Система грм принцип действия: Устройство газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания: назначение, принцип работы

Содержание

Принцип работы системы газораспределения двигателя внутреннего сгорания (ГРМ)

Система ГРМ служит для обеспечения своевременного открытия или закрытия клапанов головки блока цилиндров.

При открытии впускного клапана в камеру сгорания двигателя поступает топливно-воздушная смесь, которая воспламеняется при сжатии поршня. При открытии выпускного клапана из камеры сгорания выходят отработанные газы.

 

Вовремя открывать необходимые клапана и предназначен весь газораспределительный механизм. В механизм ГРМ можно отнести: распредвал, клапана (впускные, выпускные), приводной ремень или цепь, натяжители, направляюшие, успокоители, шестерни и т.д.

Распределительный вал (он же распредвал) представляет собой металлический вал с кулачками разной формы, который при вращение нажимает кулачками на клапана,  тем самым открывая или закрывая их.

Распредвал приводится в действие от вращения коленчатого вала (коленвала) посредством привода. Распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый вал.

 В современных двигателях используются ременные или цепные приводные механизмы. Все они обеспечивают передачу крутящего момента от коленвала к распределительному валу. Каждый из перечисленных приводов ГРМ имеют свои положительные и отрицательные качества.

Ременный привод менее долговечный, но более дешев в обслуживании и установки. В среднем срок службы оригинального ремня или качественного не оригинального ремня около 80 000 км. пробега. И как правило не возникает особых трудностей заменить “уставший” ремень на новый.

Цепной привод ГРМ гораздо долговечнее, в среднем срок службы цепи около 200 000 км. (у разных производителей данные рознятся, некоторые говорят от 300 тыс.км, а некоторые рекомендует менять уже на пробеге в 150 тыс.км). Не редки случаи, когда цепные системы газораспределения “переживают” другие детали двигателя, такие как поршня, вкладыши, гильзы. И при разборе “стукнувшего” мотора можно увидеть цепи и шестерни в отличном состоянии и при пробеге за 250 тыс. км. Но в связи с более высоким весом цепи по сравнению с ремнем, требуются дополнительные устройства натяжения (успокоительные, натяжители, балансиры, башмаки, направляющие и т.д.) и смазки. Как следствие замена цепи представляет собой достаточно дорогостоящее занятие

Как определить, что пора поменять привод ГРМ?

У ремня все просто! Желательно осматривать (при возможности) ремень  на наличие трещин в процессе эксплуатации и менять его согласно нормативным срокам замены! При замене ремня ГРМ желательно сразу поменять ролики и водяную помпу на новые.

В интернет-магазине запчастей на иномарки Arparts.ru вы найдете широкий ассортимент комплектов для замены ремней ГРМ с роликами и помпами!

С цепью все немного сложнее

Ремкомплекты цепей ГРМ представленные в интернет-магазине автозапчастей ARparts.ru

Газораспределительный механизм.

Назначение и устройство ГРМ

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для впрыска топлива и выпуска отработанных газов в двигателях внутреннего сгорания. Сам механизм газораспределения делится на нижнеклапанный, когда распределительный вал находится в блоке цилиндров, и верхнеклапанный. Верхнеклапанный механизм подразумевает нахождение распредвала в головке блока цилиндров (ГБЦ). Существуют и альтернативные механизмы газораспределения, такие как гильзовая система ГРМ, десмодромная система и механизм с изменяемыми фазами.

Для двухтактных двигателей механизм газораспределения осуществляется при помощи впускных и выпускных окон в цилиндре. Для четырехтактных двигателей самая распространенная система верхнеклапанная, о ней и пойдет речь ниже.

 

Устройство ГРМ

В верхней части блока цилиндров находится ГБЦ (головка блока цилиндров) с расположенными на ней распределительным валом, клапанами, толкателями или коромыслами. Шкив привода распредвала вынесен за пределы головки блока цилиндров. Для исключения протекания моторного масла из-под клапанной крышки, на шейку распредвала устанавливается сальник. Сама клапанная крышка устанавливается на масло- бензо- стойкую прокладку. Ремень ГРМ или цепь одевается на шкив распредвала и приводится в действие шестерней коленчатого вала. Для натяжения ремня используются натяжные ролики, для цепи натяжные «башмаки». Обычно ремнем ГРМ приводится в действие помпа водяной системы охлаждения, промежуточный вал для системы зажигания и привод насоса высокого давления ТНВД (для дизельных вариантов).

С противоположной стороны распределительного вала посредством прямой передачи или при помощи ремня, могут приводиться в действие вакуумный усилитель, гидроусилитель руля или автомобильный генератор.

Распредвал представляет собой ось с проточенными на ней кулачками. Кулачки расположены по валу так, что в процессе вращения, соприкасаясь с толкателями клапанов, нажимают на них точно в соответствии с рабочими тактами двигателя.

Существуют двигатели и с двумя распредвалами (DOHC) и большим числом клапанов. Как и в первом случае, шкивы приводятся в действие одним ремнем ГРМ и цепью. Каждый распредвал закрывает один тип клапанов впускных или выпускных.

Клапан нажимается коромыслом (ранние версии двигателей) или толкателем. Различают два вида толкателей. Первый – толкатели, где зазор регулируется калибровочными шайбами, второй – гидротолкатели. Гидротолкатель смягчает удар по клапану благодаря маслу, которое находится в нем. Регулировка зазора между кулачком и верхней частью толкателя не требуется.

 

Принцип работы ГРМ


Весь процесс газораспределения сводится к синхронному вращению коленчатого вала и распределительного вала. А так же открыванию впускных и выпускных клапанов в определенном месте положения поршней.

Для точного расположения распредвала относительно коленвала используются установочные метки. Перед надеванием ремня газораспределительного механизма совмещаются и фиксируются метки. Затем надевается ремень, «освобождаются» шкивы, после чего ремень натягивается натяжным(и) роликами.

При открывании клапана коромыслом происходит следующее: распредвал кулачком «наезжает» на коромысло, которое нажимает на клапан, после прохождения кулачка, клапан под действием пружины закрывается. Клапаны в этом случае располагаются v-образно.

Если в двигателе применены толкатели, то распредвал находится непосредственно над толкателями, при вращении, нажимая своими кулачками на них. Преимущество такого ГРМ малые шумы, небольшая цена, ремонтопригодность.

В цепном двигателе весь процесс газораспределения тот же, только при сборке механизма, цепь надевается на вал совместно со шкивом.





 



РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 




Устройство, Принцип Работы и Назначении, Основные Неисправности, Способы Диагностики и Ремонта

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

  1. Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
  2. Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
  3. Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
  4. Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
  5. Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.

Схема устройства ГРМ

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

  1. Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
  2. Сжатие.
  3. Рабочий ход.
  4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

  1. Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
  2. Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
  3. Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
  4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

  • Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
  • Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
  • Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
  • Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

  • возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
  • формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
  • неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

  1. определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
  2. измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
  3. измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Устройство ГРМ и принцип работы


Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 1.4k.

Устройство ГРМ

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – наиболее распространенный силовой агрегат, использующийся в современном автомобилестроении. Свое название он получил по количеству фаз, необходимых для осуществления одного цикла работы, или поворота коленчатого вала на 720 градусов.

Фаза впрыска топлива или топливно-воздушной смеси, сжатие рабочего тела поршнем, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В модели идеального двигателя все фазы разнесены во времени, перекрытие между ними отсутствует, что, в свою очередь, обеспечивает получение максимально возможных рабочих значений мощности, крутящего момента и оборотов двигателя.

На практике, к сожалению, дела обстоят несколько хуже. Устройство газораспределительного механизма, отвечающего за исполнение фазы впрыска топлива и удаление выхлопных газов, его схема и принцип работы – основная тема данной статьи.

Общая схема и взаимодействие частей

Своевременное открытие впускных и выхлопных клапанов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания обеспечивается работой газораспределительного механизма или ГРМ.

Данное устройство состоит из распределительного вала с кулачками, необходимого количества коромысел или толкателей клапанов, пружин и собственно клапанов. Шестерня распредвала, ремень или цепь, используемые для передачи вращения от коленвала, и механизм натяжения цепи так же являются частью ГРМ.

  1. Фаза впрыска топлива. Поршень начинает движение от верхней мертвой точки к нижней. Открывается клапан подачи горючего, и топливно-воздушная смесь заполняет разреженное пространство цилиндра. Отмерив необходимую дозу ТВС, клапан закрывается. Коленчатый вал повернулся на 180 градусов от начального положения.
  2. Фаза сжатия. Достигнув нижней мертвой точки, поршень меняет направление движения к ВМТ, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси. При достижении верхней мертвой точки фаза сжатия рабочего тела оканчивается. Коленчатый вал совершил поворот на 360 градусов.
  3. Фаза рабочего хода. В момент нахождения поршня в ВМТ и достижения максимальной расчетной степени сжатия, происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Под действием стремительно расширяющихся газов поршень движется к нижней мертвой точке, совершая рабочий ход. При достижении НМТ третья фаза работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания считается оконченной. Коленчатый вал совершил поворот 540 градусов.
  4. Фаза удаления отработанных газов. Под действием коленчатого вала поршень начинает движение к верхней мертвой точке, вытесняя из объема цилиндра продукты сгорания топливно-воздушной смеси через открывшийся выхлопной клапан. По достижении поршнем ВМТ, фаза выхлопа считается завершенной, коленчатый вал совершил оборот на 720 градусов.

Для достижения такой точности по времени открытия впускных и выхлопных клапанов, газораспределительный механизм синхронизирован с оборотами коленчатого вала двигателя. Ремень или цепь передает вращение распределительному валу, кулачки которого, нажимая на коромысла, открывают поочередно впускные и выпускные клапаны ГРМ.

Классификация ГРМ

Нижнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.

Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.

Газораспределительный механизм такого вида использовался вплоть до 90-х годов двадцатого столетия в грузовых автомобилях. Пример тому – ГАЗ 52, выпуск которого закончился в 1991 году.

Смешанное расположение клапанов

Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».

Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.

Такая компоновочная схема обеспечивала более низкую температуру ТВС, и, как следствие, более высокую мощность, по сравнению с нижнеклапанными двигателями внутреннего сгорания.

Верхнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.

Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.

Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.

Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.

  • Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
  • Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.

В двигателях с подобным типом газораспределительного механизма важную роль играет устройство привода распредвалов. В качестве передаточного элемента используется цепь, находящаяся в герметично закрытом объеме, и омывающаяся маслом, или зубчатый ремень, находящийся на внешней стороне двигателя.

Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.

Устройство десмодромного газораспределительного механизма

Для двигателей, конструкция ГРМ которых допускает использование пружин для закрывания клапанов, существует ограничение по максимальному количеству оборотов в минуту. При достижении значения в 9000 об/мин пружины не смогут обеспечить нужную скорость срабатывания, что неизбежно приведет к поломке двигателя.

Принцип десмодромного ГРМ заключается в использовании двух распределительных валов, один из которых производит открытие, а второй, закрытие клапанов. В таком двигателе нет ограничения на развиваемые обороты, ведь скорость срабатывания механизма напрямую зависит от скорости вращения коленвала.

Создание газораспределительного механизма с изменяемыми фазами стало возможным относительно недавно, с началом использования в двигателестроении бортовых компьютеров и электронных управляющих блоков. Система электромагнитных клапанов, меняющая режим работы согласно команд микропроцессора, позволяет снимать с двигателя мощность, приближающуюся к расчетной, при минимальном расходе топлива.

Замена ремня ГРМ своими руками

Снимая изношенный ремень, и устанавливая на его место новый, легко изменить взаимное расположение коленчатого и распределительного валов. В этом случае сместятся фазы газораспределения двигателя, что приведет к нарушениям в работе, вплоть до поломки. Метки на шестернях приводного механизма служат для визуального контроля настройки ГРМ.

Сняв непригодный ремень, необходимо совместить метки шестерней коленчатого и распределительного валов с прорезями в кожухе приводного механизма. Назначение этой операции – установка условного «нуля», с которого и начнется работа двигателя. Далее следует аккуратно установить запасной ремень, стараясь не сместить метки на шестернях.

Следующий шаг – осмотр и регулировка усилия натяжного ролика. Назначение этого узла в удержании ремня на шестернях приводного механизма. Правильность регулировки ролика можно проверить, повернув натянутый ремень пальцами. Если удастся провернуть на девяносто градусов – натяжной механизм отрегулирован хорошо. Если ремень повернется на угол меньший, чем 90 градусов, то он перетянут, если на больший, то недотянут.

Очень важно при монтаже не брать ремень ГРМ промасленными руками. Это может привести к проскакиванию на шестернях приводного механизма.

Купленный на придорожной АЗС ремень следует тщательно осмотреть. При нарушении условий хранения, даже новый ремень привода ГРМ пойдет трещинами и не сможет быть использован по назначению.

Видео, иллюстрирующее работу ГРМ

Мне нравится3Не нравится

Что еще стоит почитать

назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма двигателя

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 5 мин. Просмотров 219

Современный двигатель внутреннего сгорания имеет сложную конструкцию, и один из ее основных элементов – газораспределительный механизм (ГРМ). Главное назначение газораспределительного механизма – регулировка своевременной подачи топливно-воздушной смеси в моторные цилиндры и вывод из них отработанных газов за счет периодического открытия и закрытия системы клапанов. 

Конструкция ГРМ

Газораспределительный механизм двигателя приводит в движение систему клапанов. В различных моделях автомобилей применяются разные технические решения для обеспечения работы ГРМ, но принцип работы у всех одинаковые и обычный газораспределительный механизм состоит из:

  • распределительного вала с установленными на него кулачками;
  • системы впускных и выпускных клапанов с тарелочками, закрепленными сухарями;
  • рычагов (рокеров) или гидрокомпенсаторов;
  • шестерни распределительного вала;
  • шестерни коленчатого вала;
  • ремня или цепи ГРМ;
  • дополнительных шестерней и роликов.

Работа системы клапанов

Каждый клапан оснащается пружиной, которая возвращает его в верхнее (закрытое) положение. Специальный кулачок, расположенный на валу, вращаясь, нажимает на клапан, открывая его в нужный момент. Чтобы пружина не соскользнула, на верхней части клапана делается кольцевая проточка, иногда две или три, в неё вставляется сухарь, к которому прикрепляется тарелка с конусовидным отверстием. Собранный из двух частей сухарь тоже имеет конусную поверхность и надежно удерживает тарелку с пружиной. Собранный таким образом клапан называют «засухаренным».

Распределительный вал

Нажимающие на клапана кулачки заставляет двигаться специальный механизм – привод ГРМ, точнее еще один его компонент – газораспределительный вал, который еще называют распредвалом. Кулачки являются его составной частью, а крепится он на специальных опорных шейках в головке блока цилиндров. В зависимости от расположения кулачков на распредвалу, поочередно открываются нужные для нормальной работы двигателя клапана, в чем и состоит принцип работы ГРМ.  В некоторых моделях двигателей, где цилиндры расположены не рядно, предусмотрена пара распределительных валов.

Работа системы валов ГРМ

Распредвал приводится в движение посредством коленчатого вала, на конце которого находится шестерня специально подобранного диаметра. Другая шестерня устанавливается на распределительный вал. Передача крутящего момента от коленчатого вала к распределительному передается стальной цепью или ремнем с зубцами под шестерни, который изготовлен из прочной армированной резины. Работа газораспределительного механизма зависит от правильной установки цепи или ремня. В этом случае все клапана открываются в нужный момент, что позволяет воздушно-топливной смеси заходить в цилиндр, сгорать там и выводить отработанные газы. В этом состоит главный принцип работы газораспределительного механизма.

В зависимости от конструкции нажатие на клапан осуществляется непосредственно кулачком на распределительном валу или через рычаг, называемый рокером, на который воздействует кулачок. Назначение и устройство газораспределительного механизма позволяет открывать нужные клапана в момент наступления нужного такта работы двигателя, что обеспечивает ее бесперебойность. Любое нарушение ведёт к сбою в работе вплоть до поломки силового агрегата.

 Проблема термического расширения

Устройство ГРМ обеспечивают нормальную работу двигателя, но при этом возникают определенные проблемы. Это касается термического расширения металла, из которого сделаны клапана, поскольку он подвергается воздействию высоких температур при сгорании топлива. При нагревании он удлиняется и не может плотно закрыть отверстие в цилиндре, что существенно снижает компрессию. Чтобы клапан удлинялся не в цилиндр, а вверх, между тарелкой и кулачком или рокером и кулачком делается тепловой зазор в 0,2 мм. Этот зазор выставляется и проверяется специальным щупом, а регулируется винтом или болтом.

В современных двигателях для борьбы с тепловым расширением используются другие детали газораспределительного механизма – гидрокомпенсаторы. В этом случае регулировка клапанов не потребуется, зазор выставляется и регулируется автоматически. Если гидрокомпенсатры начинают постукивать, это говорит о проблемах в их работе, поскольку они не успевают выбирать зазоры. Основные причины появления такой проблемы – поломка самого гидрокомпенсатора, который подлежит замене, реже засор или плохая работа системы смазки.

Видео: Принцип работы газораспределительного механизма

ГРМ в процессе эксплуатации

Чтобы при работе не возникло проблем, нужно периодически проверять газораспределительный механизм мотора. Нужно при помощи щупа контролировать тепловой зазор между клапаном и рычагом распредвала, а при необходимости производить регулировку.

Поскольку газораспределительный механизм предназначен для согласованной работы всех элементов двигателя, то нужно знать, что если в процессе его работы оборвется приводной ремень, то распределительный и коленчатый валы перестают работать синхронно. При этом распредвал может остановиться в положении, при котором один из клапанов останется полностью открытым и тогда двигающийся вверх поршень неизбежно ударит по клапану, который погнется, что приведет к выходу двигателя из строя и серьезному ремонту.

Чтобы избежать подобной ситуации, необходимо вовремя производить замену приводного ремня ГРМ. Периодичность замены указывается производителем в зависимости от конструктивных особенностей двигателя, но в большинстве случаев это рекомендуется делать при пробеге от 60 до 70 тыс. км. Это достаточно сложная операция, которую делают специалисты на СТО, но если у водителя есть нужные навыки, замену можно сделать и самостоятельно. Цепи ГРМ служат гораздо дольше, замена может потребоваться при пробеге от 300 до 400 тыс. км. Особенность двигателей с цепями: при их растяжении они начинают характерно греметь и позванивать, что позволяет определить необходимость замены.

Назначение газораспределительного механизма двигателя – обеспечить синхронную работу поршневой группы и клапанов. Каждый из его элементов должен работать в номинальном режиме, только тогда двигатель заведется. Иногда случается так, что ремень ГРМ не разрывается, а проскальзывает по шестерням, что будет видно по его меткам. В этом случае двигатель не заведется и потребуется замена ремня.

Принцип работы газораспределительного механизма

Принцип работы газораспределительного механизма

Мы думаем, что каждый автомобилист знает о том, что каждый двигатель внутреннего сгорания работают по одному принципу. В камерах сгорания происходит процесс сжигания газовой смеси, которая состоит из пара горючего и воздуха.

Для того, что бы подача газовой смеси в камеру сгорания и процесс отведения продуктов сгорания данной смеси осуществлялся правильно, применяют определенный механизм, он называется газораспределительный механизм или же ГРМ ауди, это может быть и ГРМ Фольксваген пассат или ГРМ для любого другого автомобиля. Задача каждого ГРМ состоит в управлении клапанами подачи для топливной смеси в рабочие цилиндры двигателей. А клапаны выпуска выводят продукты сгорания из него. Можно сказать, что это устройство практически несет ответственность за согласованную, синхронную работу выпускных и впускных клапанов, или же просто управляет этой работой. Газораспределительный механизм имеет несколько важных узлов: это управляющие кулачки, ауди ремень грм, распределительный вал, целая система клапанов, состоящих из возвратных пружин.

Давайте же рассмотрим, в чем состоит принцип работы газораспределительного механизм, это и гидрокомпенсатор Фольксваген, а так же для других марок, и катализатор ауди, и распредвал ауди. Когда вал совершает вращательные движения, то кулачки нажимают на клапаны, тем самым открывая их в подходящий момент, что просто необходимо для впрыскивания топлива, или же выхлопа продуктов сгорания. Затем, кулачек проворачивается, вызывая снятия давления с клапана, возвратная пружина устанавливает его на нулевую позицию, когда кулачек отходит на место и закрывается. Комплект ГРМ помпа audi просто необходим владельцам машины этой марки.

Очевидно, что все действия клапанов по закрытию или же открытию должны быть синхронизированы. Именно это и обеспечивает не только максимальную мощность двигателя, аи защищает от удара поршня по открытому клапану. Такой удар приводить зачастую к значительным поломкам двигателя. Это говорит о том, что если изношена любая, пусть самая мелкая деталь ГРМ, например для ауди а4 грм, поврежден ремень грм ауди а4, или же touareg цепь грм больше не выполняет своих функций, то вам просто придется покупать запчасти на ауди а4для капитального ремонта всего двигателя.

Распределительный вал вращается путем передачи вращения непосредственно от коленчатого вала, используя ременчатую либо же цепную передачу. Вид передачи определяется моделью автомобиля, заметим, что цепная передача считается более надежной, а в современных машинах все чаще используют ременные передачи.

Для передачи вращения используют зубчатые ремни, такие как ремень грм ауди а4,или же ремень грм ауди а6, или же ремень грм фольксваген пассат, фольксваген гольф ремень грм. Частота вращения распредвала и вала коленчатого достаточно высока. Зубчатые ремни исключают вероятность проскальзывания, которая может вызвать закрытие клапана в ненужный момент и его выходу из строя от удара поршня.

Газораспределительная звездочка жестко закреплена в передней части коленвала, она осуществляет вращение вместе с валом. Через звездочку и цепь передается вращение на распределительный вал. Здесь имеются выступы особого вида профиля, еще называют кулачками. Второе название распределительного вала – кулачковый вал.

Вращаясь вал кулачка, движется по окружности, он надавливает на часть клапана сверху, преодолевает сопротивление пружины, а затем уже и открывает сам клапан. Когда кулачок совершает дальнейший поворот, пружина разжимается и закрывает клапан. Этот механизм ГРМ еще называют верхнеклапанным, он с цепным приводом и расположением распредвала сверху. Это говорит о том, что газораспределительный вал начинает вращение с цепью, находясь в верхней части двигателя, или же ГРМ приводит во вращение цепь в верхней части двигателя. Вот откуда и повелось название ГРМ с верхним расположением распредвала.

Это вся информация о принципе работы ГРМ, естественно, что мы не успели бы описать всех деталей для нормального функционирования этого механизма. Например, об устройстве регулировки тепловых зазоров, устройстве натяжения цепи привода механизма, устройстве смазки всех элементов, мы описали лишь самые основополагающие моменты работы ГРМ.

ГРМ двигателя автомобиля

Механизм газораспределения служит для осуществления своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (например, бензина и воздуха) и выпуска отработавших газов. В головке блока цилиндров помещаются минимум два клапана – впускной и выпускной. Клапаны приводятся в движение деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь или воздух; через выпускной клапан выходят отработавшие газы в атмосферный воздух через систему выпуска.

Устройство и принцип действия механизма газораспределения

В бензиновых и дизельных двигателях применяется механизм газораспределения клапанного типа, сейчас уже, в основном, с верхним расположением клапанов. Это значит, что клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, как показано на рисунке 4.8.

Так, при верхнем расположении клапаны с пружинами и деталями их крепления установлены в направляющих втулках в головке блока цилиндров, в которой также отлиты впускные и выпускные каналы.


Рисунок 4.8 Головка блока цилиндров с газораспределительным механизмом.

Усилие от кулачков распределительного вала, расположенного здесь же – в головке блока, к клапанам передается с помощью толкателей и/или коромысел. Коромысла установлены шарнирно на оси, закрепленной на головке блока. Клапаны на головке закрыты крышкой.

 О тепловом зазоре

Между стержнем клапана, толкателем или концом коромысла газораспределительного механизма должен быть зазор (так называемый тепловой зазор), который необходим для компенсации удлинения стержня клапана при его нагревании без нарушения плотности посадки клапана в гнезде. Другими словами, если бы не было зазора, грубо говоря, между кулачком распредвала и клапаном, то от нагрева до высокой температуры, клапан увеличился бы в длину и перестал бы плотно прилегать к седлу в головке блока цилиндров.

Величина зазора для двигателей разных марок устанавливается для впускных клапанов в холодном состоянии в пределах 0,15—0,30 мм, а для выпускных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — в пределах 0,20—0,40 мм. Однако же, у некоторых производителей зазор может быть таков, что не попадет в указанные диапазоны.

Для регулировки величины этого зазора в механизме предусмотрены регулировочные устройства. Хотя слово «устройство» слишком громкое для регулировочного болта и стопорной гайки (Рисунок 4.9) или шайб различной толщины (Рисунок 4.10).


Рисунок 4.9 Регулировка теплового зазора с помощью болта.


Рисунок 4.10 Регулировка теплового зазора с помощью шайб
(А – головка блока цилиндров без распределительного вала;
Б – головка блока цилиндров с распределительным валом).

Сейчас очень распространена конструкция с гидравлическими компенсаторами, которые под давлением масла подводят коромысло или толкатель к кулачку распределительного вала, убирая тем самым негативное последствие теплового зазора, а именно — удар кулачка о толкатель во время работы. Но стоит упомянуть, что установка гидрокомпенсаторов удорожает конструкцию головки блока цилиндров и повышает свои требования к качеству используемого моторного масла и к частоте его замены, поскольку масляные каналы компенсатора могут забиваться продуктами износа.

Примечание
Более подробно о гидрокомпенсаторах приведено ниже.

 Предварительно о распределительном вале

Примечание
Почему предварительно? Потому что для целостности восприятия данного раздела о распределительном вале необходимо сказать несколько слов, а более подробное описание данной детали будет дано ниже.

Правильность чередования различных тактов в цилиндрах двигателя достигается соответствующим расположением кулачков на распределительном валу, а также правильностью установки зацепления распределительных шестерен/шкивов с приводной шестерней/шкивом коленчатого вала.

В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, что происходит за каждый оборот распределительного вала. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала, либо же шкив по диаметру должен быть в два раза больше шкива коленчатого вала.

Фазы газораспределения четырехтактного двигателя

Для лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием. Иначе говоря, впускной клапан может закрываться после того, как поршень пройдет НМТ, а выпускной — закрываться после ВМТ.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах, соответствующих величинам углов поворотов кривошипа коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Фазы газораспределения могут быть нанесены на круговую диаграмму, называемую диаграммой газораспределения, как показано на рисунке 4.11.

Пожалуй, будет проще показать это на примере. Так, если говорят, что клапан открывается за 5 градусов до ВМТ, значит клапан начал открываться в то время, когда кривошип коленчатого вала, к которому присоединен шатун поршня, находился за 5 градусов до верхней мертвой точки.


Рисунок 4.11 Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя.

Впускной клапан начинает открываться немного раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в разных диапазонах. Зачастую закрытие впускного клапана происходит с определенным запаздыванием, когда поршень перейдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие некоторого разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.

Примечание
Однако стоит отметить, что существует как минимум два цикла, именуемых циклами Миллера и Аткинсона, при которых впускной клапан закрывается не так, как на обычных ДВС.

Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала; продолжительность впуска при этом увеличивается, и цилиндр более полно заполняется свежим зарядом.

Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.

При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением, быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре газы. Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень перейдет ВМТ. Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе. Таким образом, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.

Примечание
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно открыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и гнездами, возможность утечки горючей смеси исключена. Перекрытие клапанов необходимо для дополнительной продувки цилиндра с целью лучшей наполняемости свежим зарядом.

Некоторое уменьшение давления газов на поршень, происходящее при рабочем ходе вследствие раннего открытия выпускного клапана, и потеря части работы газов при этом восполняются тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не испытывает большого сопротивления от газов, оставшихся в небольшом количестве в цилиндре.

Изменение фаз газораспределения

С развитием технологий перед конструкторами и инженерами открылись серьезные перспективы в повышении эффективности работы двигателя – увеличение мощности с одновременным снижением расхода топлива стало новым трендом в автомобильной промышленности. Для того, чтобы оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания, необходимо подстраивать фазы газораспределения под все режимы нагрузки – от холостого хода до полной нагрузки.

Примечание
Обороты холостого хода — это минимальные обороты, при которых двигатель может работать устойчиво без нагрузки. Вы запустили двигатель, при этом никакого движения и воздействия на педаль газа не происходит.

А как изменять фазы газораспределения? — Проворачивать распределительный вал относительно коленчатого вала, изменяя тем самым моменты открытия клапанов. Прибавим к этому управление опережением зажигания* и это даст возможность управлять началом и концом тактов двигателя и позволило настолько оптимизировать работу ДВС, что показатели мощности и расхода топлива улучшились многократно.

Примечание
* Опережение зажигания. Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания должен изменяться, что реализуется с помощью распределителя зажигания или электронного блока управления двигателя (подробнее об этом рассмотрено в главе 10 «Электрооборудование и электросистемы», раздел 10.4 «Система зажигания»).

Суть системы проста. На распределительный вал (или валы) устанавливается специальный механизм, на внешней части которого есть звездочка для приводной цепи от коленчатого вала. Механизм этот устанавливается так, что может проворачивать распределительный вал в сторону опережения или запаздывания, в зависимости от режима работы двигателя.

Если говорить более подробно, то работа механизма изменения фаз газораспределения (фазовращателя) происходит, как описано ниже.

Коленчатый вал через приводную цепь вращает фазовращатель, который установлен на распределительном валу. В момент, когда необходимо сместить время открытия клапанов в сторону запаздывания или опережения, фазовращатель проворачивает распредвал в соответствующую сторону.


Рисунок 4.12 Внешний вид фазовращателя.

Фазовращатели, в основном, устанавливают на впускной распределительный вал (вал, который открывает только впускные клапаны), но сейчас все чаще данные механизмы монтируют на оба распредвала – впускной и выпускной.

Изменяемая высота клапана

В современных бензиновых двигателях количество топливной смеси регулируется с помощью дроссельной заслонки – заслонка открывается, поступает больше воздуха, в соответствии с этим впрыскивается больше топлива. Воздух, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси, пока доберется до цилиндра, преодолеет несколько весьма неприятных препятствий: воздушный фильтр, дроссельную заслонку, клапаны, а это все потери, которые напрямую влияют на мощность ДВС. Попробуйте сами подышать в противогазе не с угольным а с бумажным фильтром… Вот так и двигателю «тяжело дышать». Одно из препятствий на пути воздуха, от которого мечтали избавиться конструкторы, это дроссельная заслонка. Однако как регулировать количество впускаемого воздуха? Решение снова было связано с клапанами. Пришли к тому, что необходимо регулировать высоту клапана. Были системы со ступенчатым регулированием высоты клапана, а именно: клапан открывался только на три разные высоты. Затем придумали систему бесступенчатого открытия клапанов с диапазоном открытия от 1 мм до 10 мм. Это позволило избавиться от дроссельной заслонки – двигателю стало легче «дышать». Однако избавление от дроссельной заслонки изменением высоты открытия клапанов не является самоцелью. Контроль над работой клапанов позволяет еще больше отточить работу четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Детали клапанной группы

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления (они же — «сухари»). Все описанное приведено на рисунке 4.13.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в головке блока цилиндров. Основными элементами клапана являются тарелка и стержень.

Тарелка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу.

Стержень клапана отшлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют тарелки различных диаметров (зачастую, больший — у впускного клапана) или отличаются специальными метками.


Рисунок 4.13 Клапанный механизм.

Седло клапана (на рисунке 4.13) представляет собой металлическое кольцо цилиндрической формы с обработанной под углом 45 градусов рабочей поверхностью (той самой, к которой прилегает тарелка клапана). Седла клапанов запрессованы в головку блока цилиндров. Существуют конструкции с заменяемыми седлами и с седлами, запрессованными наглухо.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в седло. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.


Рисунок 4.14 Клапан.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухарями, которые входят в выточку на стержне клапана. Иногда на клапан устанавливают две пружины: пружину меньшего диаметра — внутрь пружины большего диаметра. Это делается для того, чтобы избежать резонанса пружины на определенных частотах работы двигателя, а также для подстраховки на случай поломки пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это исключает вероятность возникновения вибрации пружины и ее поломки при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин их подбирают таким образом, чтобы направление навивки их витков было выполнено в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят маслосъемные колпачки.

Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка распределительного вала на стержень клапана или на штангу. Дело в том, что передавать усилие от кулачка распредвала лучше именное через промежуточное звено – толкатель. Поскольку при длительной работе элементы клапанного механизма изнашиваются и, когда приходит время замены чрезмерно износившихся деталей, проще заменять небольшой толкатель, нежели целый распредвал или клапаны.


Рисунок 4.15 Головка блока цилиндров с элементами газораспределительного механизма.

Как было отмечено выше, сейчас получили широкое распространение так называемые гидрокомпенсаторы. «Гидро», потому что работают за счет давления моторного масла, а «компенсаторы», так как компенсируют или, проще говоря, сводят на нет зазор между кулачком распределительного вала и толкателем во время работы.

Толкатели в большинстве двигателей устанавливают без втулок непосредственно в отверстия приливов головки блока цилиндров. В некоторых двигателях для толкателей имеются направляющие втулки, отлитые секцией на несколько цилиндров.

Коромысло. Изменяет направление передаваемого движения. Устанавливают зачастую, когда распределительный вал один, а клапанов на цилиндр два или четыре, но расположены они особым образом (смотрите рисунок 4.16). Коромысла устанавливают на бронзовых втулках или без втулок на осях, которые при помощи стоек закреплены на головке блока. Одно плечо коромысла располагается над стержнем клапана, а другое — под или над кулачком распределительного вала. Для регулировки зазора между стержнем клапана и коромыслом в конец коромысла вкручен регулировочный винт с контргайкой.


Рисунок 4.16 Привод клапанов через коромысло.

Распределительный вал и его привод

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные и выпускные кулачки (смотрите рисунок 4.17) и опорные шейки*.


Рисунок 4.17 Газораспределительный механизм в сборе.

Примечание
* На рисунке 4.17 опорные шейки не показаны, так как изображение схематическое и приведено для предварительного ознакомления. Получить представление о внешнем виде распределительных валов можно из рисунка 4.18.

Кулачки изготавливают как одно целое с валом. Однако существуют сборные конструкции, когда кулачки напрессовывают на вал.

Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей в зависимости от количества клапанов имеются два и более кулачков: впускных и выпускных. Форма кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки для каждого цилиндра (например, впускные) располагают в четырехцилиндровых двигателях под углом 90°, в шестицилиндровых — под углом 60° и в восьмицилиндровых — под углом 45°. Разноименные кулачки (впускные и выпускные) устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала.


Рисунок 4.18 Головка блока цилиндров с распределительными валами.

 Как распредвал приводится во вращение?

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала разными способами. Самыми распространенными являются: цепной и ременной привод, реже используется шестеренный.

Цепной привод. На конце коленчатого и распределительного валов устанавливают звездочки (как на велосипеде) и надевают приводную цепь. Для того чтобы исключить биение цепи, дополнительно устанавливают успокоитель, который представляет собой длинную планку, по которой перемещается цепь. Обычно с другой стороны устанавливают направляющую натяжителя цепи. Цепной привод можно изучить так же на рисунках 4.19 и 4.20.


Рисунок 4.19 Схема цепного привода газораспределительного механизма.


Рисунок 4.20 Пример цепного привода газораспределительного механизма.

Ременной привод. На коленчатый и распределительный валы устанавливаются зубчатые шкивы, чем-то напоминающие звездочки, однако намного шире их. На эти зубчатые шкивы надевается зубчатый ремень. Для удобства снятия и установки приводного ремня устанавливают натяжитель ремня (часто автоматический). Пример привода распределительного вала (или валов) с помощью зубчатого ремня приведен на рисунках 4.21 и 4.22.


Рисунок 4.21 Схема ременного привода газораспределительного механизма.


Рисунок 4.22 Пример ременного привода газораспределительного механизма.

Шестеренный привод. Привод распределительного вала осуществляется от шестерни на коленчатом валу через ряд промежуточных шестерен или напрямую, как показано на рисунке 4.23.


Рисунок 4.23 Шестеренный привод газораспределительного механизма.

Отключаемые клапаны

В погоне за экономичностью конструкторы решали одну из беспокоящих их проблем: что делать, когда двигатель, работая, использует всего 15–20 % своей мощности. Такое бывает, когда мы стоим, например, в пробке или едем по трассе на крейсерской скорости.

Примечание
Крейсерская скорость – скорость, при которой достигаются оптимальные показатели топливной экономичности. Термин, конечно, более подходящий для авиационной промышленности, однако, если мы едем по магистрали на пятой, а то и шестой передаче, то он вполне применим и в этой отрасли.

А если мощность используется не вся, то зачем работать всем цилиндрам двигателя? Что, если взять и отключить, например, на стоящем в пробке автомобиле, два из четырех цилиндров.

Ведь пары цилиндров вполне хватит для того, чтобы двигатель работал на холостых оборотах. В оставшиеся два цилиндра перестают подавать топливо и, чтобы они попросту не перекачивали воздух по впускному и выпускному коллектору, закрывают впускные и выпускные клапаны. Для выполнения такой незамысловатой операции придумали относительно простое решение: на распределительном вале рядом с обычными кулачками расположили кулачки с «нулевой высотой», то есть они никак не воздействуют на толкатель клапана.

Так при нормальной работе распределительный вал вращается и все клапаны выполняют свое назначение, а когда возникает необходимость в отключении клапанов, открывается специальный клапан, через который моторное масло под давлением, воздействуя на распределительный вал, смещает его в направлении продольной оси; кулачки с обычным профилем как открывали, так и открывают клапаны, а там где кулачки имеют «нулевую высоту», они просто-напросто не достают до клапанов, и те, в свою очередь, стоят неподвижно.

Примечание
Различные фирмы в разные времена предложили несколько схем реализации описанной выше операции по отключению части клапанов. Выше приведен лишь один из способов.

【Таймеры】 | Все, что вам нужно знать: типы, режим работы, приложения

Таймеры: Таймеры используются для измерения определенных временных интервалов. Но с точки зрения электротехники таймеры также часто называют счетчиками. Таймер — это компонент, который широко используется в различных встроенных системах. Они используются для учета времени различных событий, происходящих во встроенных системах. Таймер представляет собой более простой двоичный счетчик, который конфигурируется в схеме или системе в соответствии с необходимостью подсчета импульсов в системе.Значение таймера автоматически устанавливается на ноль после достижения максимального значения. По достижении максимального значения таймера генерируется прерывание с флагом переполнения. Таймер можно использовать для измерения прошедшего времени или внешних событий, происходящих в течение определенного интервала времени. Они используются для обеспечения синхронизации работы встроенной системы с часами. Часы могут быть внешними или системными часами. Таймеры используются для различных приложений в схемах или встроенных системах, таких как определение скорости передачи данных, измерение задержек генерации времени и многое другое.Методологии итерации цикла очень сложны, и они могут повторять циклы в системе для определенного диапазона циклов. Для итерации циклов идеально и систематически используются таймеры / счетчики. Таймер очень легко запрограммировать, а не использовать различные методы программирования для итераций цикла. Таймер подсчитывает тактовые циклы периферийных устройств или может подсчитывать тактовые циклы внешних тактовых импульсов. Тактовые импульсы также могут быть сгенерированы с помощью таймеров, которые также называются скоростью передачи данных последовательной связи.

Типы таймеров:

Типы таймеров

Таймеры делятся на две основные категории:

Аналоговые таймеры — это те таймеры, которые устанавливаются с помощью регуляторов, и их выход отслеживается по аналоговой шкале. Функции синхронизации и шкала аналогового таймера легко регулируются с помощью переключателей, установленных на лицевой стороне таймера.

Цифровые таймеры настраиваются и управляются с помощью цифровых входов, их выход также отслеживается с помощью цифровых весов.Различные кнопки используются для установки времени и уставок таймера. Выходной сигнал отображается на ЖК-дисплее, установленном на таймере.

Режим работы

4 основных режима работы таймера

Есть 4 основных режима работы таймера:

  • Работа с задержкой включения.
  • Операция с задержкой выключения.
  • Мерцание.
  • Интервальная работа.

Задержка включения:

В этом режиме работы таймер считает выходной сигнал системы после определенного интервала указанной задержки.Таймер называется таймером задержки включения, так как есть некоторая задержка перед включением входного сигнала. На автоматах используется режим работы таймера задержки включения.

Работа с задержкой выключения:

В режиме задержки выключения таймер начинает свою работу, как только запускается вход, выход также запускается, но выход таймера останавливается по истечении установленного времени таймера. Установленное время таймера рассчитывается после выключения входа. Основным примером таймера задержки выключения является световой индикатор ворот в автомобилях.

Применение таймеров

Цепи таймера

имеют различное применение в разных системах

Цепи таймера

находят различное применение в разных системах. Таймеры используются в схеме для различных целей. В схеме счетчика основная часть схемы — это таймер. Скорость контура можно изменить, изменив временной интервал таймера. Таймеры используются для создания желаемых задержек, скорости передачи данных также генерируются с помощью таймеров.Таймеры также используются в качестве генераторов опорных сигналов. Различные опорные импульсы генерируются с помощью таймеров. Ряд триггерных схем запускается разными таймерами. Последовательность событий легко контролируется с помощью таймеров. Таймер имеет различные приложения, которые широко используются в повседневных практических устройствах, от базового домашнего уровня до крупного промышленного уровня. У каждого таймера есть свои приложения и характеристики.

>>> Где купить таймеры (спецификация)

Проверка системы хронометража

— Colorado Time Systems

Вы когда-нибудь хотели протестировать систему хронометража перед соревнованиями, и у вас не было времени, чтобы все это настроить? Вот быстрый способ все протестировать, не настраивая.Теория состоит в том, чтобы проверить все детали. Если все части работают, значит, вся система должна работать.

Сенсорные панели

Проверьте сенсорные панели и PB-6 с помощью измерителя сенсорной панели. Убедитесь, что все разъемы не подвержены коррозии и выглядят новыми. Убедитесь, что для их подключения к измерителю сенсорной панели требуется некоторое усилие. Нажмите на пэд / кнопку, и на глюкометре должны загореться все полоски. Без прикосновения все решетки должны быть снаружи. Указания счетчика сенсорной панели доступны в наших онлайн-руководствах.
Система запуска
Проверьте систему запуска. Убедитесь, что звук работает и раздастся звуковой сигнал. Убедитесь, что стробоскоп срабатывает. Последний шаг — найти выход «запуск таймера» и подключить кабель SJ-25 к системе запуска. Другой конец подключается к гнезду на измерителе сенсорной панели. Когда в системе запуска раздастся звуковой сигнал, на индикаторе сенсорной панели будут мигать полосы. Импульс очень короткий, поэтому он не будет отображаться на глюкометре очень долго.

Теперь визуально проверьте большой черный разъем, который соединяет таймер с сенсорными панелями или кнопками.Золотых булавок много. Эти булавки золотые? Если они зеленые или черные, это может означать образование коррозии, не позволяющую сигналу сенсорной панели или кнопки попасть на консоль синхронизации.

Консоль хронометража
Теперь включите консоль хронометража и войдите в программу плавания. Подсоедините жгут проводов или систему настила. Если вы используете жгут проводов, вам даже не нужно его разматывать. После подключения вы можете проверить напряжение в каждой позиции пэда и кнопки с помощью измерителя сенсорной панели.Вставьте вилку в гнездо, куда обычно подключается сенсорная панель / кнопка. Все полоски загорятся, если на клеммах будет правильное напряжение.

Жгут проводов или панели:

Проверьте напряжение на жгуте проводов или плитах настила.

Мы рекомендуем начать с построения такой диаграммы:

NC = «не подключен», только первая и последняя полосы

При измерении напряжения (с помощью TPM-D или вольтметра) записывайте показания напряжения.Все напряжения должны быть одинаковыми — от 4,7 до 5 вольт.

Эти записи покажут, есть ли у вас одна из этих двух распространенных проблем:

  • Нет напряжения. Эта проблема обычно возникает из-за коррозии одного из разъемов усилителя. В системе жгута проводов этот разъем находится на конце кабеля. В настенной системе неисправный разъем может быть либо тем, который соединяет таймер с настенной пластиной, либо разъемом настенной пластины.Разъем усилителя на настенной пластине обычно подвержен коррозии чаще, потому что он всегда находится в бассейне. Проверьте разъемы усилителя, чтобы убедиться, что контакты чистые и имеют золотой цвет.
  • Низкое напряжение. Эта проблема может быть вызвана коррозией разъемов усилителя, но обычно проблема заключается в проводке в жгуте проводов или в деке. Если у вас все еще есть проблема после осмотра разъемов усилителя, позвоните в наш сервисный отдел по телефону (970) 667-1000 x 256.

Как работает синхронизация двигателя | Как работает автомобиль

Дистрибьютор

Распределитель направляет ток HT к правильной свече зажигания и обеспечивает его поступление в наилучшее время для максимальной эффективности.

Для
двигатель
работать в лучшем виде,
топливо
/ воздушная смесь в каждом
цилиндр
должен стрелять так же, как
поршень
достигает верхней мертвой точки (
ВМТ
).

Требуется определенное время для
свеча зажигания
для зажигания смеси и для
горение
построить. На этот раз примерно то же самое, нет.
иметь значение
как быстро
двигатель
это работает.

Механизм синхронизации настроен на срабатывание свечи незадолго до ВМТ. Но поскольку механизм приводится в действие движением двигателя, это время обычно уменьшается по мере того, как двигатель работает быстрее, и свеча срабатывает слишком поздно.

Итак, механическое устройство установлено на
продвигать
стрельба — сделать это раньше — с увеличением оборотов двигателя.

Нагрузка на двигатель — будь то сильная тяга или крейсерская — также влияет на синхронизацию.

Легконагруженный двигатель лучше всего работает, если
зажигание
авансируется дополнительная сумма. Второе устройство с вакуумным приводом управляет этим независимо от первого.

Центробежный механизм продвижения

Принцип работы центробежных грузов

центробежный механизм продвижения
реагирует на обороты двигателя.Обычно он находится внизу
распределитель
корпус под опорной пластиной контактного выключателя.

Два стальных груза прикреплены к вращающемуся
пластина
на валу распределителя шарнирами и удерживается в закрытом положении прочными пружинами.

Когда двигатель набирает обороты,
центробежная сила
выбрасывает гири наружу.

Они поворачивают свои оси, поворачивая кулачок выключателя контактов вперед, так что точки открываются раньше, а свеча зажигания срабатывает раньше при увеличении скорости.

Механизм подачи вакуума

Два типа спускового механизма

вакуумное продвижение
механизм реагирует на
вакуум
на входе в двигатель
многообразие
, что вызвано всасыванием движущихся поршней. Когда двигатель слегка нагружен, разрежение увеличивается.

От коллектора до вакуумной камеры на распределителе проходит узкая труба, внутри которой находится гибкий
диафрагма
.

По мере увеличения вакуума диафрагма изгибается, перемещая стержень, соединенный с ее центром, что приводит к небольшому повороту опорной плиты контактного выключателя.Это перемещает контакт-прерыватель
пятка
относительно кулачка распределителя и опережает зажигание.

Когда двигатель находится под нагрузкой, разрежение уменьшается, диафрагма возвращается в исходное состояние и зажигание замедляется в соответствии с изменившимися условиями.

Регулировка времени

Обычный способ регулировки фаз газораспределения — ослабить зажимной болт распределителя и слегка повернуть весь блок.

Величина, на которую два механизма подачи изменяют синхронизацию, не регулируется.

Некоторые более ранние распределители имеют гайку с накаткой на механизме подачи вакуума, с помощью которой вы можете изменять синхронизацию в целом (а не только действие механизма).

Как работает электронное зажигание

Многие новые автомобили оснащены электронным
система зажигания
который раз
Искра
точнее, чем механическая система.

Кроме того, он меньше изнашивается, поэтому он всегда работает с максимальной эффективностью, и преодолевает одну проблему механической системы: при высоких оборотах двигателя механическая система не работает с максимальной эффективностью.

Электронные системы могут быть индуктивными.
увольнять
или емкостного типа разряда.

Индуктивная разрядная система обычно устанавливается в качестве оригинального оборудования на автомобилях с электронным зажиганием. Он производит высоковольтные (HT)
Текущий
обычным способом: путем выключения и включения тока низкого напряжения (НН) в
катушка
.

В простейшей системе индукционного разряда, типа транзисторных контактов (TAC), есть также нормальный контактный выключатель.

Он пропускает только очень небольшой ток, который подается на источник питания.
транзистор
который
переключатели
включение и выключение более тяжелого тока LT на катушку.

Контакты-прерыватели не подвергаются эрозии под действием небольшого тока, поэтому они дольше остаются чистыми, а зазор редко требует сброса.

Более совершенные, полностью электронные системы могут не иметь очков. Вместо этого распределитель содержит другой вид пускового устройства для силового транзистора, который использует электрические импульсы, а не механический метод включения и выключения.

В одном типе есть электромагнитная катушка и вращающийся ротор с шипами с одним стальным штырем на каждый цилиндр.

Каждый раз, когда пик проходит мимо катушки, создается небольшое напряжение, которое запускает транзистор.

Некоторые другие типы могут иметь оптические или магнитные триггеры — все они выполняют одну и ту же функцию.

Система емкостного разряда (CD) — используется в некоторых наборах для самостоятельного изготовления, вырабатывает ток высокой температуры в катушке, посылая большой импульс от конденсатора через
первичная обмотка
.

Конденсатор — это электрическое накопительное устройство, которое может очень быстро заряжаться и разряжаться.

вторичные обмотки
катушки создают ток НТ как в момент включения тока НТ в первичных обмотках, так и в момент его выключения.

Поскольку конденсатор может очень быстро давать очень большой импульс, всегда есть сильная искра, независимо от скорости двигателя.

Типы цепей таймера со схемой и принцип их работы

Цепи таймера используются для создания интервалов временной задержки для запуска нагрузки.Это время задержки устанавливается пользователем.

Ниже приведены несколько примеров схем таймера, используемых в различных приложениях.

1. Таймер длительного действия

Эта схема таймера предназначена для включения нагрузки 12 В в установке, работающей от солнечной энергии, на заданный период времени нажатием кнопки кнопка. По истечении этого периода реле с фиксацией отключает нагрузку и схему контроллера от источника питания 12 В. Продолжительность периода может быть настроена путем внесения соответствующих изменений в исходный код микроконтроллера.

Видео на принципиальной схеме таймера большой продолжительности

Работа

IC4060 — это 14-ступенчатый двоичный счетчик пульсаций, который генерирует основные импульсы временной задержки. Переменный резистор R1 можно отрегулировать для получения различных выдержек времени. Импульс задержки получается на IC 4060. Выход счетчика устанавливается перемычкой. Выходной сигнал 4060 поступает на транзисторный переключатель. Джемпер устанавливает вариант. — реле может включиться при включении питания и отсчета, а затем выключиться после периода отсчета, или — оно может сделать наоборот.Реле включится после окончания периода счета и останется включенным, пока в цепь будет подано питание. Когда питание включено, активируются транзисторы T1 и T2, а затем напряжение питания медленно понижается. Напряжение питания начинается с 12 В, когда питание включено, затем медленно снижается. Это работает таймер большой продолжительности.

2. Таймер холодильника

Обычно потребление энергии домашним холодильником довольно велико в часы пик с 18:00 до 21:00 и намного больше на линиях низкого напряжения.Следовательно, в эти часы пик лучше всего выключать холодильник.

Здесь демонстрируется схема, которая автоматически выключает холодильник в этот пиковый период и включает его через два с половиной часа, что позволяет экономить энергию.

Работа цепи

LDR используется в качестве датчика освещенности для определения темноты около 18:00. При дневном свете LDR имеет меньшее сопротивление и проводит. Это поддерживает высокий уровень на выводе 12 сброса IC1, и микросхема остается выключенной без колебаний.VR1 регулирует сброс IC при определенном уровне освещенности в комнате, скажем, около 18:00. Когда уровень освещенности в комнате падает ниже заданного уровня, IC1 начинает колебаться. Через 20 секунд его контакт 5 становится высоким и запускает транзистор T1 драйвера реле. Обычно питание холодильника осуществляется через контакты Comm и NC реле. Поэтому при срабатывании реле контакты разрываются, и питание холодильника отключается.

Остальные выходы IC1 один за другим становятся высокими по мере увеличения двоичного счетчика.Но поскольку выходы выводятся на базу T1 через диоды D2 — D9, T1 остается включенным в течение всего периода, пока выходной контакт 3 не станет высоким через 2,5 часа. Когда выходной контакт 3 становится высоким, диод D1 смещается в прямом направлении и подавляет колебания микросхемы IC. В это время все выходы, кроме контакта 3, становятся низкими, а T1 отключается. Реле обесточивается, и холодильник снова получает питание через нормально замкнутый контакт. Это состояние сохраняется до тех пор, пока LDR снова не загорится утром. IC1 сбрасывается, а на контакте 3 снова устанавливается низкий уровень.Таким образом, в дневное время холодильник работает в обычном режиме. Только в часы пик, скажем, с 18:00 до 20:30, холодильник остается выключенным. Увеличивая значение C1 или R1, вы можете увеличить время задержки до 3 или 4 часов.

Как установить?

Соберите схему на общей печатной плате и поместите в коробку. Вы можете использовать корпус стабилизатора, чтобы выходной штекер можно было легко зафиксировать. Для схемы используйте трансформаторный источник питания 9 В, 500 мА. Возьмите фазную линию от первичной обмотки трансформатора и подключите ее к общему контакту реле.Другой провод подсоедините к нормально замкнутому контакту реле, а другой его конец подсоедините к выводу под напряжением розетки. Возьмите провод от нейтрали первичной обмотки трансформатора и подключите его к нейтральному контакту розетки. Теперь можно использовать розетку для подключения холодильника. Закрепите LDR вне коробки, где доступен дневной свет (обратите внимание, что комнатный свет в ночное время не должен падать на LDR). Если в дневное время освещения в помещении недостаточно, держите LDR вне помещения и подключите его к цепи с помощью тонких проводов.Отрегулируйте предустановку VR1, чтобы установить чувствительность LDR на определенном уровне освещенности.

3. Программируемый промышленный таймер

В промышленности часто требуется программируемый таймер для определенного повторяющегося характера включения и выключения нагрузки. В этой схеме мы использовали микроконтроллер AT80C52, который запрограммирован на установку времени с помощью установленных входных переключателей. ЖК-дисплей помогает установить период времени, в то время как реле, должным образом связанное с микроконтроллером, управляет нагрузкой в ​​соответствии с временем входа для периода включения и периода выключения.

Видео на программируемом промышленном таймере

Принципиальная схема программируемого промышленного таймера

Описание цепи

При нажатии кнопки пуска дисплей, подключенный к микроконтроллеру, начинает показывать соответствующие инструкции. Затем пользователь вводит время включения нагрузки. Это делается нажатием кнопки INC. При нажатии кнопки более одного раза время включения увеличивается. Нажатие кнопки DEC уменьшает время включения. Это время затем сохраняется в микроконтроллере при нажатии кнопки ввода.Первоначально транзистор подключается к сигналу 5 В и начинает проводить, в результате на реле подается напряжение и лампа светится. Нажав соответствующую кнопку, можно увеличить или уменьшить время, в течение которого горит лампа. Это осуществляется микроконтроллером, который посылает транзистору импульсы высокого логического уровня в зависимости от запомненного времени. При нажатии кнопки аварийного выключения микроконтроллер получает сигнал прерывания и соответственно генерирует низкий логический сигнал для транзистора, чтобы выключить реле и, в свою очередь, нагрузку.

4. Программируемый промышленный таймер на основе RF

Это улучшенная версия программируемого промышленного таймера, в котором время переключения нагрузок контролируется дистанционно с помощью радиочастотной связи.

На стороне передатчика 4 кнопки связаны с энкодером: кнопка запуска, кнопка INC, кнопка DEC и кнопка Enter. При нажатии соответствующих кнопок кодировщик соответственно генерирует цифровой код для входа, то есть преобразует параллельные данные в последовательную форму.Эти последовательные данные затем передаются с помощью радиочастотного модуля.

На стороне приемника декодер преобразует полученные последовательные данные в параллельную форму, которая является исходными данными. Контакты микроконтроллера подключены к выходу декодера и, соответственно, на основе полученного входа микроконтроллер управляет проводимостью транзистора, чтобы управлять переключением реле, и, таким образом, нагрузка остается включенной в течение времени, установленного на сторона передатчика.

5. Автоматическое затемнение аквариумного света

Все мы знакомы с аквариумами, которые мы часто используем дома в декоративных целях для тех, кто хочет держать дома рыб (не для еды, конечно!).Здесь демонстрируется базовая система: можно освещать аквариум днем ​​и ночью и выключать или затемнять его около полуночи.

Основной принцип включает управление срабатыванием реле с помощью колебательной ИС.

Схема использует микросхему двоичного счетчика CD4060, чтобы получить задержку в 6 часов после захода солнца. LDR используется в качестве светового датчика для управления работой IC. В дневное время LDR предлагает меньшее сопротивление и проводит. Это поддерживает высокий уровень на выводе 12 сброса микросхемы IC, и он остается выключенным.Когда интенсивность дневного света уменьшается, сопротивление LDR увеличивается, и IC начинает колебаться. Это происходит около 18:00 (как установлено VR1). Колеблющимися компонентами IC1 являются C1 и R1, что дает 6-часовую задержку для переключения выходного контакта 3 в состояние высокого уровня. Когда выходной контакт 3 становится высоким (через 6 часов), транзистор T1 включается и срабатывает реле. В то же время диод D1 смещает в прямом направлении и подавляет колебания IC. IC затем фиксируется и удерживает реле под напряжением до утреннего сброса IC.

Обычно питание светодиодной панели осуществляется через общий и нормально замкнутый контакты реле. Но когда реле срабатывает, питание светодиодной панели будет отключено через нормально разомкнутый контакт реле. Перед входом в светодиодную панель питание проходит через R4 и VR2, поэтому светодиоды гаснут. VR2 используется для регулировки яркости светодиодов. Свет от светодиодной панели можно отрегулировать от тусклого до полностью выключенного с помощью VR2.

Светодиодная панель состоит из 45 одноцветных или двухцветных светодиодов.Светодиоды должны быть прозрачного типа высокой яркости, чтобы обеспечивать достаточную яркость. Расположите светодиоды в 15 рядов, каждый из которых состоит из 3 светодиодов, последовательно соединенных с токоограничивающим резистором 100 Ом. На схеме показаны только две строки. Расположите все 15 рядов, как показано на схеме. Светодиоды лучше закрепить в длинном листе обычной печатной платы и подключить панель к реле тонкими проводами. LDR следует размещать так, чтобы на него попадал дневной свет. Подключите LDR с помощью тонких пластиковых проводов и поместите его рядом с окном или снаружи, чтобы обеспечить дневное освещение.

IC4060

Давайте теперь кратко рассмотрим IC 4060

IC CD 4060 — отличная микросхема для разработки таймеров для различных приложений. Выбирая подходящие значения временных составляющих, можно регулировать время от нескольких секунд до нескольких часов. CD 4060 — это интегральная схема генератора с двоичным счетчиком и делителем частоты, которая имеет встроенный генератор на основе трех инверторов. Базовая частота внутреннего генератора может быть установлена ​​с помощью комбинации внешнего конденсатора и резистора.Микросхема CD4060 работает от 5 до 15 вольт постоянного тока, а версия CMOS HEF 4060 работает от трех вольт.

Вывод 16 ИС — это вывод Vcc. Если к этому выводу подключен конденсатор емкостью 100 мкФ, ИС становится более стабильной, даже если входное напряжение слегка колеблется. Контакт 8 — это контакт заземления.

Цепь синхронизации

IC CD4060 требует внешних компонентов синхронизации для подачи колебаний на тактовый вывод 11. Конденсатор синхронизации подключен к контакту 9, а резистор синхронизации — к контакту 10.Тактовая частота на выводе 11, что также требует резистора высокого номинала около 1 МОм. Вместо внешних компонентов синхронизации тактовые импульсы от генератора могут подаваться на тактовый сигнал на выводе 11. С помощью внешних компонентов синхронизации IC начинает колебаться, и временная задержка для выходов зависит от значений резистора синхронизации и конденсатора синхронизации. .

Сброс

Вывод 12 ИС — это вывод сброса. IC колеблется только в том случае, если вывод сброса находится под потенциалом земли. Таким образом, конденсатор 0,1 и резистор 100 кОм подключаются для сброса микросхемы при включении питания.Затем он начнет колебаться.

Выходы и двоичный счет

ИС имеет 10 выходов, каждый из которых может обеспечивать ток около 10 мА и напряжение, немного меньшее, чем у Vcc. Выходы пронумерованы от Q3 до Q13. Выход Q10 отсутствует, поэтому из Q11 можно получить удвоенное время. Это увеличивает гибкость, чтобы получить больше времени. Каждый выходной сигнал от Q3 до Q13 становится высоким после завершения одного цикла синхронизации. Внутри микросхемы находится генератор и 14 последовательно подключенных бистаблей. Такое расположение называется расположением каскада пульсации.Первоначально колебание применяется к первому бистабилу, который затем управляет вторым бистабилем и так далее. Входной сигнал делится на два в каждом бистабильном режиме, так что всего доступно 15 сигналов, каждая из которых составляет половину частоты предыдущего. Из этих 15 сигналов 10 доступны с Q3 по Q13. Таким образом, второй вывод получает вдвое больше времени, чем первый. Третий выход получает вдвое больше времени, чем второй. Это продолжается, и максимальное время будет доступно на последнем выходе Q13.Но в это время другие выходы также будут давать высокие результаты в зависимости от их времени.

Фиксация IC

Таймер на основе CD 4060 может быть зафиксирован для блокировки колебаний и поддержания высокого уровня выходного сигнала до сброса. Для этого можно использовать диод IN4148. Когда высокий выход подключен к выводу 11 через диод, синхронизация будет запрещена, когда этот выход станет высоким. ИС снова начнет колебаться только в том случае, если она будет перезагружена отключением питания.

Формулы для временного цикла

Время t = 2 n / f osc = Секунды

n — номер выбранного выхода Q

2 n = Количество выходов Q = 2 x Q без раз Напр.Выход Q3 = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = в Герцах

R1 — сопротивление на выводе 10 в Ом, а C1 — конденсатор на выводе 9 в Фарадах.

Например, если R1 составляет 1M, а C1 0,22, базовая частота f osc составляет

1 / 2,5 (1000000 x 0,000,000 22) = 1,8 Гц

Если выбран выход Q3, то 2 n равно 2 x 2 x 2 = 8

Следовательно, период времени (в секундах) равен t = 2 n / 1,8 Гц = 8 / 1,8 = 4,4 секунды

Теперь у вас есть представление о пяти различных типах схемы таймера, если возникнут какие-либо вопросы по этой теме или по электрические и электронные проекты оставьте в разделе комментариев ниже.

Регулируемая синхронизация клапана (VVT)

Регулируемый клапан
ГРМ (VVT)

Базовый
Теория

После
мультиклапанная технология стала стандартом в конструкции двигателя, регулируемая синхронизация клапанов
становится следующим шагом к увеличению мощности двигателя, независимо от мощности или крутящего момента.

Как ты
знаете, клапаны активируют дыхание двигателя. Время дыхания, которое
время впуска и выпуска воздуха регулируется формой и фазой
угол кулачков.Чтобы оптимизировать дыхание, двигатель
требует разных фаз газораспределения на разных оборотах. При увеличении оборотов
продолжительность такта впуска и выпуска уменьшается, так что свежий воздух не
достаточно быстро, чтобы попасть в камеру сгорания, при этом выхлоп становится не быстрым
достаточно, чтобы покинуть камеру сгорания. Поэтому лучшее решение — открыть
впускные клапаны раньше и закрытие выпускных клапанов позже. Другими словами,
Перекрытие между периодом впуска и периодом выпуска должно быть
увеличивается с увеличением оборотов.

Без переменной
Технология Valve Timing, инженеры использовали для выбора лучшего компромиссного времени.
Например, фургон может иметь меньшее перекрытие из-за преимущества низкой скорости.
выход. Гоночный двигатель может иметь значительное перекрытие для высокой скорости
мощность. Обычный седан может принять оптимизацию фаз газораспределения.
для средних оборотов, так что и управляемость на низких скоростях, и выход на высоких скоростях будут
не нужно слишком много жертвовать.Независимо от того, какой из них, результат просто оптимизируется для конкретной скорости.

с
Регулируемая синхронизация клапана, мощность и крутящий момент могут быть оптимизированы
в широком диапазоне оборотов. Наиболее заметные результаты:

    • Двигатель может вращаться
      выше, тем самым повышается пиковая мощность. Например, 2-литровый Neo VVL от Nissan.
      мощность двигателя на 25% больше пиковой мощности, чем у его версии без VVT.
    • Низкоскоростной крутящий момент
      увеличивается, тем самым улучшая управляемость.Например, двигатель Fiat Barchetta 1.8 VVT обеспечивает пиковый крутящий момент 90%.
      между 2000 и 6000 об / мин.

Причем все эти
преимущества приходят без каких-либо недостатков.

переменная
Подъемник

В некоторых
конструкции, высота подъема клапана также может изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя. На высоком
скорость, более высокий подъем ускоряет впуск и выпуск воздуха, таким образом, еще больше оптимизируя дыхание. Конечно, на меньшей скорости такой подъемник
вызовет противодействующие эффекты, такие как ухудшение процесса смешивания топлива и
воздух, таким образом уменьшая мощность или даже приводя к пропускам зажигания.Поэтому подъемник должен
изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя.

1) Кулачок сменный VVT

Honda впервые применила VVT для дорожных автомобилей в конце 80-х.
запустив свою знаменитую систему VTEC (Valve Timing Electronic Control). Первый
появился в Civic, CRX и NS-X, затем стал стандартным для большинства моделей.

Можно
рассматривайте это как 2 набора кулачков разной формы, чтобы обеспечить различное время и
поднимать. Один комплект работает на нормальной скорости, скажем, ниже 4500 об / мин.Другой
заменяет на более высокой скорости. Очевидно, что такая компоновка не допускает непрерывного
изменение фаз газораспределения, поэтому двигатель работает немного ниже 4500 об / мин, но
выше этого он внезапно превратится в дикое животное.

Это
Система действительно улучшает пиковую мощность — она ​​может поднять красную линию почти до 8000 об / мин
(даже 9000 об / мин в С2000), как двигатель с гоночными распредвалами, и
увеличить максимальную мощность на целых 30 л.с. для 1,6-литрового двигателя !! Тем не мение,
чтобы использовать такой прирост мощности, вам нужно поддерживать кипение двигателя на уровне выше
пороговая частота вращения, поэтому требуется частое переключение передач.В качестве низкоскоростного крутящего момента
слишком мало (помните, кулачки нормального двигателя обычно
0-6000 об / мин, при этом «медленные кулачки» двигателя VTEC еще должны обслуживать
на 0–4500 об / мин), ходовые качества не будут слишком впечатляющими. Коротко,
Система кулачкового переключения лучше всего подходит для спортивных автомобилей.

Honda
уже улучшил свой 2-ступенчатый VTEC до 3-ступенчатого для некоторых моделей. Конечно,
чем больше в нем ступеней, тем более утонченным он становится. Он по-прежнему предлагает менее широкий
распространение крутящего момента, как и в других бесступенчатых системах.Однако кулачковый
система остается самой мощной VVT, так как никакая другая система не может изменить Lift
клапана как это делает.

Преимущество:

Мощный
на верхнем конце

Недостаток:

2
или только 3 этапа, непостоянно; нет значительного улучшения крутящего момента; комплекс

Кто
используй это ?

Honda
VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan Neo VVL.

Хонды
последний 3-ступенчатый VTEC был применен в Civic sohc
двигатель в Японии.
Механизм имеет 3 кулачка с разным синхронизирующим и подъемным профилем. Обратите внимание, что
их размеры тоже разные — средний кулачок (быстрый тайминг, высокий подъем),
как показано на диаграмме выше, является самым большим; кулачок правой стороны (медленный
ГРМ, средний подъем) среднего размера; левый боковой кулачок (медленный выбор времени, низкий
лифт) самый маленький.

Это
механизм работает так:

Этап 1 (низкая скорость):
3 шт. коромысел
перемещается самостоятельно. Поэтому левый коромысел, который приводит в действие левый
впускной клапан приводится в действие левым кулачком пониженного подъема. Правая коромысла, которая
приводит в действие правый впускной клапан, приводится в движение правым кулачком среднего подъема. Оба
синхронизация кулачков относительно медленная по сравнению со средним кулачком, который не срабатывает.
клапан сейчас.

Этап 2 (средняя скорость)
: гидравлическое давление
(на картинке окрашен оранжевым) соединяет левую и правую коромысла
вместе, оставляя среднюю коромысло и кулачок работать самостоятельно.Поскольку
правый кулачок больше, чем левый, эти соединенные коромысла фактически
приводится в движение правым кулачком. В результате оба впускных клапана работают медленно, но
средний лифт.

Этап 3 (высокая скорость):
гидравлическое давление соединяет
все 3 коромысла вместе. Поскольку средний кулачок самый большой, оба впускных
клапаны фактически приводятся в движение этим быстрым кулачком. Таким образом, быстрое время и высокий
подъем достигается в обоих клапанах.

Очень похож на систему Хонды, но правильный и
левый кулачок с таким же профилем.На малой скорости оба коромысла приводятся в движение.
независимо от этих правых и левых кулачков с низкой синхронизацией и низким подъемом. На высоком
скорости, 3 коромысла соединены вместе таким образом, что они приводятся в движение
быстродействующий средний кулачок с высоким подъемом.

Вы
может подумать, что это должна быть двухступенчатая система. Нет это не так. Начиная с Nissan Neo VVL
дублирует такой же механизм в выпускном распредвале, может быть 3 ступени
получается следующим образом:

Этап 1
(низкая скорость): как впускной, так и выпускной клапаны находятся в медленном состоянии.
Stage 2 (средняя скорость): быстро
конфигурация впуска + конфигурация медленного выпуска.
Этап 3 (высокая скорость): оба
впускные и выпускные клапаны в быстрой комплектации.

2) Кулачок VVT

VVT с фазированием кулачка — самый простой, дешевый и наиболее часто используемый
механизм на данный момент. Тем не менее, его прирост производительности также минимален, очень
действительно справедливо.

В основном,
он изменяет фазы газораспределения, изменяя фазовый угол распредвалов.Для
Например, на высоких оборотах распредвал впускных клапанов будет повернут заранее на 30, так что
для более раннего приема. Это движение контролируется системой управления двигателем.
система в соответствии с потребностями и приводится в действие шестернями гидравлического клапана.

Обратите внимание, что фаза кулачка VVT не может изменять длительность.
открытия клапана. Это просто позволяет раньше или позже открыть клапан. Ранее открыт
приводит, конечно, к более раннему закрытию. Он также не может изменять высоту подъема клапана, в отличие от
кулачковый VVT.Однако VVT с фазированием кулачка — самая простая и дешевая форма
VVT, потому что каждому распределительному валу нужен только один гидравлический привод фазирования, в отличие от
другие системы, использующие индивидуальный механизм для каждого цилиндра.

Непрерывный
или дискретный

Проще
фазировка кулачка VVT имеет 2 или 3 фиксированных угла сдвига на выбор, например
как 0 или 30. Лучшая система имеет непрерывное переключение переменной, скажем, любое произвольное значение от 0 до 30, зависит от оборотов.Очевидно, это обеспечивает наиболее подходящие фазы газораспределения на любой скорости, поэтому
значительно повысить гибкость двигателя. Более того, переход
настолько гладкий, что практически незаметен.

Впускной
и выхлоп

Некоторые
дизайн, такой как система BMW Double Vanos, имеет
фазовращение VVT как на впускном, так и на выпускном распредвалах, это дает больше
перекрытие, следовательно, более высокая эффективность. Это объясняет, почему BMW M3 3.2 (100 л.с. / литр)
более эффективен, чем его предшественник M3 3.0 (95 л.с. / литр), VVT которого
ограничены впускными клапанами.

В
E46 3-й серии, Двойной Ванос сдвигает впуск
распредвал в пределах максимального диапазона 40. Выпускной распредвал 25.

Преимущество:

Дешево
и простой, непрерывный VVT улучшает передачу крутящего момента на всем обороте
диапазон.

Недостаток:

Отсутствие
переменного подъема и переменной продолжительности открытия клапана, что снижает мощность на верхнем конце
чем кулачковый VVT.

Кто
используй это ?

Мост
автопроизводители, такие как:

Audi V8 — впускной, 2-ступенчатый
дискретный

BMW Double Vanos — впускной и выпускной, непрерывный

Феррари 360 Модена —
выхлоп, 2-ступенчатый дискретный

Fiat (Альфа) СУПЕР ПОЖАР —
впускной, 2-ступенчатый дискретный

Ford Puma 1.7 Zetec SE — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Jaguar AJ-V6 и обновленный
AJ-V8 — впускной, непрерывный

Lamborghini Diablo SV
двигатель — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Porsche Variocam — впускной, 3-ступенчатый дискретный

Рено 2.0-литровый —
впускной, 2-ступенчатый дискретный

Toyota VVT-i
— впускной, непрерывный

Volvo 4/5/6 цилиндров
модульные двигатели — впускные, непрерывного действия

По картинке легко понять его работу. Конец
распределительный вал имеет зубчатую резьбу. Нить соединена колпачком, который может
двигайтесь по направлению к распределительному валу и от него. Поскольку резьба шестерни не в
параллельно оси распределительного вала, фазовый угол сместится вперед, если крышка
толкнул в сторону распредвала.Аналогичным образом снимаем колпачок с распредвала.
приводит к сдвигу фазового угла назад.

Ли
толкать или тянуть определяется гидравлическим давлением. Есть 2 камеры
рядом с крышкой, и они заполнены жидкостью (эти камеры
окрашены в зеленый и желтый цвета соответственно на картинке) Тонкий поршень отделяет
Эти 2 камеры, первая жестко крепится к крышке. Жидкость попадает в
камеры через электромагнитные клапаны, которые регулируют гидравлическое давление
действующие на какие камеры.Например, если система управления двигателем сигнализирует
клапан в зеленой камере открывается, затем гидравлическое давление действует на тонкую
поршень и подтолкните его вместе с крышкой к распределительному валу, таким образом
сдвинуть фазовый угол вперед.

Непрерывный
вариацию по времени легко реализовать, поместив колпачок на подходящую
расстояние в зависимости от оборотов двигателя.


Макрос
иллюстрация привода фазирования

Toyota VVT-i
(Регулируемая синхронизация клапана — Интеллектуальная) распространяется на все больше и больше
его модели, от крошечного Yaris (Vitz)
к Supra.Его механизм более или менее такой же, как у BMW Vanos, но это также бесступенчатая конструкция.

Однако
слово «Integillent» подчеркивает умный
программа управления. Не только меняет время в зависимости от оборотов двигателя, но и
рассмотрите другие условия, такие как ускорение, подъем или спуск.

3) Замена кулачка +
Кулачковый Фазинг VVT

Комбинация VVT с переключением кулачков и VVT с фазированием кулачка может удовлетворить
требование максимальной мощности и гибкости на всем обороте
диапазон, но он неизбежно более сложен.На момент написания только Toyota и Porsche имеют
такие конструкции. Однако я верю, что в будущем будет все больше и больше спортивных автомобилей.
принять этот вид VVT.

Toyota VVTL-i
это самая изощренная конструкция VVT на сегодняшний день. Его мощные функции включают:

    • непрерывный
      фаза газораспределения регулируемая фаза газораспределения
    • 2-ступенчатая переменная
      подъем клапана плюс продолжительность открытия клапана
    • Применяется к обоим
      впускные и выпускные клапаны

Система может быть
рассматривается как комбинация существующих VVT-i и
Honda VTEC, хотя механизм вариатора отличается от
Хонда.

Нравится
VVT-i, изменение фаз газораспределения реализовано
сдвиг фазового угла всего распределительного вала вперед или назад с помощью
Гидравлический привод закреплен на конце распредвала. Время
рассчитывается системой управления двигателем с частотой вращения коленчатого вала двигателя, ускорением,
при подъеме или спуске с холма и т. д. с учетом. Более того,
изменение непрерывно в широком диапазоне до 60, поэтому
Одна только переменная синхронизация — это, пожалуй, самая совершенная конструкция до сих пор.

Что
делает VVTL-i лучше обычного VVT-i — это буква «L», что означает «подъем» (подъем клапана).
как всем известно. Давайте посмотрим на следующую иллюстрацию:

Как и VTEC, в системе Toyotas используется одиночный качающийся рычаг.
толкатель для приведения в действие обоих впускных клапанов (или выпускных клапанов). Он также имеет 2 камеры
лепестки действуют на толкатель коромысла, лепестки имеют другой профиль —
один с более длительным профилем времени открытия клапана (для высокой скорости), другой с
более короткий профиль продолжительности открытия клапана (для низкой скорости).На низкой скорости медленный
кулачок приводит в действие толкатель коромысла через роликовый подшипник (для уменьшения трения).
Высокоскоростной кулачок не влияет на толкатель коромысла, потому что
под его гидравлическим толкателем имеется достаточный зазор.

<Плоский крутящий момент выход (синяя кривая)

Когда
скорость увеличилась до пороговой, скользящий штифт толкается
гидравлическое давление для заполнения промежутка. Включается высокоскоростной кулачок.Обратите внимание, что быстрый кулачок обеспечивает более длительное открытие клапана, в то время как
скользящий штифт увеличивает подъем клапана. (для Honda VTEC продолжительность и подъем
реализуется кулачками)

Очевидно,
переменная продолжительность открытия клапана является двухступенчатой ​​конструкцией, в отличие от непрерывной конструкции Rover VVC. Однако VVTL-i
предлагает регулируемый подъемник, что значительно увеличивает его выходную мощность на высоких скоростях. Сравнивать
с Honda VTEC и аналогичными конструкциями для Mitsubishi и Nissan система Toyotas имеет бесступенчатую регулировку
фаза газораспределения, которая помогает ему достичь гораздо лучших низких и средних оборотов
гибкость.Поэтому это, несомненно, лучший VVT на сегодняшний день. Однако это
также более сложный и, вероятно, более дорогой в сборке.

Преимущество:

Непрерывный
VVT улучшает передачу крутящего момента во всем диапазоне оборотов; Переменный лифт и
длительность подъема на высоких оборотах.

Недостаток:

Подробнее
сложный и дорогой

Кто
используй это ?

Тойота Селика GT-S

Variocam Plus использует гидравлический
фазирующий привод и регулируемые толкатели

Variocam из 911 Carrera

использует цепь привода ГРМ
для

фазировка кулачка.

Porsches Variocam Plus, как сообщается, был разработан на основе Variocam, который обслуживает Carrera.
и Боксстер. Однако я нашел их механизмы
практически ничего не поделитесь. Variocam был первым
введен в 968 в 1991 году. В нем использовалась цепь привода ГРМ для изменения фазового угла
распределительного вала, при этом предусмотрена 3-ступенчатая система изменения фаз газораспределения. 996 Carrera
и Boxster также используют ту же систему. Этот дизайн
уникальный и запатентованный, но на самом деле он уступает гидравлическому приводу, который предпочитают другие автопроизводители, особенно он не позволяет
столько же вариаций фазового угла.

Следовательно,
Variocam Plus, используемый в новом 911 Turbo, наконец
Follow использует популярный гидравлический привод вместо цепи. Один известный
Эксперт Porsche охарактеризовал изменение фаз газораспределения как непрерывное, но, похоже,
противоречит официальному заявлению, сделанному ранее, в котором раскрывается система
имеет 2-х ступенчатые газораспределения.

Однако
Самым значительным изменением «Плюса» является добавление
регулируемый подъем клапана. Это реализуется за счет использования регулируемых гидравлических толкателей.В виде
Как показано на рисунке, каждый клапан обслуживается 3 кулачками — центральный
очевидно меньший подъем (всего 3 мм) и меньшее время открытия клапана. В
Другими словами, это «медленный» кулачок. Два наружных выступа кулачка
точно так же, с быстрой синхронизацией и большим подъемом (10 мм). Выбор камеры
лепестки выполнены регулируемым толкателем, который на самом деле состоит из внутреннего
толкатель и внешний (в форме кольца) толкатель. Они могли быть заперты вместе
проходящий через них штифт с гидравлическим приводом.Таким образом, «быстрый»
выступы кулачка приводят в действие клапан, обеспечивая высокий подъем и длительное открытие. Если
толкатели не заблокированы вместе, клапан будет приводиться в действие
«медленный» выступ кулачка через внутренний толкатель. Внешний толкатель будет двигаться
независимо от толкателя клапана.

Как
Как видно, механизм регулируемого подъема необычайно прост и экономит место. В
регулируемые толкатели лишь немного тяжелее обычных толкателей и зацепляются
почти нет места.

Тем не менее,
на данный момент Variocam Plus предлагается только для
впускные клапаны.

Преимущество:

VVT
улучшает передачу крутящего момента на низкой / средней скорости; Переменный подъем и продолжительность
подъемник на высоких оборотах.

Недостаток:

Подробнее
сложный и дорогой

Кто
используй это ?

Порше
911 Турбо

4) Ровера уникальный
Система ВВЦ

Rover представил собственные системные вызовы VVC (Variable Valve Control) в MGF
в 1995 г.Многие эксперты считают его лучшим VVT по универсальности.
способность — в отличие от кулачкового VVT, он обеспечивает плавную регулировку времени,
таким образом улучшается передача крутящего момента на низких и средних оборотах; и в отличие от кулачкового VVT, он
может увеличивать продолжительность открытия клапанов (и непрерывно), тем самым увеличивая
мощность.

В основном,
VVC использует эксцентриковый вращающийся диск для привода впускных клапанов каждых двух
цилиндр. Поскольку эксцентричная форма создает нелинейное вращение, открытие клапанов
период может быть разнообразным.Все еще не понимаете? ну, любой умный механизм должен
трудно понять. В противном случае Rover будет не единственным автопроизводителем, использующим
Это.

ВВЦ имеет
один недостаток: поскольку каждый отдельный механизм обслуживает 2 соседних цилиндра,
Для двигателя V6 нужно 4 таких механизма, а это недешево. V8 тоже нужно 4 таких
механизм. V12 невозможно установить, так как недостаточно места для
установите эксцентриковый диск и ведущие шестерни между цилиндрами.

Преимущество:

Постоянно
изменяемые сроки и продолжительность открывания позволяют добиться как управляемости, так и высокой
скорость мощность.

Недостаток:

Нет
в конечном итоге такой же мощный, как VVT с кулачковым переключением, из-за отсутствия переменной
поднимать; Дорого для V6 и V8; невозможно для V12.

Кто
используй это ?

Ровер
Двигатель 1.8 VVC, обслуживающий MGF, Caterham и Lotus
Elise 111S.

EGR (рециркуляция выхлопных газов)
принятый метод снижения выбросов и повышения топливной экономичности.Однако это
VVT действительно раскрывает весь потенциал системы рециркуляции отработавших газов.

В
Теоретически необходимо максимальное перекрытие между впускными и выпускными клапанами
открывается всякий раз, когда двигатель работает на высоких оборотах. Однако когда машина
работает на средней скорости по шоссе, другими словами, двигатель работает на
небольшая нагрузка, максимальное перекрытие может быть полезно как средство уменьшения расхода топлива
потребление и выбросы. Поскольку выпускные клапаны не закрываются, пока
впускные клапаны были открыты некоторое время, некоторые выхлопные газы рециркулируют обратно в цилиндр одновременно с
впрыскивается новая топливно-воздушная смесь.В составе топливно-воздушной смеси заменяется на
выхлопные газы, нужно меньше топлива. Поскольку выхлопные газы состоят в основном из
негорючий газ, такой как CO2, двигатель работает нормально на бедном топливе /
воздушная смесь не загорается.

Временная диаграмма

— обзор

4.1.2 Клиент / сервисная организация

Один из хороших способов обеспечить модульность — ограничить взаимодействия между модулями явными сообщениями.Удобно наложить некоторую структуру на эту организацию, идентифицируя участников коммуникации как клиентов или услуги.

На рисунке 4.3 показано обычное взаимодействие между клиентом и службой. Клиент — это модуль, который инициирует запрос: он создает сообщение, содержащее все данные, необходимые службе для выполнения своей работы, и отправляет его службе. Служба — это модуль, который отвечает: он извлекает аргументы из сообщения запроса, выполняет запрошенные операции, создает сообщение ответа, отправляет сообщение ответа обратно клиенту и ожидает следующего запроса.Клиент извлекает результаты из ответного сообщения. Для удобства сообщение от клиента к службе называется запросом , а сообщение называется ответом или ответом .

Рисунок 4.3. Связь между клиентом и сервисом.

На рис. 4.3 показан один из распространенных способов взаимодействия клиента и службы: за запросом всегда следует ответ. Поскольку клиент и служба могут взаимодействовать, используя множество других последовательностей сообщений, дизайнеры часто представляют взаимодействия, используя временные диаграммы сообщений (см. Боковую панель 4.2). На рис. 4.3 представлена ​​простая временная диаграмма.

Боковая панель 4.2 Представление

Временные диаграммы

Временная диаграмма представляет собой удобное представление взаимодействия между модулями. Когда система организована в стиле клиент / служба, это представление особенно удобно, поскольку взаимодействие между модулями ограничивается сообщениями. На временной диаграмме срок службы модуля представлен вертикальной линией, при этом время увеличивается вниз по вертикальной оси.Следующий пример иллюстрирует использование временной диаграммы для системы откачки сточных вод. Метка в верхней части шкалы времени называет модуль (контроллер насоса, обслуживание датчика и обслуживание насоса). Физическое разделение модулей представлено горизонтально. Поскольку для передачи сообщения из одной точки в другую требуется время, сообщение, идущее от контроллера насоса к службе насоса, представлено стрелкой, которая спускается вниз вправо.

Модули выполняют действия, а также отправляют и получают сообщения.Метки рядом со временем указывают на действия, предпринятые модулем в определенное время. Модули могут выполнять действия одновременно, например, если они работают на разных процессорах.

Стрелки указывают сообщения. Начало стрелки указывает время отправки сообщения модулем-отправителем, а точка стрелки указывает время получения сообщения модулем-адресатом. Содержание сообщения описывается меткой, связанной со стрелкой. В некоторых примерах сообщения могут быть переупорядочены (стрелки пересекаются) или могут быть потеряны (стрелки завершают полет до достижения модуля).

Простая временная диаграмма, показанная на этой боковой панели, описывает взаимодействие между контроллером насоса и двумя службами: службой датчика и службой насоса. Существует запрос, содержащий сообщение «измерить уровень в резервуаре» от клиента к службе датчика, а в ответе сообщается об уровне, считанном датчиком. Существует третье сообщение «запуск насоса», которое клиент отправляет в службу помпы, когда уровень слишком высок. На второе сообщение нет ответа. На схеме показаны три действия: считывание показаний датчика, принятие решения о запуске насоса и запуск насоса.На рисунке 7.7 [онлайн] показана временная диаграмма с потерянным сообщением, а на рисунке 7.9 [онлайн] показано сообщение с задержкой.

Концептуально модель клиент / служба запускает клиент и службы на отдельных компьютерах, соединенных проводом. Эта реализация также позволяет географически разделить клиента и службу (что может быть хорошо, поскольку снижает риск отказа обоих из-за общей неисправности, такой как отключение электроэнергии) и ограничивает все взаимодействия четко определенными сообщениями, отправляемыми по сети.

Недостатком этой реализации является то, что для нее требуется один компьютер на модуль, что может быть дорогостоящим в оборудовании. Это также может сказаться на производительности, поскольку для отправки сообщения с одного компьютера на другой может потребоваться значительное количество времени, в частности, если компьютеры находятся далеко географически. В некоторых случаях эти недостатки несущественны; в случаях, когда это имеет значение, в главе 5 объясняется, как реализовать модель клиент / служба на одном компьютере с использованием операционной системы.В оставшейся части этой главы мы будем предполагать, что и у клиента, и у службы есть собственный компьютер.

Чтобы достичь высокой доступности или справиться с большими рабочими нагрузками, разработчик может решить реализовать службу с использованием нескольких компьютеров. Например, файловая служба может использовать несколько компьютеров для достижения высокой степени отказоустойчивости; если один компьютер выйдет из строя, его роль может взять на себя другой. Экземпляр службы, работающей на одном компьютере, называется сервером .

Чтобы сделать модель клиент / услуга более конкретной, давайте перестроим нашу программу измерения в простую организацию клиент / услуга (см. Рисунок 4.4). Чтобы получить время от службы, клиентская процедура создает сообщение запроса, которое называет службу и указывает запрошенную операцию и аргументы (строки 2 и 6 ). Запрошенная операция и аргументы должны быть преобразованы в представление, подходящее для передачи. Например, клиентский компьютер может быть компьютером с прямым порядком байтов (см. Боковую панель 4.3), а служебный компьютер может быть компьютером с прямым порядком байтов. Таким образом, клиент должен преобразовать аргументы в каноническое представление, чтобы служба могла интерпретировать аргументы.

Рисунок 4.4. Пример клиентского / сервисного приложения: служба времени.

Боковая панель 4.3

Представление

Порядок обратного порядка байтов или обратный порядок байтов?

Существует два общих соглашения для нумерации битов в байтах, байтов в словах, слов на странице и т.п. Одно соглашение называется с прямым порядком байтов , а другое — с прямым порядком байтов *. При обратном порядке следования старший бит, байт или слово нумеруется 0, а значимость битов уменьшается до по мере увеличения адреса бита:

слов 0 1
байтов 0 1 7 0 1 7
Биты 2 0 2 1 8 2 905… 63 2 0 2 1 2 2 … 2 63

Шестнадцатеричный номер ABCD шестнадцатеричный будет сохранен в памяти с прямым порядком байтов. что если вы читаете из памяти в возрастающем порядке адресов, вы увидите ABCD.Строка «john» будет сохранена в памяти как john.

При обратном порядке байтов, согласно другому соглашению, младший значащий бит, байт или слово нумеруется 0, а значимость битов увеличивается на по мере увеличения адреса бита:

90its

926 902 шестнадцатеричное число ABCD шестнадцатеричное будет сохранено в памяти, так что если вы читаете из памяти в возрастающем порядке адресов памяти, вы увидите DCBA.Строка «john» все равно будет храниться в памяти как john. Таким образом, код, извлекающий байты из символьных строк, переносится между архитектурами, но код, извлекающий байты из целых чисел, не переносится.

Некоторые процессоры, такие как семейство Intel x86, используют правило прямого порядка байтов, но другие, такие как семейство IBM PowerPC, используют правило прямого порядка байтов. Как указал Дэнни Коэн в часто цитируемой статье « О священных войнах и призыве к миру » [Предложения для дальнейшего чтения 7.2.4], не имеет значения, какое соглашение использует разработчик, если при обмене данными между двумя процессорами это тот же . Процессоры должны согласовать соглашение о нумерации битов, отправляемых по сети (т. Е. Сначала отправлять наиболее значимый бит или первым отправлять наименее значимый бит). Таким образом, если стандарт связи является прямым порядком байтов (как в Интернет-протоколах), то клиент, работающий на процессоре с прямым порядком байтов, должен упорядочивать данные в порядке прямого байта. В этой книге используется принцип прямого порядка байтов.

В этой книге также следует соглашение, согласно которому номера битов начинаются с нуля. Этот выбор не зависит от правила прямого байта; мы могли бы вместо этого использовать 1, как это делают некоторые процессоры.

Это преобразование называется маршалингом . Мы используем обозначение { a , b } для обозначения маршалированного сообщения, которое содержит поля a и b . Маршалинг обычно включает преобразование объекта в массив байтов с достаточным количеством аннотаций, чтобы процедура демаршалинга могла преобразовать его обратно в языковой объект.В этом примере мы явно показываем операции маршалирования и демаршалирования (например, вызовы процедур, начинающиеся с convert), но во многих будущих примерах эти операции будут неявными, чтобы избежать беспорядка.

После создания запроса клиент отправляет его ( 2 и 6 ), ожидает ответа (строка 3 и 7 ) и демаршалирует время ( 4 и 8 ).

Процедура обслуживания ожидает запроса (строка 12 ) и демаршалирует запрос (строки 13 и 14 ).Затем он проверяет запрос (строка 15 ), обрабатывает его (строки 16 19 ) и отправляет обратно маршалированный ответ (строка 20 ).

Организация клиент / служба не только разделяет функции (абстракция), но и обеспечивает это разделение (принудительная модульность). По сравнению с модульностью, использующей вызовы процедур, организация клиент / служба имеет следующие преимущества:

Клиент и служба не полагаются на общее состояние, кроме сообщений.Следовательно, ошибки могут передаваться от клиента к службе и наоборот только одним способом. Если службы (как в строке 15 ) и клиенты проверяют достоверность сообщений запроса и ответа, они могут контролировать способы распространения ошибок. Поскольку клиент и служба не полагаются на глобальные общие структуры данных, такие как стек, сбой в клиенте не может напрямую повредить данные в службе, и наоборот.

Транзакция между клиентом и услугой — это сделка на расстоянии вытянутой руки.Многие ошибки не могут передаваться от одного к другому. Например, клиенту не нужно доверять службе для возврата на соответствующий обратный адрес, как это происходит при использовании вызовов процедур. В качестве другого примера аргументы и результаты маршалируются и немаршалируются, что позволяет клиенту и службе их проверять.

Клиент может защитить себя даже от службы, которая не может вернуться, потому что клиент может установить верхний предел времени ожидания ответа.В результате, если служба попадает в бесконечный цикл или выходит из строя и забывает о запросе, клиент может обнаружить, что что-то пошло не так, и предпринять некоторую процедуру восстановления, например, попробовать другую службу. С другой стороны, установка таймеров может создать новые проблемы, потому что может быть трудно предсказать, сколько времени ожидание является разумным. Проблема установки таймеров для сервисных запросов подробно обсуждается в Разделе 7.5.2 [on-line]. В нашем примере клиент не защищает от ошибок обслуживания; обеспечение этой защиты сделает программу немного более сложной, но может помочь устранить разделение судьбы.

Клиентская / сервисная организация поощряет явные, четко определенные интерфейсы. Поскольку клиент и служба могут взаимодействовать только через сообщения, сообщения, которые служба желает получить, предоставляют четко определенный интерфейс для службы. Если эти сообщения хорошо определены и их спецификация является общедоступной, программист может реализовать новый клиент или службу, не разбираясь во внутреннем устройстве другого клиента или службы. Четкая спецификация позволяет реализовывать клиентов и сервисы разными программистами и может стимулировать конкуренцию за лучшую реализацию.

Разделение состояний и передача четко определенных сообщений сокращают количество потенциальных взаимодействий, что помогает сдерживать ошибки. Если программист, который разработал службу, вводит ошибку, и служба дает сбой, у клиента есть только управляемая проблема . Единственное, что беспокоит клиента, это то, что служба не выполнила свою часть контракта; кроме этого неправильного или отсутствующего значения, клиент не заботится о своей целостности. Клиент менее уязвим перед ошибками в обслуживании, или, другими словами, можно уменьшить разделение судьбы.Клиенты могут быть в основном независимыми от сбоев обслуживания, и наоборот.

Клиент / сервисная организация является примером радикального упрощения , потому что модель исключает все формы взаимодействия, кроме сообщений. Разделив клиент и службу друг от друга с помощью передачи сообщений, мы создали брандмауэр между ними. Как и в случае с брандмауэрами в зданиях, если в службе есть пожар, он будет содержаться в службе, и, если клиент может проверить наличие пламени в ответе, он не будет распространяться на клиента.Если клиент и служба хорошо реализованы, то единственный способ перейти от клиента к службе и обратно — через четко определенные сообщения.

Конечно, клиент / обслуживающая организация не панацея. Если служба возвращает неверный результат, значит, проблема у клиента. Этот клиент может проверять определенные проблемы (например, синтаксические), но не все семантические ошибки. Клиентская / обслуживающая организация сокращает разделение судьбы, но не устраняет ее. Степень, в которой клиент / обслуживающая организация снижает разделение судьбы, также зависит от интерфейса между клиентом и службой.В качестве крайнего примера, если интерфейс клиент / служба имеет сообщение, которое позволяет клиенту записывать любое значение на любой адрес в адресном пространстве службы, то ошибки легко распространяются от клиента к службе. Задача разработчика системы — определить хороший интерфейс между клиентом и службой, чтобы ошибки не могли легко распространяться. В этой и последующих главах мы увидим примеры хороших интерфейсов сообщений.

Для простоты понимания большинство примеров в этой главе демонстрируют модули, состоящие из одной процедуры.В реальном мире дизайнеры обычно применяют организацию клиент / сервис между программными модулями с большей степенью детализации. Тенденция к большей детализации возникает из-за того, что процедуры в приложении обычно должны быть тесно связаны по какой-то практической причине, например, поскольку все они работают с одной и той же общей структурой данных. Размещение каждой процедуры в отдельном клиенте или сервисе затруднит манипулирование общими данными. Таким образом, разработчик сталкивается с компромиссом между простотой доступа к данным, которые необходимы модулю, и простотой распространения ошибок внутри модуля.Разработчик идет на этот компромисс, решая, какие данные и процедуры объединить в единое целое с данными, которыми они манипулируют. Эта связная единица затем становится отдельной службой, и ошибки содержатся внутри единицы. Единицы клиента и обслуживания часто представляют собой законченные прикладные программы или аналогичные большие подсистемы.

Еще одним фактором, влияющим на то, применять ли клиентскую / сервисную организацию к двум модулям, является план восстановления в случае отказа сервисного модуля. Например, в программе-симуляторе, которая использует функцию для вычисления квадратного корня из своего аргумента, не имеет смысла помещать эту функцию в отдельный сервис, потому что это не уменьшает разделение судьбы.Если функция извлечения квадратного корня не работает, программа моделирования не может продолжить работу. Более того, хороший план восстановления для программиста состоит в том, чтобы правильно переопределить функцию, в отличие от запуска двух серверов с извлечением квадратного корня и переключения на второй при отказе первого. В этом примере функция извлечения квадратного корня может также быть частью программы симулятора, потому что организация-клиент / служба не уменьшает разделение судьбы для программы симулятора, и, следовательно, нет причин для ее использования.

Хорошим примером широко используемой системы, организованной в стиле клиент / служба, где клиент и служба обычно работают на разных компьютерах, является World Wide Web.Веб-браузер — это клиент, а веб-сайт — это услуга. Браузер и сайт общаются посредством четко определенных сообщений и обычно географически разделены. Пока клиент и служба проверяют достоверность сообщений, отказ службы приводит к управляемой проблеме для браузера, и наоборот. World Wide Web обеспечивает принудительную модульность.

На рисунках 4.3 и 4.4 служба всегда отвечает ответом, но это не является обязательным требованием. На рис. 4.5 показан псевдокод контроллера насоса для канализационной насосной системы на боковой панели 4.2. В этом примере сервису насоса нет необходимости отправлять ответ, подтверждающий, что насос был выключен. Что интересует клиента, так это подтверждение от независимой службы датчиков о том, что уровень в резервуаре падает. Ожидание ответа от службы помпы, даже в течение короткого времени, приведет к задержке подачи сигнала тревоги в случае отказа помпы.

Рисунок 4.5. Пример клиентского / сервисного приложения: контроллер для насоса для сточных вод.

Другие системы избегают ответных сообщений по соображениям производительности.Например, популярная система X Window (см. Боковую панель 4.4) отправляет серию запросов, которые просят службу нарисовать что-то на экране и которые по отдельности не требуют ответа.

Боковая панель 4.4

Система X Window

Система X Window [Предложения для дальнейшего чтения 4.2.2] — это оконная система, которую выбирают практически на каждой рабочей станции инженера и на многих персональных компьютерах. Это хороший пример использования клиентской / обслуживающей организации для достижения модульности.Одним из основных вкладов системы X Window является то, что она исправила дефект, который закрался в систему unix, когда дисплеи заменили пишущие машинки: дисплей и клавиатура были единственными аппаратно-зависимыми частями интерфейса прикладного программирования unix. Система X Window позволила Unix-приложениям, ориентированным на отображение, быть полностью независимыми от базового оборудования.

Система X Window достигла этого свойства путем отделения служебной программы, которая управляет устройством отображения, от клиентских программ, использующих дисплей.Сервисный модуль предоставляет интерфейс для управления окнами, шрифтами, курсорами мыши и изображениями. Клиенты могут запрашивать услуги для этих ресурсов посредством операций высокого уровня; например, клиенты выполняют графические операции с линиями, прямоугольниками, кривыми и т.п. Преимущество этого разделения состоит в том, что клиентские программы не зависят от устройства. Добавление нового типа отображения может потребовать новой реализации службы, но никаких изменений приложения не требуется.

Еще одно преимущество организации клиент / служба состоит в том, что приложение, работающее на одном компьютере, может использовать дисплей на другом компьютере.Такая организация позволяет, например, запускать программу, требующую интенсивных вычислений, на высокопроизводительном суперкомпьютере, одновременно отображая результаты на персональном компьютере пользователя.

Важно, чтобы служба была устойчивой к сбоям клиентов, потому что в противном случае клиент с ошибками может привести к зависанию всего дисплея. В системе X Window это свойство достигается за счет взаимодействия клиента и службы посредством тщательно спроектированных удаленных вызовов процедур, механизм, описанный в разделе 4.2. Вызов удаленных процедур обладает тем свойством, что служба никогда не должна доверять клиентам для предоставления правильных данных и что служба может обрабатывать другие клиентские запросы, если ей приходится ждать клиента.

Служба позволяет клиентам отправлять несколько запросов друг за другом, не дожидаясь индивидуальных ответов, поскольку скорость, с которой данные могут отображаться на локальном дисплее, часто выше, чем скорость передачи данных по сети между клиентом и службой. Если бы клиенту приходилось ждать ответа на каждый запрос, то воспринимаемая пользователем производительность была бы неприемлемой. Например, при 80 символах на запрос (одна строка текста на типичном дисплее) и 5 ​​миллисекундах времени приема-передачи между клиентом и службой можно отобразить только 16000 символов в секунду, в то время как типичные аппаратные устройства способны отображать на порядок быстрее.

(VVT) Регулировка фаз газораспределения — как это работает

(VVT) Регулируемая синхронизация клапанов — как это работает — как она может выйти из строя

(VVT) Регулируемая синхронизация клапанов — это 2-ступенчатая система фазирования кулачка с гидравлическим управлением.

Так как двигатели совершенствуются и становятся дешевле; (VVT) система изменения фаз газораспределения, продолжает улучшать производительность и экономичность.

В настоящее время производители внедрили различные (VVT) изменения фаз газораспределения, конструктивные подходы и технологии.Самое главное контролировать фазы газораспределения и как долго; впускной и выпускной клапаны остаются открытыми.

Система изменения фаз газораспределения (VVT) использует давление моторного масла для изменения положения впускного распредвала. Как следствие, оптимизация фаз впускных клапанов для условий эксплуатации. Примечание: учитывается только потребление.

Также, в зависимости от потребностей двигателя, система может вращать распределительный вал; в опережающем или запаздывающем направлении. Регулировка времени перекрытия между закрытием выпускного клапана и открытием впускного клапана; приводит к повышению эффективности двигателя.

(VVT) Технология изменения фаз газораспределения, контролирует три ключевые характеристики; впускных и выпускных клапанов:

  • Выбор фаз газораспределения — точки движения поршня, в которых клапаны открываются и закрываются.
  • Продолжительность — Как долго клапаны остаются открытыми.
  • Высота подъема клапана — насколько физически открываются клапаны (их отверстие для открытия).

Для этого используются различные датчики, например датчики расхода воздуха и положения распредвала; передать информацию в автомобиль (ECU).Наконец, с помощью различных механизмов для управления вышеупомянутыми характеристиками клапана.

Итак, как работает (VVT) регулируемый клапан синхронизации

(VVT) система изменения фаз газораспределения, изменяет время подъема клапана; для повышения производительности и экономичности в определенных дорожных ситуациях.

(VVT) Зубчатый механизм регулируемого клапана

Визуализируйте это как полую закрытую шестерню внутри; где две звездообразные шестерни размещены одна внутри другой. Наружная шестерня — это соединение шестерни распределительного вала; к ремню или цепи, которая его приводит.Внутренняя шестерня соединяется с самим распредвалом. Обычно они сцеплены друг с другом, зубчатое колесо против зубца и вращаются с одинаковой скоростью.

Таким образом, при введении давления масла шестерни можно разъединить. Следовательно, меняют свои скорости относительно друг друга на мгновение. Наконец, это увеличивает или уменьшает частоту вращения распределительного вала; относительно времени привода двигателя. Кроме того, это, в свою очередь, изменяет продолжительность подъема клапана для управления впуском и выпуском.

(VVT) Регулируемые фазы газораспределения в основном бывают двух типов:

  • Одиночный — (VVT) — Постоянно меняет фазу газораспределения впускного распредвала.
  • Dual — (VVT) — Постоянное изменение фаз газораспределения впускного и выпускного распредвала.

Итак, двойная (VVT) система помогает двигателю более эффективно «вдыхать» и «выдыхать». Следовательно, путем непрерывной регулировки фаз впускных и выпускных клапанов; для повышения мощности, топливной экономичности и выбросов выхлопных газов.

(VVT-i) — Регулируемые фазы газораспределения

Кроме того, двойной (VVT) помогает обеспечить:

  • Повышенная топливная эффективность на всех оборотах двигателя.
  • Более высокий крутящий момент на низких оборотах с меньшей вероятностью «детонации» двигателя, снижающего мощность.
  • Превосходная мощность на высоких оборотах двигателя, без лишнего шума и вибрации.
  • Пониженные выбросы на всех оборотах двигателя.

Кроме того, двойной (VVT) помогает двигателю обеспечить необходимую мощность и топливную экономичность; при сохранении оптимального качества выбросов.

Итак, в чем разница между одиночным и дуэльным (VVT)

  • Одиночная технология (VVT), регулирует синхронизацию только впускных клапанов.
  • Dual (VVT), регулирует как впускные, так и выпускные клапаны (двойного действия).

В обоих случаях распредвал имеет два профиля для впускных клапанов:

  • Экономичный профиль, (до 6000 об / мин).
  • Профиль производительности (выше 6000 об / мин).

Следовательно, когда (VVT) «срабатывает», давление масла оказывается на приводе; который слегка сдвигает распределительный вал, включая настройку «производительность».

(VVT) Performance Setting

Итак, с двойным (VVT) — регулируемым временем клапана происходит то же самое; разница на этот раз в том, что выпускные клапаны активированы.Теперь распределительный вал имеет по два профиля для впуска и выпуска. Двойной (VVT) также минимизирует давление сжатия при запуске / остановке; регулируя последовательность перекрытия впускных и выпускных клапанов.

Возможность одновременного открытия как впускных, так и выпускных клапанов; также обеспечивает максимальную очистку от заряда внутри цилиндра. Обеспечение очень высокой (RPM) и огромной мощности; от того же двигателя, который может похвастаться впечатляющим крутящим моментом на низких оборотах.

Преимущества, полученные с (VVT) регулируемым клапаном синхронизации, включают:

  • Повышенная производительность и одновременно экономичность.
  • Более быстрый нагрев каталитического нейтрализатора за счет улучшенного контроля выхлопа.
  • Повышенная эффективность в широком диапазоне рабочих скоростей двигателя.
  • Улучшенный, синхронизация двигателя.

Общие коды ошибок двигателя

Чтение кодов неисправностей двигателя

Два общих кода двигателя: P0011 и P0021 (датчик положения распределительного вала «ряд 1» и датчик положения распределительного вала «ряд 2» соответственно).

Вот некоторые общие области, в которых можно искать проблемы:

  • ГРМ
  • Масляный регулирующий клапан
  • Сетка фильтра масляного клапана
  • Распредвал / шестерни
  • Разъемы и провода электрические
  • (PCM) или (ECM)

Следовательно, грязное масло может привести к накоплению осадка; которые могут засорить масляные каналы в кулачке, что приведет к его выходу из строя.Таким образом, отсутствие регулярного технического обслуживания является большой проблемой для систем (VVT).

Замена масла сейчас важнее, чем когда-либо прежде

Отсутствие регулярной замены масла

Наиболее важно то, что соленоид (VVT) нуждается в чистом моторном масле для правильной работы. Итак, что происходит, когда моторное масло забивается мусором, грязью или другими инородными частицами? Он имеет тенденцию засорять проход от соленоида до цепи (VVT) и шестерни.

Следовательно, отсутствие регулярной замены масла может привести к повреждению соленоида (VVT), цепи (VVT) и зубчатой ​​передачи.Итак, чтобы избежать этой ситуации, не забудьте заменить моторное масло; в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. Низкий уровень масла также может вызвать проблемы с соленоидом (VVT) и другими компонентами системы газораспределения.

с (VVT) синхронизацией клапана (у вас больше нет клапана (EGR))

Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Итак, системы (VVT) сделали клапаны рециркуляции выхлопных газов (EGR) устаревшими. Клапаны (рециркуляции отработавших газов) возвращают во впускной коллектор смог, вызывающий оксиды азота.Следовательно, система (VVT) контролирует синхронизацию, чтобы оставить инертный газ в камере для следующего цикла сгорания. Кроме того, контроль температуры горения и образования оксидов азота.

Заключение

Итак, большинство систем (VVT) и их компонентов зависят от постоянной циркуляции моторного масла. Наконец, если возникнут какие-либо проблемы с потоком масла, многие детали могут выйти из строя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

слов n n — 1
байтов 7 1 0 7 1 0
… 2 2 2 1 2 0 2 63 … 2 2 2 1 2 0