Фазы газораспределения в автомобиле

Моменты раскрытия и закрытия клапанных систем принято называть фазами распределения газов, а выражаются они в градусной мере. Угол поворота коленчатого вала от начальной к конечной точки отражает фазу газораспределения. Это значение может отличаться и зависит от качества и состава горючей смеси, а также от массы отработанных выхлопов, которые в сумме определяют силу инерции. Под её действием смесь для горения не перестаёт поступать в цилиндр даже по достижении поршнем верхней мёртвой точки, а в конце дня под действием тепловой энергии происходит его очистка от отработанных газов даже после перехода за нижнюю мёртвую точку.

Показание фаз распределения газов подаётся в виде круговой диаграммы, на которой угол перекрытия клапанов отражает момент одновременного частичного открытия клапанов на впуск и на выпуск (приблизительно по 50 °). Традиционно, этот период длится совсем недолго, потому смеси рабочих и выхлопных газов не успевают перемешаться, а, наоборот, под действием инерционного напора подсос горючей смеси улучшается, увеличивается компрессия и мощность двигателя.

Важно удостовериться, что цилиндровый блок очищается максимально эффективно и без потерь горючей смеси, ведь у некоторых моделей автомобилей (в частности, спортивные марки с высокооборотными моторными системами) угол перекрытия довольно большой, что, в свою очередь, повышает риск аварии двигателя из-за возможности резкого удара клапана в поршень в момент верхней мёртвой точки. При этом перекрытие в нижней мёртвой точке такой угрозы не несёт, потому суммарный угол всегда больше в НМТ.

Основные задачи и особенности фаз газораспределения

Механизм ГРМ необходим в автомобиле для эффективного наполнения цилиндрового блока горючей смесью и своевременного отвода отработанных газов. Продолжительность фазы газораспределения влияет в основном на расход топлива, и, как следствие, на компрессию и мощность мотора.

Профиль кулачков, приводящих клапаны в действие, определяет ширину фазы газораспределения, так:

• Узкая фаза характерна для работы на холостом ходу без моментов перекрытия.
• Широкие фазы необходимы для высоких оборотов и демонстрации максимальной мощности двигателя.

Выделяют моторные системы с:

• Неизменными фазами – традиционные автомобили с расчётным подбором фаз.
• Изменением фаз распределения газов (VVT) – автомобили с возможностью адаптации работы клапанов под режимы двигателя за счёт: поворота распределительного вала, различной формы кулачков или высоты подъёма привода.

Эффективную работу двигателя определяет правильная настройка фаз газораспределения, ведь их опережение повышает крутящий момент, а задержка – увеличивает скорость и снижает выбросы. Также от фазовых настроек зависит и расход топлива, поскольку в узкие фазы на холостом ходу исключаются выбросы отработки в коллектор или горючей смеси в трубу, в широкие фазы набирается наибольшая мощность, а в режиме частичного перекрытия выбросы и расходы сводятся на минимум.