Такт Выпуска|АвтоЦентр

menu
person

Такт Выпуска

Такт выпуска начинается в момент начала открытия выпускного клапана. Поскольку это происходит вблизи НМТ, то при анализе работы двигателя принято считать тактом выпуска период движения поршня от нижней до верхней мертвой точки. В момент начала открытия выпускного клапана давление в цилиндре достаточно велико - порядка 0,3-0,6 МПа. Поэтому при открытии клапана в выпускном трубопроводе за клапаном возникает ударная волна, распространяющаяся со скоростью звука вдоль системы выпуска.

Температура газов в начале выпуска также достаточно высока и достигает 110-300°С у бензиновых двигателей и 800-900°С у дизелей. Тарелка выпускного клапана, обтекаемая со всех сторон высокотемпературным потоком, интенсивно нагревается. При этом температура тарелки достигает 650-700°С. В начале открытия на стержень клапана действуют сжимающие усилия, передаваемые от кулачка распределительного вала, а при закрытии - растягивающие нагрузки от пружины клапана. Чем больше частота вращения, тем больше максимальные усилия. Поскольку эти усилия знакопеременны, то клапан работает "на усталость", как и многие другие детали двигателя (поршни, шатуны, пальцы и т. д.). В условиях высоких температур прочность обеспечить труднее, что и определяет высокие требования к материалу выпускного клапана.

Чтобы обеспечить работоспособность клапана, поток тепла от горячих газов, подводимый к его тарелке, должен и отводиться от нее, иначе клапан разрушится, даже если он будет выполнен из лучших материалов. Большая часть тепла отводится от тарелки в седло клапана, а меньшая - по стержню в направляющую втулку клапана. Именно поэтому для обеспечения работоспособности клапана необходим хороший контакт фаски тарелки с седлом в закрытом состоянии. Нарушения этого контакта, вызванные различными причинами, в том числе малыми зазорами или их отсутствием между кулачком клапана и толкателем, износом фаски и седла, деформацией стержня клапана, приводят к появлению "просветов", т. е. неполному прилеганию клапана к седлу. В результате тарелка перегревается и достаточно быстро "прогорает".

При работе горячего двигателя зазор в клапанном механизме уменьшается, особенно у выпускных клапанов, за счет сильного нагрева и удлинения нижней части их стержней. После остановки двигателя клапаны быстро охлаждаются и принимают температуру остальных деталей головки, в результате чего зазор увеличивается. На холодном двигателе, особенно с алюминиевой головкой, при охлаждении двигателя зазор в клапанах уменьшается. Все эти изменения зазоров происходят за счет различного расширения по-разному нагретых деталей.

При открытии клапана на него обычно действуют боковые силы от рычагов, толкателей и других элементов привода. С друге., стороны, стержень клапана у тарелки достаточно сильно нагрет, что ведет к увеличению размеров стержня на 0,025-0,03 мм в нижней части втулки, т. е. к существенному уменьшению зазора между стержнем и втулкой. В эксплуатации это приводит к неравномерному износу стержня и направляющей втулки, вследствие чего клапан начинает "болтаться" во втулке. В такой ситуации становится невозможно уплотнить стержень даже самым эластичным (мягким) маспоотражатепьным колпачком. Кроме того, повышенный зазор во втулке вызывает стук клапана о седло при посадке, не устраняемый регулировкой зазора в его приводе, а также износ фаски и седла, ухудшающие отвод тепла от тарелки и герметичность клапана. Аналогичная картина может наблюдаться и у впускного клапана. Однако здесь износ деталей, как правило, существенно меньше. Это связано с меньшими температурами впускного клапана, т. к. на такте впуска его тарелка весьма эффективно охлаждается поступающей в цилиндр топливо-воздушной смесью. Поэтому материалы впускных клапанов менее жаропрочны и более дешевы.

Практика показывает, что для улучшения процессов впуска и выпуска (а это означает уменьшение количества остаточных выхлопных газов в цилиндре после закрытия выпускного клапана, минимальные потери смеси через выпускную систему и улучшение наполнения цилиндра) необходимо, чтобы впускной клапан открывался до ВМТ, а выпускной закрывался после ВМТ. Таким образом, необходимо "перекрытие" клапанов, т. е. некоторый угол поворота коленчатого вала вблизи ВМТ, когда оба клапана открыты. Величина "перекрытия" зависит от конструкции всего двигателя и, как и конфигурация всей системы, настраивается на средние частоты вращения, т. е. обычно является компромиссным решением. При этом на низких частотах вращения в момент открытия впускного клапана возникает заброс газов из цилиндра во впускной коллектор, а на больших - возможным выброс части свежей смеси в выпускную систему, ухудшающие наполнение и крутящий момент на этих режимах. Применяемое на некоторых двигателях регулирование фаз газораспределения (MERCEDES, BMW, ALFA ROMEO, HONDA, SAAB) позволяет уменьшить перекрытие на низких частотах и увеличить на высоких. Помимо улучшения характеристик двигателя переменные фазы дают улучшение устойчивости работы двигателя на холостом ходу и снижение частоты вращения холостого хода. У двигателей с многоклапанными головками величина перекрытия обычно меньше, чем для традиционных двухклапанных конструкций.

Детали ЦПГ и КШМ при выпуске испытывают нагрузки, по характеру аналогичные процессу сжатия, с той разницей, что давление по углу поворота коленчатого вала при выпуске падает. Верхняя мертвая точка в конце выпуска, примечательна примерно симметричным расположением кулачков распределительного вала и примерно одинаковой величиной открытия впускного и выпускного клапанов, а также наибольшими для данной частоты вращения инерционными растягивающими нагрузками, действующими на шатун.

Мы будем рады если Вы ответите на вопрос: "Помогла ли Вам статья?"
0       0
Категория: Бензиновый и дизельный двигатель | Добавил: autodromcar (30.03.2020)
Просмотров: 122 | Теги: впускной, Седло, стержень, открытие, тарелка, Выпускной, зазор, выпуск, двигатель, клапан | Рейтинг: 0.0/0

Похожие материалы Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar