Переменные фазы газораспределения

На рис. 3 показано изменение фазы подъ­ёма впускного клапана по отношению к ВМТ при регулировании положения рас­пределительного вала.

Запаздывание фазы впуска при регулиро­вании положения распределительного вала Запаздывание распределительного вала и, соответственно, более позднее открытие впускного клапана приводит к уменьше­нию фазы перекрытия клапанов или даже к полному её закрытию. При малых значе­ниях частоты вращения (меньше 2000 мин¹) результатом этого является только перете­кание небольшого количества отработав­ших газов через впускной клапан во впуск­ной коллектор. Таким образом, при малых значениях частоты вращения небольшое содержание остаточных газов в топливовоздушной смеси позволяет улучшить про­цесс сгорания и повысить плавность ра­боты двигателя на режиме минимального холостого хода. Это позволяет снизить час­тоту вращения холостого хода и, соот­ветственно, уменьшить расход топлива. При высоких значениях частоты вращения двигателя (больше 5000 мин¹) распредели­тельный вал также может устанавливаться в положение запаздывания. Значительно более позднее закрытие впускного клапана после НМТ приводит к лучшему наполне­нию цилиндров свежей смесью. Эффект дозаряда является результатом высокой скорости прохождения свежей смеси через впускной клапан, которое продолжается даже после того как поршень начинает дви­гаться вверх, сжимая топливовоздушную смесь. По этой причине впускной клапан закрывается значительно позднее времени прохождения НМТ.

Опережение фазы впуска при регулирова­нии положения распределительного вала В диапазоне средних скоростных режимов скорость прохождения потока свежей топливовоздушной смеси через впускной ка­нал значительно меньше, и поэтому эффект до заряда, имеющий место при больших скоростях, на этих режимах не происходит. Раннее закрытие впускного клапана на средних скоростных режимах, вскоре после НМТ, предотвращает выталкивание во­шедшей свежей смеси поднимающимся поршнем обратно во впускной коллектор. На таких скоростных режимах поворот распределительного вала в сторону опере­жения обеспечивает лучшее наполнение цилиндров и, следовательно, оптимальную характеристику крутящего момента. Поворот распределительного вала на опере­жение фазы впуска приводит к увеличению периода перекрытия клапанов. Раннее от­крытие впускного клапана, непосредственно перед ВМТ, означает, что остаточные отра­ботавшие газы, которые уже не вышли из цилиндра, выталкиваются поднимающимся поршнем через открытый впускной клапан во впускной коллектор. Эти отработавшие газы затем снова поступают в цилиндр и увеличивают долю содержания остаточных газов в свежем заряде. Повышенное содер­жание остаточных газов в свежем заряде топливовоздушной смеси, вызванное регу­лировкой распределительного вала на опе­режение впуска, влияет на протекание процесса сгорания, что приводит к снижению максимальной температуры сгорания и уменьшению образования оксидов азота. Более высокое содержание «инертного» газа в заряде цилиндра делает необходи­мым большее открытие дроссельной за­слонки, которое в свою очередь, приводит к уменьшению потерь при дросселирова­нии потока. Это означает, что при соответ­ствующем перекрытии клапанов может быть снижен расход топлива.

Регулирование положения распреде­лительного вала выпускных клапанов. В системах газораспределения с регулирова­нием положения распределительных валов впускных и выпускных клапанов для изме­нения содержания остаточных газов исполь­зуется соответствующий поворот обоих распределительных валов. В этом случае можно осуществлять независимое регули­рование как общего наполнения цилиндров (определяется закрытием впускного кла­пана), так и доли содержания остаточных газов (определяется открытием впускного и закрытием выпускного клапанов).