şi în colectoare. Aici intervine distribuția variabilă. Funcția sa este de a modifica unghiurile diagramei de distribuție în funcție de nevoi.
Desigur, majoritatea acestor sisteme acționează doar asupra supapelor de admisie. Ceea ce ne interesează cel mai mult este că cilindrul „se umple” bine in admitere, care este acolo unde este cel mai complicat, astfel incat arderea sa fie completa si stabila. Câștigul care acționează și asupra supapelor de evacuare este mult mai mic, motiv pentru care majoritatea producătorilor nu l-au folosit.
Ca regulă generală, și deși fiecare marcă a dezvoltat o formă ușor diferită, acestea sunt folosite variatoare de fază (cunoscut și ca corectori de fază). Printr-un angrenaj de pe arborele cu came de admisie, acesta își rotește sincronizarea; o avansează. Această rotație se realizează de obicei cu presiunea uleiului comandată de o supapă solenoidală. După cum am spus, există mai multe moduri de acțiune în funcție de fiecare producător.
Mărci care au folosit și folosesc distribuție variabilă
BMW: Vanos și Valvetronic, două funcții diferite
BMW a creat sistemul binecunoscut DESCHIDERI, care a variat avansul deschiderii admisiei, avansând momentul deschiderii supapelor la turații mari. Mai târziu a dezvoltat trave duble, care controla și gradele la supapele de evacuare.
Compania bavareză a folosit sistemul cunoscut ca valvetronic. Acest sistem este capabil schimba ridicarea supapei, adică milimetrii pe care supapa de admisie îi împinge față de poziția sa de repaus. Pentru a face acest lucru, are mai multe elemente, iar camele arborelui cu came nu calcă direct brațele culbutoare ale supapelor, ci mai degrabă acționează asupra unui sistem intermediar.
Un mic motor electric controlat electronic modifică poziția primei componente, deplasând părțile mobile mai aproape sau mai departe de camele de pe arborele cu came. Cu cât îl apropii mai mult, cu atât calci mai mult pe supapă și cu atât ridicarea este mai mare; ceea ce este ideal la turații mari. Dimpotriva, la turatii mici il indeparteaza usor, banda de rulare a supapei de admisie fiind mai mica si, prin urmare, ridicarea acesteia.
Honda: VTEC
Honda dezvoltat la sfârşitul anilor '80 legendarul sistem VTEC care și astăzi se mai folosește, deși logic cu îmbunătățiri. Camele principale sunt responsabile pentru deprimarea supapelor de admisie la turații mici și medii. Până acum totul normal, ca o distribuție fixă.
Cu toate acestea, are camera extra agresiva pentru fiecare cilindru care actioneaza asupra unui culbutor deconectat de la supape. La turații mari, o supapă solenoidală permite trecerea uleiului sub presiune pentru a conecta acel culbutor prin intermediul unui șurub cu celelalte culbutoare, astfel încât acum această came mai mare este cea care realizează cu adevărat funcția de a păși pe supapele de admisie.
Prin urmare, în aceste circumstanțe avem mai mult timp de deschidere și adâncime (ridicarea supapei), îmbunătățirea umplerii cilindrilor și creșterea performanței motorului. Desigur, crește și consumul de mecanică.
Toyota: VVT și VVT-i
La rândul său, Toyota creat la începutul anilor 90 VVT, care este similar cu VANOS de la BMW. Când motorul funcționa la turații mari, presiunea hidraulică a mutat arborele cu came de admisie cu câteva grade față de setarea inițială.
Câțiva ani mai târziu, în 1996, a lansat o evoluție, cunoscută ca Toyota VVT-uri. În acest caz, a gestionat trecerea uleiului printr-o supapă solenoidală pe baza datelor colectate de senzori și gestionate de o unitate de control. Astfel, la turatii mici motorul ofera un raspuns lin si cu un cuplu bun, in timp ce la turatii mari are umplere si performante mai bune.
Distribuție variabilă a supapelor la motorină
La sincronizare variabilă a supapelor la motoarele diesel Este practic anecdotic. Sunt mecanice care au un raport de compresie ridicat și, prin urmare, au a trecere de supapă foarte mică. In plus, se rotesc cu turatii pe minut mai mici decat cele pe benzina, deci nu au atatea complicatii de umplere a buteliilor la turatii mari.
În 2010 l-am cunoscut pe Motor diesel Mitsubishi MIVEC cu sincronizare variabilă a supapelor. Marca japoneză căuta o funcționare lină și cu cuplu la turații mici, precum și performanțe mai mari la turații mai mari. De asemenea, reducerea emisiilor poluante. Nu a durat mult pe piata...