Apakah timing injap dan bagaimana ia berfungsi

Reka bentuk enjin empat lejang, yang berfungsi berdasarkan prinsip pelepasan tenaga semasa pembakaran campuran bahan bakar dan bahan bakar, termasuk satu mekanisme penting, tanpanya unit tidak dapat berfungsi. Ini adalah mekanisme pengedaran masa atau gas.

Di kebanyakan enjin standard, ia dipasang di kepala silinder. Maklumat lebih terperinci mengenai struktur mekanisme dijelaskan dalam artikel berasingan... Sekarang mari kita fokus pada apa itu masa injap, serta bagaimana kerjanya mempengaruhi petunjuk kuasa motor dan kecekapannya.

Apa itu timing injap enjin

Secara ringkas mengenai mekanisme pemasaan itu sendiri. Poros engkol melalui pemacu tali pinggang (dalam banyak enjin pembakaran dalaman moden, rantai dipasang dan bukannya tali pinggang getah) disambungkan ke camshaft. Semasa pemandu menghidupkan enjin, starter menggerakkan roda gila. Kedua-dua poros mula berputar serentak, tetapi pada kelajuan yang berbeza (pada dasarnya, dalam satu revolusi poros camshaft, poros engkol membuat dua putaran).

Terdapat cam berbentuk titisan khas pada camshaft. Semasa struktur berputar, cam mendorong ke batang injap yang dimuatkan pegas. Injap terbuka, memungkinkan campuran bahan bakar / udara memasuki silinder atau ekzos ke manifold ekzos.

Fasa pengedaran gas adalah tepat ketika injap mula membuka saluran masuk / keluar sebelum momen ketika tutup sepenuhnya. Setiap jurutera yang bekerja pada pengembangan unit kuasa mengira berapa tinggi bukaan injap, dan berapa lama ia akan tetap terbuka.

Pengaruh pemasaan injap pada operasi enjin

Bergantung pada mod di mana mesin beroperasi, pengedaran gas harus bermula lebih awal atau lebih baru. Ini mempengaruhi kecekapan unit, ekonominya dan tork maksimum. Ini kerana pembukaan / penutupan manifold pengambilan dan ekzos tepat pada masanya adalah kunci untuk memanfaatkan sebahagian besar tenaga yang dikeluarkan semasa pembakaran HVAC.

Sekiranya injap pengambilan mula terbuka pada saat yang berbeza ketika omboh melakukan pukulan pengambilan, maka pengisian rongga silinder yang tidak rata dengan bahagian udara yang baru akan berlaku dan bahan bakar akan bercampur lebih teruk, yang akan menyebabkan pembakaran campuran tidak lengkap.

Bagi injap ekzos, ia juga harus dibuka tidak lebih awal daripada piston sampai ke pusat mati bawah, tetapi tidak lebih lama setelah ia memulakan pukulan ke atas. Dalam kes pertama, mampatan akan turun, dan dengan itu motor akan kehilangan kuasa. Pada yang kedua, produk pembakaran dengan injap tertutup akan menimbulkan daya tahan bagi omboh, yang telah mulai meningkat. Ini adalah beban tambahan pada mekanisme engkol, yang dapat merosakkan beberapa bahagiannya.

Untuk operasi unit kuasa yang mencukupi, masa injap yang berbeza diperlukan. Untuk satu mod, injap perlu dibuka lebih awal dan ditutup kemudian, dan untuk yang lain, sebaliknya. Parameter pertindihan juga sangat penting - sama ada kedua-dua injap akan dibuka secara serentak.

Sebilangan besar motor standard mempunyai masa yang tetap. Enjin sedemikian, bergantung pada jenis camshaft, akan mempunyai kecekapan maksimum sama ada dalam mod sport atau dengan pemanduan yang diukur pada kelajuan rendah.

Hari ini, banyak kereta segmen menengah dan premium dilengkapi dengan motor, sistem pengedaran gasnya dapat mengubah beberapa parameter pembukaan injap, kerana terdapat pengisian dan pengudaraan silinder berkualiti tinggi pada kelajuan poros engkol yang berbeza.

Inilah cara pemasaan harus dilakukan pada kelajuan enjin yang berbeza:

1. Idling memerlukan fasa sempit yang disebut. Ini bermaksud bahawa injap mula dibuka kemudian, dan waktu tutupnya, sebaliknya, lebih awal. Tidak ada keadaan terbuka serentak dalam mod ini (kedua-dua injap tidak akan dibuka secara serentak). Apabila putaran poros engkol tidak begitu penting, semasa pertindihan fasa, gas ekzos dapat memasuki manifold pengambilan, dan sebilangan isi VTS ke dalam ekzos.
2. Mod yang paling berkuasa - memerlukan fasa yang luas. Ini adalah mod di mana, kerana kelajuan tinggi, injap mempunyai kedudukan terbuka yang lebih pendek. Ini membawa kepada fakta bahawa semasa pemanduan sukan, pengisian dan pengudaraan silinder tidak berfungsi dengan baik. Untuk memperbaiki keadaan, masa injap mesti diubah, iaitu, injap mesti dibuka lebih awal, dan jangka masa di posisi ini mesti meningkat.

Semasa mengembangkan reka bentuk mesin dengan timing injap berubah-ubah, jurutera mengambil kira pergantungan momen pembukaan injap pada kelajuan poros engkol. Sistem canggih ini membolehkan motor serbaguna mungkin untuk gaya menunggang yang berbeza. Berkat perkembangan ini, unit ini menunjukkan pelbagai kemungkinan:

• Pada putaran rendah, motor mestilah tegang;
• Apabila rev meningkat, ia tidak boleh kehilangan kuasa;
• Terlepas dari modus di mana mesin pembakaran dalaman beroperasi, ekonomi bahan bakar, dan dengannya lingkungan transportasi yang ramah lingkungan, harus memiliki tingkat setinggi mungkin untuk unit tertentu.

Semua parameter ini dapat diubah dengan mengubah reka bentuk camshaft. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, kecekapan motor akan mempunyai hadnya hanya dalam satu mod. Bagaimana dengan motor yang boleh menukar profilnya sendiri bergantung pada jumlah putaran poros engkol?

Pemasaan injap boleh ubah

Idea itu sendiri untuk menukar masa buka injap semasa operasi unit kuasa bukanlah perkara baru. Idea ini secara berkala muncul di benak para jurutera yang masih mengembangkan mesin wap.

Oleh itu, salah satu perkembangan ini disebut gear Stevenson. Mekanisme mengubah masa wap memasuki silinder kerja. Rezim itu disebut "pemotongan wap". Ketika mekanisme dipicu, tekanan diarahkan bergantung pada reka bentuk kenderaan. Atas sebab ini, selain asap, lokomotif wap lama juga mengeluarkan serapan wap ketika kereta api berhenti.

Kerja dengan menukar masa injap juga dilakukan dengan unit pesawat. Jadi, model eksperimental mesin V-8 dari syarikat Clerget-Blin dengan kapasiti 200 kuasa kuda dapat mengubah parameter ini kerana fakta bahawa reka bentuk mekanisme termasuk camshaft gelongsor.

Dan pada enjin Lycoming XR-7755, camshaft dipasang, di mana terdapat dua kamera berbeza untuk setiap injap. Peranti ini mempunyai pemacu mekanikal, dan diaktifkan sendiri oleh juruterbang. Dia dapat memilih salah satu dari dua pilihan bergantung pada apakah dia perlu menaiki pesawat ke langit, menjauh dari pengejaran, atau terbang dengan ekonomi.

Bagi industri automotif, jurutera mula memikirkan penerapan idea ini sejak 20-an abad yang lalu. Sebabnya ialah munculnya motor berkelajuan tinggi yang dipasang pada kereta sport. Peningkatan daya pada unit tersebut mempunyai had tertentu, walaupun unit itu dapat dilancarkan lebih banyak lagi. Agar kenderaan mempunyai lebih banyak kuasa, pada mulanya mereka hanya menambah jumlah enjin.

Yang pertama memperkenalkan masa injap berubah adalah Lawrence Pomeroy, yang bekerja sebagai ketua pereka syarikat automotif Vauxhall. Dia mencipta motor di mana camshaft khas dipasang dalam mekanisme pengedaran gas. Sejumlah kamera mempunyai beberapa set profil.

Jenis H 4.4 liter, bergantung pada kelajuan poros engkol dan beban yang dialaminya, dapat menggerakkan poros camshaft di sepanjang paksi membujur. Oleh kerana itu, masa dan ketinggian injap diubah. Oleh kerana bahagian ini mempunyai batasan pergerakan, kawalan fasa juga mempunyai hadnya.

Porsche juga terlibat dalam idea ini. Pada tahun 1959, paten dikeluarkan untuk "cam berayun" dari camshaft. Perkembangan ini seharusnya mengubah pengangkatan injap, dan pada masa yang sama, waktu pembukaan. Pembangunannya masih di peringkat projek.

Mekanisme kawalan pemasaan injap pertama yang dapat dilaksanakan dikembangkan oleh Fiat. Penemuan ini dikembangkan oleh Giovanni Torazza pada akhir tahun 60an. Mekanisme tersebut menggunakan penekan hidraulik, yang mengubah titik pangsi injap injap. Peranti berfungsi bergantung pada apa kelajuan dan tekanan enjin manifold pengambilan.

Namun, kereta produksi pertama dengan fasa GR berubah adalah dari Alfa Romeo. Model 1980 Spider menerima mekanisme elektronik yang mengubah fasa bergantung pada mod operasi mesin pembakaran dalaman.

Cara untuk menukar tempoh dan lebar masa injap

Hari ini terdapat beberapa jenis mekanisme yang mengubah momen, masa dan ketinggian bukaan injap:

1. Dalam bentuk termudah, ini adalah klac khas yang dipasang pada pemacu mekanisme pengedaran gas (phase shifter). Kawalan dijalankan berkat kesan hidraulik pada mekanisme eksekutif, dan kawalan dilakukan oleh elektronik. Semasa enjin dalam keadaan tidak bergerak, camshaft berada pada kedudukan asalnya. Sebaik sahaja putaran meningkat, elektronik bertindak balas terhadap parameter ini, dan mengaktifkan hidraulik, yang memutarkan camshaft sedikit relatif terhadap kedudukan awal. Berkat ini, injap terbuka sedikit lebih awal, yang memungkinkan untuk mengisi silinder dengan cepat dengan bahagian BTC yang baru.
2. Menukar profil cam. Ini adalah perkembangan yang telah lama digunakan pengguna kenderaan bermotor. Memasang camshaft dengan kamera tidak standard dapat menjadikan unit berfungsi dengan lebih cekap pada rpm yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, peningkatan seperti itu mesti dilakukan oleh mekanik berpengetahuan, yang menyebabkan banyak pembaziran. Dalam enjin dengan sistem VVTL-i, camshaft mempunyai beberapa set kamera dengan profil yang berbeza. Apabila enjin pembakaran dalaman tidak berfungsi, elemen standard melaksanakan fungsinya. Sebaik sahaja rpm poros engkol bergerak melewati tanda 6 ribu, poros cam bergeser sedikit, kerana set kamera lain mula beroperasi. Proses serupa berlaku apabila mesin berputar hingga 8.5 ribu, dan set ketiga kamera mulai berfungsi, yang menjadikan fasa lebih luas.
3. Perubahan ketinggian bukaan injap. Perkembangan ini membolehkan anda mengubah mod operasi pemasaan secara serentak, dan juga mengecualikan injap pendikit. Dalam mekanisme sedemikian, menekan pedal pemecut mengaktifkan alat mekanikal yang mempengaruhi daya bukaan injap pengambilan. Sistem ini mengurangkan penggunaan bahan bakar sekitar 15 peratus dan meningkatkan kekuatan unit dengan jumlah yang sama. Pada motor yang lebih moden, bukan analog mekanikal, tetapi analog elektromagnetik digunakan. Kelebihan pilihan kedua ialah elektronik dapat menukar mod pembukaan injap dengan lebih cekap dan lancar. Ketinggian angkat boleh hampir ideal dan masa pembukaan boleh lebih luas daripada versi sebelumnya. Perkembangan seperti itu untuk menjimatkan bahan bakar bahkan mungkin mematikan beberapa silinder (jangan buka beberapa injap). Motor ini mengaktifkan sistem ketika kereta berhenti, tetapi enjin pembakaran dalaman tidak perlu dimatikan (misalnya, di lampu isyarat) atau ketika pemandu memperlahankan kereta menggunakan enjin pembakaran dalaman.

Mengapa menukar masa injap

Penggunaan mekanisme yang mengubah masa injap memungkinkan:

• Lebih cekap menggunakan sumber unit kuasa dalam mod operasi yang berbeza;
• Meningkatkan kuasa tanpa perlu memasang camshaft tersuai;
• Menjadikan kenderaan lebih menjimatkan;
• Memberi pengisian dan pengudaraan silinder yang berkesan pada kelajuan tinggi;
• Meningkatkan keramahan persekitaran pengangkutan kerana pembakaran campuran udara-bahan bakar yang lebih cekap.

Oleh kerana mod operasi yang berbeza dari enjin pembakaran dalaman memerlukan parameter masa injap mereka sendiri, menggunakan mekanisme untuk mengubah FGR, mesin dapat sesuai dengan parameter daya, torsi, keramahan lingkungan dan ekonomi yang ideal. Satu-satunya masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh pengeluar setakat ini adalah kos peranti yang tinggi. Berbanding dengan motor standard, analog yang dilengkapi dengan mekanisme serupa akan berharga hampir dua kali ganda.

Sebilangan pemandu menggunakan sistem pemasa injap berubah-ubah untuk meningkatkan kuasa kereta. Walau bagaimanapun, dengan bantuan tali masa yang diubah, mustahil untuk mengeluarkan maksimum dari unit. Baca tentang kemungkinan lain di sini.

Sebagai kesimpulan, kami menawarkan bantuan visual kecil mengenai operasi sistem pemasaan injap berubah-ubah:

Sistem pemasa injap boleh ubah menggunakan contoh CVVT

Soalan dan Jawapan:

Apakah pemasaan injap? Inilah saat apabila injap (masuk atau alur keluar) terbuka / tertutup. Istilah ini dinyatakan dalam darjah putaran aci engkol enjin.

ЧApakah yang mempengaruhi pemasaan injap? Masa injap dipengaruhi oleh mod pengendalian enjin. Jika tiada peralihan fasa dalam pemasaan, maka kesan maksimum dicapai hanya dalam julat putaran motor tertentu.

Apakah gambarajah pemasaan injap untuk? Rajah ini menunjukkan betapa cekapnya pengisian, pembakaran dan pembersihan dalam silinder berlaku dalam julat RPM tertentu. Ia membolehkan anda memilih pemasaan injap dengan betul.