Фазы газораспределения

Под фазами газораспределения понимают моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения изображаются круговыми диаграммами, их подбирают экспери­ментальным путем при доводке опытных образцов двигателей.

При рассмотрении рабочих процессов ДВС в первом прибли­жении было принято, что открытие и закрытие клапанов проис­ходят в мертвых точках. Однако в действительности открытие и закрытие клапанов не совпадают с положением поршней в мерт­вых точках. Это связано с тем, что время, приходящееся на такты впуска и выпуска, очень мало, и при максимальной частоте вра­щения коленчатого вала двигателя оно составляет тысячные доли секунды. Поэтому если открытие и закрытие впускных и выпуск­ных клапанов будут происходить точно в мертвых точках, то на­полнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгорания будут недостаточными. В связи с этим моменты откры­тия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях происходят с определенным опережением или запаздыванием относительно положения поршней в ВМТ и НМТ.

Из общей круговой диаграммы фаз газораспределения (рис. 4.6, а) видно, что при такте впуска впускной клапан 1 (рис. 4.6, г) начи­нает открываться с опережением, т.е. до подхода поршня в ВМТ. Угол α опережения открытия впускного клапана для двигателей различных моделей составляет 10...32°. Закрывается впускной кла­пан с запаздыванием после прохождения поршнем НМТ (во вре­мя такта сжатия). Угол β запаздывания закрытия впускного клапа­на в зависимости от модели двигателя составляет 40...85°.

Выпускной клапан 2 (см. рис. 4.6, г) начинает открываться до подхода поршня к НМТ (во время такта рабочего хода). Угол у опережения открытия выпускного клапана для различных двигателей составляет 40...70°. Закрывается выпускной клапан после прохождения поршнем ВМТ (во время такта впуска). Угол δ запаздывания закрытия выпускного клапана составляет 10...50°.

Углы опережения и запаздывания, а следовательно, и время открытая клапанов тем больше, чем выше частота вращения коленчатого вала, при которой развивается максимальная мощность двигателя. Правильность установки газораспределения определя­ется точным зацеплением зубчатых колес (см. рис. 4.5) по имею­щимся на них меткам или расположением метки на ведомой звез­дочке (двигатели ВАЗ-2106) напротив установочного прилива на корпусе подшипников распределительного вала.

Общая круговая диаграмма показывает, что в определенный период времени одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. Угловой интервал (α + δ) вращения коленчатого вала, при котором оба клапана открыты, называется перекрытием кла­панов, которое необходимо для своевременной и качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания.

Из диаграммы фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-508 (рис. 4.6, б) видно, что впускной клапан открывается за ЗГ до прихода поршня в ВМТ, а выпускной клапан закрывается при угле 47° поворота коленчатого вала после прохождения ВМТ, сле­довательно, угол перекрытия клапанов составляет 78°. Открытие выпускного клапана происходит с опережением на 67° до прихо­да поршня в НМТ, а закрытие выпускного клапана — с запазды­ванием на 83° после прохождения поршнем НМТ. Таким образом, общая продолжительность открытия каждого клапана составляет 294° по углу поворота коленчатого вала двигателя.

Рассмотренные фазы газораспределения двигателя ЗИЛ-508 получены при зазоре в обоих клапанах 0,3 мм (между носком ко­ромысла и торцом стержня клапана). При уменьшении зазора про­должительность открытия впускного и выпускного клапанов возра­стает, а при увеличении зазора — уменьшается.