Что такое фазы газораспределения и как они работают

На данный момент существуют двигатели, в которых фазы не могут изменяться принудительно, и двигатели, оснащенные механизмами изменения фаз газораспределения (например, CVVT). Для первого типа двигателей фазы подбираются эксперементально при конструировании и расчете силового агрегата.

Визуально все они отображаются на специальных диаграммах фаз газораспределения. Верхняя и нижняя мертвые точки (ВМТ и НМТ соответственно) представляют собой крайние позиции поршня, движущегося в цилиндре, которые соответствуют наибольшему и наименьшему расстоянию между произвольной точкой поршня и осью вращения коленвала мотора. Точки начала открытия и закрытия клапанов (длина фазы) показываются в градусах и рассматриваются относительно вращения коленчатого вала.

Управление фазами осуществляется при помощи газораспределительного механизма (ГРМ), который состоит из следующих элементов:

• кулачковый распредвал (один или два); ;
• цепной или ременной привод от коленвала к распредвалу.

Рабочий цикл двигателя всегда состоит из тактов, каждому из которых соответствует определенное положение клапанов на впуске и выпуске. Таким образом, начало и конец фазы зависят от угла положения коленвала, который связан с распределительным валом, управляющим положением клапанов.

За один оборот распредвала коленчатый вал выполняет два оборота и его суммарный угол поворота за рабочий цикл равен 720°.

Работу фаз газораспределения для четырехтактного двигателя рассмотрим на следующем примере (см. картинку):

1. Впуск. На этом этапе поршень движется от ВМТ к НМТ, а коленвал поворачивается на 180º. Осуществляется закрытие выпускного клапана и последующее открытие впускного. Последние происходит с опережением на 12º.
2. Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, а коленвал совершает еще один поворот на 180º (360º от начального положения). Выпускной клапан остается в закрытом положении, а впускной остается открытым, пока коленвал не повернется на 40º.
3. Рабочий ход. Поршень идет от ВМТ к НМТ под действием силы воспламенения топливовоздушной смеси. Впускной клапан находится в закрытом положении, а выпускной открывается с опережением, когда коленвал еще не дошел 42º до НМТ. На этом такте полный поворот коленвала составляет также 180º (540º от начального положения).
4. Выпуск. Поршень идет от НМТ к ВМТ и при этом выталкивает отработавшие газы. В этот момент впускной клапан закрыт (откроется за 12º до ВМТ), а выпускной остается в открытом положении и после достижения коленвалом ВМТ еще на 10º. Общая величина поворота коленвала на этом такте также 180º (720º от начальной точки).

Фазы грм также зависят от профиля и позиции кулачков распредвала. Так, если они одинаковы на впуске и выпуске, то длительность открытия клапанов также будет одинакова.

Почему топливо не может воспламениться

Недостаточная компрессия в цилиндре

По мере естественного износа увеличиваются зазоры между деталями цилиндропоршневой группы. Они и являются причиной падения давления в камере сгорания. Точно определить падение компрессии можно при помощи специального манометра. Косвенно о том, что степень сжатия недостаточна, свидетельствует более выраженное троение на холодную и на холостых оборотах. На горячую и на газу, дизельный двигатель при этом троит меньше или перестает троить совсем.

Поскольку цилиндры изнашиваются неравномерно, то и степень сжатия, а следовательно, и температура сжимаемой смеси везде будет разная. По мере нагрева мотора температура всех цилиндров растет. Несмотря на то, что в каждом из них по-прежнему она остается разной, горючее уверенно воспламеняется, и мотор перестает троить.

Известны случаи, когда дизельный двигатель начинал троить после замены прокладки ГБЦ. Дело в том, что цилиндропоршневая группа была сильно изношена, а новая прокладка была немного толще старой. После замены снизилась степень сжатия, и топливовоздушная смесь стала воспламеняться с перебоями.

Неисправная свеча накаливания

Свечи накаливания в дизельном моторе выполняют две задачи. Первая – нагрев камеры сгорания для облегчения воспламенения дизтоплива и поддержание высокой температуры до прогрева двигателя. Вторая задача – улучшение распыления горючего. Струя дизтоплива, впрыскиваемая через инжектор, ударяется о свечу накаливания и распыляется, благодаря этому горючее лучше смешивается с воздухом и лучше сгорает.

Таким образом, при выходе свечи из строя температура в цилиндре при запуске будет недостаточной для воспламенения смеси, и цилиндр не будет работать. Похожая картина наблюдается, когда на свечу не подается напряжение второй ступени накала, предназначенное для поддержания температуры в цилиндре. Если у свечи обгорит нагреваемый стержень, струя дизтоплива, которую впрыскивает инжектор, не будет распыляться. В результате ухудшается смесеобразование, и двигатель троит.

Если дизельный двигатель троит на холодную и при запуске, а после прогрева и на газу не троит, причины этого могут таиться в том, что свечи накаливания пора заменить. Также при этом может наблюдаться дымный выхлоп из-за не полностью сгоревшего топлива.

Ввести понятие «агрессивное вождение»

Наконец, одна из самых важных правок в ПДД, которая напрашивается давным-давно. Следует разобраться с агрессивным вождением, что стало общим местом на белорусских улицах и дорогах. Какие у него признаки? Что под этим понимать?

— На самом деле примет много: системное и многократное превышение скорости, шашечки, стремительное опережение, беспричинное моргание дальним светом фар и гудки клаксона, — перечисляет Юрий Краснов. — А еще не забывайте про «учительствование», когда на МКАД перед тобой перестраиваются и без причины резко тормозят. Также я отнес бы сюда ситуации, когда водители устанавливают визуальный контакт и демонстрируют агрессивные жесты.

На Западе есть понятие «вождение в соревновательном стиле». Самый простой пример — одновременные ускорения со светофора.

— В чем проблема агрессивного вождения? — напоминает ведущий рубрики. — Это провоцирует обычных водителей на резкие действия. В результате одного агрессивного действия получаем еще одного бешеного водителя. Это формирует состояние опасности и дискомфорта.

— В этот раз мы предложили только пять возможных правок в ПДД, которые не попали в проект изменений, — подытоживает Юрий Краснов. — Понятно, что это далеко не все, что нуждается в корректировке. Если у вас есть умные соображения, то высказывайте их в комментариях — будем рассматривать.