Cvcp (continuous variable camshaft phasing) - регулювання фаз газорозподілу
CVCP (Continuous Variable Camshaft Phasing) - Регулювання фаз газорозподілу
З появою мотора Z18XER, автомобілі Opel отримали нарешті двигун з системою управління фазами газорозподілу. Складно назвати причини, через які утворився такий часовий розрив із застосуванням цієї системи. У конкурентів, наприклад Toyota, мотори з керуванням фаз, з'явилися набагато раніше. Я припускаю, що основним стримуючим фактором була вартість серійної реалізації.
Що таке фази і навіщо їх крутити.
Фаза (від грец. Phasis - поява) - період, ступінь у розвитку будь-якого явища. Зрозуміло що для того що б мотор працював, необхідно спершу наповнити циліндр паливно-повітряною сумішшю, підпалити її в потрібний момент і випустити згорілі гази з циліндра. Звичайно ці процеси відбуваються не миттєво, а протягом проміжків часу тобто в певний період часу. Такі періоди будемо називати фазами. Нас особливо цікавлять зараз фази впуску палива і випуску згорілих газів. Ці фази синхронізовані з положенням коленвала. Власне колінвал через ланцюг або ремінь ГРМ і обертає розподілвали і відкриває і закриває клапана. Тому прийнято малювати діаграму фаз у вигляді секторів, прив'язаних до кута повороту коленвала.
Впускний клапан у швидкохідних двигунів відкривається до приходу поршня в положення ВМТ. Закриття впускного клапана починається після того, як поршень пройде НМТ. Потік паливо-повітряної суміші має деяку інерцію і вона використовується для кращого наповнення циліндра.
Випускний клапан відкривається завжди до приходу поршня в НМТ, т. Е. До закінчення такту розширення, щоб послабився засунений газів при подальшому русі поршня вгору. Закриття випускного клапана відбувається після приходу поршня в ВМТ для забезпечення кращого очищення циліндра від газів.
Перекриттям клапанів називається час (кут КВ), протягом якого одночасно відкриті впускний і випускний клапани.
Велике значення для правильного наповнення циліндрів має облік газодинамічних характеристик паливо-повітряної суміші і вихлопних газів. У взаємодії з конфігурацією впуску та вивускного трактів. вони утворюють складні коливальні системи. В яких присутні резонанси або навпаки зони без коливань. Використовуючи коливальні процеси газів можна домогтися кращого наповнення циліндрів або якісно змінити співвідношення складу паливної суміші і вихлопних газів в циліндрах. Інструментом зміни параметрів служить механізм управління фазами клапанів і регульована дросельна заслінка. Треба відзначити ще механізм управління геометрією впускного колектора, але це інша тема.
Наприклад при режимі запуску і роботі на холостому ходу, переважно мати вузькі фази і їх мінімальне перекриття. Це дозволяє зменшити зворотний закид газів у впускний колектор.
При режимі максимального навантаження, навпаки широкі фази з поєднанні з мінімальним перекриттям сприятимуть кращому наповненню циліндрів. найкращим чином використовуючи інерцію газового потоку і його коливання.
У режимі часткових навантажень збільшене перекриття клапанів призводить до того що частина вихлопних газів під впливом розрядження у впускному колекторі всмоктується назад з випускного колектора в циліндри. Згадайте, раніше цю функцію виконував клапан EGR. Тепер від нього можна відмовитися, оскільки змішання паливо-повітряної суміші з вихлопними газами відбувається безпосередньо в циліндрах і пропорції суміші можна регулювати перекриттям клапанів і положенням дросельної заслінки, яка відповідає за величину розрядження у впускному колекторі.
Таким чином система безперервного управління фазами грає ключову роль в завданні режимів роботи двигуна.
Як працює CVCP.
Як будь-яка система управління CVCP має в своєму складі набір датчиків (датчики положення валів, датчик положення дросельної заслінки), блок прийняття рішень (блок керування двигуном) і виконавчі механізми (регулятори розподілвалів і керована дросельна заслінка).
Основним виконавчим елементом є регулятори розподілвалів. Розглянемо їх докладніше. Конструктивно механізм виконаний в шківі распредвала. Центральна частина шківа жорстко з'єднана з розподільчим, а зубчастий шків має деяку ступінь свободи. Ступінь його переміщення відносно центральної частини і відповідно распредвала, обмежується камерою, яка розділена пелюсткою. Подаючи масло в одну частину камери і зливаючи його з іншої, можна змінювати положення зубчастого шківа щодо респредвала і таким чином змінювати фази відкриття і закриття клапанів.
режими:
Далі наведемо цитату з TIS, що стосується системи подачі масла.
В систему регулювання розподільних валів входить гідравлічний регулятор, з'єднаний з переднім кінцем відповідного распредвала, закріплений на голівці циліндрів керуючий клапан, маслопровід між клапанами системи регулювання розподільних валів і власне регуляторами (каналами в розподільних валах), а також електронний контур регулювання.
Вирішальне значення для нормального функціонування системи регулювання розподільних валів має безперервна подача масла з масляного контуру двигуна.
Моторне масло подається за власним масляного каналу безпосередньо від масляного насоса на опорний місток розподільних валів (3). В опорних містках розподільних валів знаходиться по одному електромагнітному клапану для кожного регульованого распредвала, який направляє потік масла у відповідні канали (2) і (6) кожного регулятора розподільного вала, щоб заповнити камери "А" або "В" відповідного регулятора, спорожнити їх, або ж герметично перекрити всі з'єднання, завдяки чому підтримується поточний задане положення розподільного валу.
Потік масла в відповідну камеру "В" регулятора розподільного вала протікає по буртику (6) кріпильного гвинта (9). Потік масла в відповідну камеру "А" регулятора розподільного вала протікає по окремим, децентралізовано розташованим по осі отворів (2). За допомогою наповнення або, відповідно, спорожнення масляних камер регулятора розподільного вала на стороні впуску або випуску змінюється положення діаграми переміщення клапанів.
