Вариатор (изменение фаз газораспределения) - Variator (variable valve timing)

Для использования в других целях см. Вариатор.

Регулируемые фазы газораспределения (VVT) - это система для изменения открытия клапана двигатель внутреннего сгорания. Это позволяет двигателю обеспечивать высокую мощность, но при этом работать легко и эффективно при малой мощности.[1] Существует много систем для VVT, которые включают изменение относительного времени, продолжительности или открытия впускных и выпускных клапанов двигателя.

Одна из первых практических систем VVT использовала вариатор изменить фазу[примечание 1] из распредвал и клапаны. Эта простая система не может изменить продолжительность открытия клапанов или их подъем.[заметка 2] Более поздние системы VVT, такие как винтовой распредвал или подвижные системы опоры, тоже могут изменить эти факторы. Несмотря на это ограничение, вариатор - относительно простое устройство, которое можно добавить к существующему двигателю, и поэтому они остаются в эксплуатации и сегодня.

Поскольку преимущество вариатора заключается в изменении относительной синхронизации между впуском и выпуском, системы вариатора применяются только для двойной верхний распредвал двигатели. Система вариатора, которая перемещала бы один распределительный вал как для впуска, так и для выпуска, была бы возможна, но не имела бы преимущества в производительности.

Система Альфа Ромео

Alfa Romeo была первым производителем, применившим систему изменения фаз газораспределения в серийных автомобилях (патент США 4 231 330). Alfa Romeo Spider 2.0 L 1980 года оснащалась механической системой VVT в автомобилях SPICA с впрыском топлива, продаваемых в США. Позже он также использовался в моделях Alfetta 2.0 Quadrifoglio Oro 1983 года, а также в других автомобилях. Этот метод основан на работе, выполненной в 1970-х годах инженером Alfa Romeo Джампаоло Гарсеа, а на итальянском языке это устройство называется вариатор ди фаза.[2] В Двигатель Alfa Romeo Twin Spark, представленный в 1987 г. Альфа Ромео 75, также использует переменные фазы газораспределения.[3][4]

Система Альфа меняет фаза (не продолжительность) фаз газораспределения и воздействует на впускной распредвал.[5]

Вариатор Alfa Romeo представляет собой цилиндрическую камеру, которая содержит камеру давления и поршень, а также винтовые шлицы. Давление моторного масла приводит в движение внутренний поршень, который слегка вращается из-за винтовых шлицев, и опережает синхронизацию впускных клапанов на 25 градусов. Подача масла в вариатор регулируется соленоидный клапан. Когда частота вращения двигателя достигает определенной скорости, обычно 1500-2000 об / мин в Twin Spark приложение, соленоид подает энергию, в результате чего масло под давлением направляется через впускной распределительный вал в вариатор. Положение впускного распредвала выдвинуто на 25 градусов, что увеличивает перекрытие клапана. Он остается в этом расширенном состоянии примерно до 5000 об / мин, когда соленоид отключается, и поршень вариатора возвращает фазу газораспределения в исходное состояние. Система изменения фаз газораспределения увеличивает гибкость двигателя в среднем диапазоне и снижает выбросы. Точные точки переключения зависят от версии. Примечательно, что эта относительно ранняя система имеет только две настройки: неизменную и полностью расширенную.[нужна цитата ]

Приложения

Система Volkswagen

«Рифленые вариаторы» на прозрачной модели Двигатель Hyundai T-GDI

Volkswagen использует вариаторную систему с двумя вариаторами, по одному на каждый распределительный вал. Как и система Alfa Romeo, это гидравлические агрегаты с электрическим управлением, установленные в шкиве приводного ремня распределительного вала.[11] Эти системы устанавливаются на Volkswagen VR5 и Двигатели VR6, а также W8 и Двигатели W12. Несколько-банк У двигателей W всего четыре вариатора, по одному на каждый распределительный вал.

Вариатор Volkswagen называют «рифленым вариатором» из-за формы гидравлических компонентов. В отличие от системы Alfa Romeo с ее винтовыми шлицами и непрямым срабатыванием,[заметка 3] система Volkswagen имеет прямое вращательное действие. Внутренние компоненты вариатора напоминают лопастное колесо внутри незакрепленного кожуха, так что оно может свободно перемещаться на несколько градусов из стороны в сторону. За счет приложения гидравлического давления к одной стороне этих лопастей достигается фазовый сдвиг.[11] В гидравлическая жидкость моторное масло, управляемое электромагнитным клапаном, установленным на головке блока цилиндров, и управляемое ЭБУ. А эффект Холла Датчик также следит за положением распредвала.

Другие системы VVT на основе вариатора

Рекомендации

  1. ^ Фаза относится к относительной синхронизации между впускным и выпускным распредвалами, выраженной в виде угловой меры.
  2. ^ «Подъем» - это расстояние, на которое открываются клапаны.
  3. ^ Гидравлическое действие в Alfa Romeo является осевым, с использованием винтовых шлицев, которые затем вызывают вращение вариатора.
  1. ^ Volkswagen, Рифленый вариатор, стр. 4-5
  2. ^ а б "Alfa Romeo Spider FAQ".
  3. ^ re (2005-10-17). "Альфа-Ромео". italiaspeed.com. Получено 2018-03-31.
  4. ^ "История ALFA Romeo 75".
  5. ^ «Регулируемая синхронизация клапана (VVT)». Austincc.edu. Получено 2018-03-31.
  6. ^ "Альфа Ромео 156 Вариатор". Alfaworkshop.co.uk. Получено 2018-03-31.
  7. ^ "Альфа Ромео GTV Вариатор". Alfaworkshop.co.uk. Получено 2018-03-31.
  8. ^ "Альфа Ромео 147 Вариатор". Alfaworkshop.co.uk. Получено 2018-03-31.
  9. ^ "Fiat Stilo Variator". Fiatworkshop.co.uk. Получено 2018-03-31.
  10. ^ "Технические характеристики: номер детали соленоида вариатора stilo". Форум FIAT. Получено 2018-03-31.
  11. ^ а б «Регулируемая синхронизация клапана с рифленым вариатором» (PDF). Volkswagen Программа самообучения.