Ano ang tiyempo ng balbula at kung paano ito gumagana

Ang disenyo ng four-stroke engine, na gumagana sa prinsipyo ng paglabas ng enerhiya sa panahon ng pagkasunog ng isang pinaghalong gasolina at gasolina, ay may kasamang isang mahalagang mekanismo, kung wala ang yunit ay hindi maaaring gumana. Ito ay isang mekanismo ng tiyempo o pamamahagi ng gas.

Sa karamihan ng karaniwang mga engine, naka-install ito sa silindro ulo. Higit pang mga detalye tungkol sa istraktura ng mekanismo ay inilarawan sa hiwalay na artikulo... Ngayon ay pagtuunan natin ng pansin kung ano ang tiyempo ng balbula, pati na rin kung paano nakakaapekto ang trabaho nito sa mga tagapagpahiwatig ng kuryente ng motor at ang kahusayan nito.

Ano ang tiyempo ng balbula ng engine

Sa madaling sabi tungkol sa mekanismo ng tiyempo mismo. Ang crankshaft sa pamamagitan ng isang belt drive (sa maraming modernong panloob na mga engine ng pagkasunog, isang kadena ay naka-install sa halip na isang rubberized belt) ay konektado sa camshaft. Kapag pinapagana ng driver ang makina, ang starter ay nai-cranks ang flywheel. Ang parehong mga shaft ay nagsisimulang paikutin nang magkakasabay, ngunit sa iba't ibang mga bilis (karaniwang, sa isang rebolusyon ng camshaft, ang crankshaft ay gumagawa ng dalawang mga rebolusyon).

May mga espesyal na cam na hugis ng patak sa camshaft. Habang umiikot ang istraktura, ang cam ay nagtutulak laban sa spring load balbula stem. Bumukas ang balbula, pinapayagan ang fuel / air na halo na pumasok sa silindro o maubos sa maubos na tambutso.

Ang yugto ng pamamahagi ng gas ay tiyak na sandali kapag nagsimula ang balbula upang buksan ang inlet / outlet hanggang sa sandaling ito ay ganap na magsara. Ang bawat inhinyero na nagtatrabaho sa pagbuo ng isang yunit ng kuryente ay kinakalkula kung ano ang dapat na taas ng pagbubukas ng balbula, pati na rin kung gaano katagal ito mananatiling bukas.

Impluwensya ng tiyempo ng balbula sa pagpapatakbo ng engine

Nakasalalay sa mode kung saan tumatakbo ang makina, ang pamamahagi ng gas ay dapat magsimula nang mas maaga o huli. Nakakaapekto ito sa kahusayan ng yunit, ekonomiya nito at maximum na metalikang kuwintas. Ito ay sapagkat ang napapanahong pagbubukas / pagsasara ng paggamit at mga manifold na pag-ubos ay susi sa masulit na enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng HVAC.

Kung ang balbula ng pag-inom ay nagsisimulang buksan sa ibang sandali kapag isinasagawa ng piston ang stroke ng pag-inom, pagkatapos ay isang hindi pantay na pagpuno ng lukab ng silindro na may isang sariwang bahagi ng hangin ay magaganap at ang gasolina ay maghalo ng mas masahol, na hahantong sa hindi kumpletong pagkasunog ng halo.

Tulad ng para sa maubos na balbula, dapat din itong buksan nang hindi mas maaga kaysa sa ang piston ay umabot sa ilalim ng patay na sentro, ngunit hindi lalampas sa pagsisimula nito ng paitaas na stroke. Sa unang kaso, ang compression ay mahuhulog, at kasama nito ang motor ay mawawalan ng lakas. Sa pangalawa, ang mga produkto ng pagkasunog na may saradong balbula ay lilikha ng paglaban para sa piston, na nagsimulang tumaas. Ito ay isang karagdagang pagkarga sa mekanismo ng pihitan, na maaaring makapinsala sa ilan sa mga bahagi nito.

Para sa sapat na pagpapatakbo ng yunit ng kuryente, kinakailangan ng iba't ibang tiyempo ng balbula. Para sa isang mode, kinakailangan na ang mga balbula ay bukas nang mas maaga at magsara sa paglaon, at para sa iba, kabaligtaran. Ang magkasanib na parameter ay napakahalaga rin - kung ang parehong mga balbula ay bubuksan nang sabay-sabay.

Karamihan sa karaniwang mga motor ay may isang nakapirming tiyempo. Ang nasabing isang makina, depende sa uri ng camshaft, ay magkakaroon ng maximum na kahusayan alinman sa sport mode o may sinusukat na pagmamaneho sa mababang bilis.

Ngayon, maraming mga kotse ng gitna at premium na segment ang nilagyan ng mga motor, ang sistema ng pamamahagi ng gas na maaaring baguhin ang ilang mga parameter ng pagbubukas ng balbula, dahil sa kung aling ang de-kalidad na pagpuno at pagpapasok ng bentilasyon ng mga silindro ay nangyayari sa iba't ibang mga bilis ng crankshaft.

Narito kung paano dapat gawin ang tiyempo sa iba't ibang mga bilis ng engine:

1. Nangangailangan ang idling ng tinaguriang makitid na mga phase. Nangangahulugan ito na ang mga balbula ay nagsisimulang buksan sa paglaon, at ang oras ng kanilang pagsasara, sa kabaligtaran, ay maaga. Walang sabay na bukas na estado sa mode na ito (ang parehong mga balbula ay hindi bubuksan nang sabay-sabay). Kapag ang pag-ikot ng crankshaft ay hindi gaanong kahalagahan, kapag ang mga phase ay nagsasapawan, ang mga gas na maubos ay maaaring pumasok sa manifold ng paggamit, at isang tiyak na dami ng VTS sa maubos.
2. Ang pinaka-makapangyarihang mode - nangangailangan ito ng malawak na mga phase. Ito ay isang mode kung saan, dahil sa mataas na bilis, ang mga balbula ay may isang mas maikling bukas na posisyon. Ito ay humahantong sa ang katunayan na sa panahon ng sports sa pagmamaneho, pagpuno at bentilasyon ng mga silindro ay gumanap nang hindi maganda. Upang malunasan ang sitwasyon, dapat baguhin ang oras ng balbula, iyon ay, ang mga balbula ay dapat buksan nang mas maaga, at ang kanilang tagal sa posisyon na ito ay dapat na tumaas.

Kapag binubuo ang disenyo ng mga motor na may variable na tiyempo ng balbula, isinasaalang-alang ng mga inhinyero ang pagtitiwala ng sandali ng pagbubukas ng balbula sa bilis ng crankshaft. Pinapayagan ng mga sopistikadong system ang motor na maging maraming nalalaman hangga't maaari para sa iba't ibang mga istilo ng pagsakay. Salamat sa pag-unlad na ito, nagpapakita ang yunit ng isang malawak na hanay ng mga posibilidad:

• Sa mababang mga rev, ang motor ay dapat maging mahigpit;
• Kapag tumaas ang mga rev, hindi ito dapat mawalan ng lakas;
• Hindi alintana ang mode kung saan tumatakbo ang panloob na engine ng pagkasunog, ekonomiya ng gasolina, at kasama nito ang kabaitan sa transportasyon sa kapaligiran, dapat magkaroon ng pinakamataas na posibleng antas para sa isang partikular na yunit.

Ang lahat ng mga parameter na ito ay maaaring mabago sa pamamagitan ng pagbabago ng disenyo ng camshafts. Gayunpaman, sa kasong ito, ang kahusayan ng motor ay magkakaroon ng limitasyon lamang sa isang mode. Paano ang tungkol sa motor na maaaring baguhin ang profile sa sarili nito depende sa bilang ng mga rebolusyon ng crankshaft?

Variable na tiyempo ng balbula

Ang ideya mismo ng pagbabago ng oras ng pagbubukas ng balbula sa panahon ng pagpapatakbo ng yunit ng kuryente ay hindi bago. Ang ideyang ito ay pana-panahong lumitaw sa isip ng mga inhinyero na bumubuo pa rin ng mga steam engine.

Kaya, ang isa sa mga pagpapaunlad na ito ay tinawag na gear na Stevenson. Binago ng mekanismo ang oras ng singaw na pumapasok sa gumaganang silindro. Tinawag na "steam cut-off" ang rehimen. Kapag na-trigger ang mekanismo, ang presyon ay nai-redirect depende sa disenyo ng sasakyan. Sa kadahilanang ito, bilang karagdagan sa usok, ang mga lumang steam locomotive ay naglabas din ng mga puff ng singaw nang tumahimik ang tren.

Ang pagtatrabaho sa pagbabago ng tiyempo ng balbula ay natupad din sa mga yunit ng sasakyang panghimpapawid. Kaya, ang isang pang-eksperimentong modelo ng engine na V-8 mula sa kumpanya ng Clerget-Blin na may kapasidad na 200 horsepower ay maaaring baguhin ang parameter na ito dahil sa ang katunayan na ang disenyo ng mekanismo ay nagsama ng isang sliding camshaft.

At sa Lycoming XR-7755 motor, naka-install ang mga camshafts, kung saan mayroong dalawang magkakaibang mga cam para sa bawat balbula. Ang aparato ay mayroong isang mechanical drive, at naisaaktibo mismo ng piloto. Maaari siyang pumili ng isa sa dalawang mga pagpipilian depende sa kung kinakailangan niyang sumakay sa eroplano patungo sa langit, lumayo sa habol, o simpleng lumipad nang matipid.

Tulad ng para sa industriya ng automotive, ang mga inhinyero ay nagsimulang mag-isip tungkol sa aplikasyon ng ideyang ito pabalik noong 20s ng huling siglo. Ang dahilan ay ang paglitaw ng mga high-speed motor na naka-install sa mga sports car. Ang pagtaas ng lakas sa naturang mga yunit ay may isang tiyak na limitasyon, kahit na ang yunit ay maaaring maging unwound kahit na higit pa. Upang magkaroon ng mas maraming kuryente ang sasakyan, una lamang ang dami ng engine na nadagdagan.

Ang unang nagpakilala ng variable na tiyempo ng balbula ay si Lawrence Pomeroy, na nagtrabaho bilang punong taga-disenyo para sa kumpanya ng sasakyan na Vauxhall. Lumikha siya ng isang motor kung saan naka-install ang isang espesyal na camshaft sa mekanismo ng pamamahagi ng gas. Ang isang bilang ng kanyang mga cam ay mayroong maraming mga hanay ng mga profile.

Ang 4.4-litro na H-Type, depende sa bilis ng crankshaft at sa karga nitong naranasan, ay maaaring ilipat ang camshaft kasama ang paayon na axis. Dahil dito, binago ang oras at taas ng mga balbula. Dahil ang bahaging ito ay may mga limitasyon sa paggalaw, ang kontrol sa phase ay mayroon ding mga limitasyon.

Si Porsche ay kasangkot din sa isang katulad na ideya. Noong 1959, isang patent ang lumitaw para sa "oscillating cams" ng camshaft. Ang pag-unlad na ito ay dapat na baguhin ang pag-angat ng balbula, at sa parehong oras, ang oras ng pagbubukas. Ang pag-unlad ay nanatili sa yugto ng proyekto.

Ang kauna-unahang magagamit na mekanismo ng kontrol sa tiyempo ng balbula ay binuo ng Fiat. Ang pag-imbento ay binuo ni Giovanni Torazza noong huling bahagi ng 60. Ginamit ng mekanismo ang mga haydroliko na pusher, na binago ang pivot point ng balbula na tappet. Gumana ang aparato depende sa kung ano ang bilis ng engine at ang presyon ng manifold ng paggamit.

Gayunpaman, ang unang produksyon ng kotse na may variable na mga phase ng GR ay mula sa Alfa Romeo. Ang modelo ng 1980 Spider ay nakatanggap ng isang elektronikong mekanismo na nagbabago ng mga phase depende sa mga operating mode ng panloob na combustion engine.

Mga paraan upang baguhin ang tagal at lapad ng tiyempo ng balbula

Ngayon maraming mga uri ng mekanismo na nagbabago ng sandali, oras at taas ng pagbubukas ng balbula:

1. Sa pinakasimpleng form nito, ito ay isang espesyal na klats na naka-install sa drive ng mekanismo ng pamamahagi ng gas (phase shifter). Isinasagawa ang kontrol salamat sa haydroliko na epekto sa ehekutibong mekanismo, at ang kontrol ay isinasagawa ng electronics. Kapag ang engine ay nagpapabaya, ang camshaft ay nasa orihinal na posisyon nito. Sa lalong madaling pagtaas ng revs, ang electronics ay tumutugon sa parameter na ito, at pinapagana ang mga haydrolika, na paikutin ang camshaft nang bahagyang kaugnay sa paunang posisyon. Salamat dito, ang mga balbula ay bumukas nang kaunti mas maaga, na ginagawang posible upang mabilis na punan ang mga silindro ng isang sariwang bahagi ng BTC.
2. Ang pagpapalit ng profile ng cam. Ito ay isang pag-unlad na matagal nang ginagamit ng mga motorista. Ang pag-install ng isang camshaft na may hindi pamantayang mga cam ay maaaring gawing mas mahusay ang pagtatrabaho ng yunit sa mas mataas na rpm. Gayunpaman, ang mga naturang pag-upgrade ay dapat gumanap ng isang may kaalamang mekaniko, na hahantong sa maraming basura. Sa mga engine na may VVTL-i system, ang mga camshafts ay may ilang mga hanay ng mga cam na may iba't ibang mga profile. Kapag ang panloob na engine ng pagkasunog ay natatahimik, ginagawa ng mga karaniwang elemento ang kanilang pagpapaandar. Sa sandaling lumipat ang tagapagpahiwatig ng bilis ng crankshaft ng 6 libong marka, ang camshaft ay bahagyang lumilipat, dahil sa kung saan ang isa pang hanay ng mga cams ay nagpapatakbo. Ang isang katulad na proseso ay nangyayari kapag ang engine ay umiikot hanggang sa 8.5 libo, at ang ikatlong hanay ng mga cam ay nagsisimulang gumana, na ginagawang mas malawak ang mga phase.
3. Baguhin ang taas ng pagbubukas ng balbula. Pinapayagan ka ng kaunlaran na ito na sabay na baguhin ang mga operating mode ng tiyempo, pati na rin ibukod ang balbula ng throttle. Sa ganitong mga mekanismo, ang pagpindot sa accelerator pedal ay nagpapagana ng isang mekanikal na aparato na nakakaimpluwensya sa puwersa ng pagbubukas ng mga balbula ng paggamit. Ang sistemang ito ay binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina ng halos 15 porsyento at pinatataas ang lakas ng yunit ng parehong halaga. Sa mas modernong mga motor, hindi isang mekanikal, ngunit isang electromagnetic analogue ang ginagamit. Ang bentahe ng pangalawang pagpipilian ay ang electronics ay magagawang mas mahusay at maayos na baguhin ang mga mode ng pagbubukas ng balbula. Ang taas ng pag-angat ay maaaring maging malapit sa perpekto at ang mga oras ng pagbubukas ay maaaring mas malawak kaysa sa mga nakaraang bersyon. Ang nasabing pag-unlad para sa kapakanan ng pag-save ng gasolina ay maaari ring patayin ang ilang mga silindro (huwag buksan ang ilang mga balbula). Pinapagana ng mga motor na ito ang system kapag huminto ang kotse, ngunit ang panloob na engine ng pagkasunog ay hindi kailangang patayin (halimbawa, sa isang ilaw trapiko) o kapag pinabagal ng driver ang kotse gamit ang panloob na engine ng pagkasunog.

Bakit binago ang tiyempo ng balbula

Pinapayagan ng paggamit ng mga mekanismo na binabago ang tiyempo ng balbula:

• Mas mahusay na gamitin ang mapagkukunan ng yunit ng kuryente sa iba't ibang mga mode ng operasyon nito;
• Taasan ang lakas nang hindi na kailangang mag-install ng isang pasadyang camshaft;
• Gawing mas matipid ang sasakyan;
• Magbigay ng mabisang pagpuno at bentilasyon ng mga silindro sa mataas na bilis;
• Taasan ang kabaitan sa kapaligiran ng transportasyon dahil sa mas mahusay na pagkasunog ng pinaghalong air-fuel.

Dahil ang iba't ibang mga mode ng pagpapatakbo ng panloob na engine ng pagkasunog ay nangangailangan ng kanilang sariling mga parameter ng tiyempo ng balbula, gamit ang mga mekanismo para sa pagbabago ng FGR, ang makina ay maaaring tumutugma sa mga perpektong parameter ng lakas, metalikang kuwintas, kabaitan sa kapaligiran at ekonomiya. Ang nag-iisang problema na walang malutas ng tagagawa sa ngayon ay ang mataas na gastos ng aparato. Kung ikukumpara sa isang karaniwang motor, ang isang analogue na nilagyan ng isang katulad na mekanismo ay nagkakahalaga ng halos dalawang beses nang mas malaki.

Ang ilang mga motorista ay gumagamit ng mga variable na sistema ng tiyempo ng balbula upang madagdagan ang lakas ng kotse. Gayunpaman, sa tulong ng isang nabagong timing belt, imposibleng pisilin ang maximum na labas ng unit. Basahin ang tungkol sa iba pang mga posibilidad dito.

Bilang pagtatapos, nag-aalok kami ng isang maliit na visual aid sa pagpapatakbo ng variable na sistema ng tiyempo ng balbula:

Ang variable na sistema ng tiyempo ng balbula gamit ang halimbawa ng CVVT

Mga Tanong at Sagot:

Ano ang timing ng balbula? Ito ang sandali kapag ang balbula (inlet o outlet) ay bubukas / nagsasara. Ang terminong ito ay ipinahayag sa mga antas ng pag-ikot ng crankshaft ng engine.

ЧAno ang nakakaapekto sa timing ng balbula? Ang timing ng balbula ay apektado ng engine operating mode. Kung walang phase shifter sa timing, kung gayon ang maximum na epekto ay makakamit lamang sa isang tiyak na hanay ng mga rebolusyon ng motor.

Para saan ang valve timing diagram? Ipinapakita ng diagram na ito kung gaano kahusay ang pagpuno, pagkasunog at paglilinis sa mga cylinder sa isang partikular na hanay ng RPM. Pinapayagan ka nitong piliin nang tama ang timing ng balbula.