Двигатель время


время работы двигателя - это... Что такое время работы двигателя?

 время работы двигателя

1) Oil: thruster-on time

2) Astronautics: burn time, burning time, firing time, power duration

3) Makarov: power-on period

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • время работы выставки
  • время работы двигателя вхолостую

Смотреть что такое "время работы двигателя" в других словарях:

  • Время необслуживаемой работы двигателя — 2. Время необслуживаемой работы двигателя Время (календарное) между обслуживаниями или наблюдениями, требующими присутствия у эксплуатирующегося двигателя обслуживающего персонала. Примечание. Для 1 и 2 й степеней автоматизации, указанное в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • время — 3.3.4 время tE (time tE): время нагрева начальным пусковым переменным током IА обмотки ротора или статора от температуры, достигаемой в номинальном режиме работы, до допустимой температуры при максимальной температуре окружающей среды. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • время срабатывания — Продолжительность времени или разность времени между любыми двумя электрическими или механическими функциями, выполняемыми управляющим устройством с отсчетом времени в течение автоматического действия. [ГОСТ IЕС 60730 1 2011] время срабатывания… …   Справочник технического переводчика

  • Время восстановления — 4.4. Время восстановления Restoration time Продолжительность восстановления работоспособного состояния объекта Источник: ГОСТ 27.002 89: Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения оригинал док …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • время срабатывания — 3.9 время срабатывания (response time): Интервал времени между отключением исполнительного устройства управления и окончанием выходного сигнала (см. также 9.8). Источник: оригинал документа 1.10. Время срабатывания Промежуток времени между… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • время переключения — 3.4 время переключения (switching time): Время переключения ts автоматического сварочного светофильтра определяется по следующей формуле:                                                       (1) где t = 0 момент возникновения дуги; t(t) световой …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • продолжительность пуска двигателя — 3.15 продолжительность пуска двигателя: Время от момента включения пускового устройства (начала перемещения органа управления) до начала устойчивой работы двигателя на топливе. Примечание Время на предпусковую прокачку маслом и прогрев пусковых… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • приёмистость двигателя — приёмистость двигателя — процесс быстрого увеличения тяги (мощности) двигателя путём повышения расхода топлива при резком перемещении рычага управления, оцениваемый временем от начала перемещения рычага управления до момента достижения тяги… …   Энциклопедия «Авиация»

  • приёмистость двигателя — приёмистость двигателя — процесс быстрого увеличения тяги (мощности) двигателя путём повышения расхода топлива при резком перемещении рычага управления, оцениваемый временем от начала перемещения рычага управления до момента достижения тяги… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Приемистость двигателя — процесс быстрого увеличения тяги (мощности) двигателя путём повышения расхода топлива при резком перемещении рычага управления, оцениваемый временем от начала перемещения рычага управления до момента достижения тяги (мощности), равной 95% её… …   Энциклопедия техники

  • помпаж двигателя — Характеристика компрессора. помпаж двигателя (франц. pompage) — различные нестационарные явления, возникающие в результате потери устойчивости течения воздуха в компрессоре при работе его в системе газотурбинного двигателя. По физической… …   Энциклопедия «Авиация»

universal_ru_en.academic.ru

Время - разбег - двигатель

Время - разбег - двигатель

Cтраница 1

Время разбега двигателя на каждой ступени может быть определено из графика рис. 4 - 3 6 или на основании ( 4 - 34), ( 4 - 37) и ( 4 - 38), если в них вместо текущих значений п подставить конечные, соответствующие данной ступени, и решить эти уравнения относительно времени.  [1]

Определить время разбега двигателя, если считать, что за время пуска средний момент, развиваемый двигателем, составляет 1 5 Мяоа, момент сил сопротивления / Ис 0 5М ом.  [2]

Определить время разбега двигателя, если предположить, что момент, развиваемый двигателем, и момент сил сопротивления во время пуска остаются неизменными и составляют соответственно М1 5МВоы и Ме Q5 Мном.  [3]

Определить: а) время разбега двигателя при пуске вхолостую; в) во сколько раз потери энергии в двигателе при пуске вхолостую больше, чем при установившемся режиме с номинальной нагрузкой за время, равное времени пуска.  [4]

Ротор машины снабжен демпферной обмоткой, в продольной оси имеется также обмотка возбуждения, которую мы предполагаем разомкнутой в течение всего времени разбега двигателя.  [5]

Ускорение проявляется в том, что растет среднее значение тока в якоре, и так как пропорциональное ему среднее значение момента возрастает в той же степени, то время разбега двигателя уменьшается в отношении, обратном степени увеличения среднего значения тока. Таким образом, количество расходуемой энергии остается за время разбега неизменным.  [7]

Время разбега двигателя определяет температуру его обмоток в конце пуска. При пуске обмотки двигателя нагреваются во много раз интенсивнее, чем при нормальном рабочем режиме, так как количество выделяющегося в обмотках тепла пропорционально квадрату тока. Если кратность пускового тока равна 5, то количество выделяющегося при пуске двигателя в его обмотках тепла будет превышать в 5225 раз количество тепла, выделяющегося за тот же промежуток времени при нормальном рабочем режиме. Отсюда становится понятной опасность повреждения обмоток электродвигателя или значительного сокращения срока его службы при частых и длительных пусках агрегата.  [8]

Чтобы уменьшить его на практике, обычно ограничиваются несколькими пусковыми ступенями. Во время разбега двигателя ток в якоре меняется в определенных, заранее выбранных пределах, от которых и будет зависеть число пусковых ступеней.  [10]

При работе эскалатора на подъем вслед за включением блокировочного контактора ПВ включаются контакторы / Сд, В, Т, Д, которые подводят питание к статору двигателя, включенному в треугольник, а также к обмоткам предохранительного и рабочего тормозов. Контроль за процессом пуска двигателя осуществляется реле РВП, выдержка времени которого выбирается несколько большей, чем время разбега двигателя при нормальных условиях. В случае затягивания пуска реле РВП отключает двигатель от сети.  [11]

Выявив условия, указывающие на возможность возникновения самовозбуждения, необходимо принять меры для его устранения. Эти меры и их эффективность устанавливаются из анализа основных факторов, влияющих на процесс самовозбуждения. Так, необходимо учесть, что во время разбега двигателя замещающее его сопротивление по мере увеличения скорости вращения возрастает от минимального значения до максимального. Длительная работа двигателя с такой скоростью при наличии активных потерь ( которые неизбежны) возможна при источнике энергии достаточной мощности, поддерживающем колебательный процесс контура самовозбуждения. Таким источником и является асинхронный двигатель. Во время разгона двигателя скорость ротора достигает величины, соответствующей частоте собственных колебаний контура, и превышает ее. При этом создается отрицательное скольжение ротора по отношению к резонансной частоте и, таким образом, асинхронный двигатель переходит в режим генератора по отношению к контуру самовозбуждения. Скорость вращения зависит от потерь в контуре ротора, определенных с учетом насыщения стали двигателя; при равенстве потерь и генерируемой мощности создается возможность устойчивой работы двигателей в этом режиме. Если потери превышают генерируемую мощность асинхронного генератора, то самовозбуждение либо не возникает, либо становится неустойчивым, позволяя, однако, двигателю разворачиваться до нормальной скорости.  [12]

Выявив условия, указывающие на возможность возникновения самовозбуждения, необходимо принять меры для его устранения. Эти меры и их эффективность устанавливаются из анализа основных факторов, влияющих на процесс самовозбуждения. Так, необходимо учесть, что во время разбега двигателя замещающее его сопротивление по мере увеличения угловой скорости возрастает от минимального значения до максимального. Длительная работа двигателя с такой частотой при наличии активных потерь ( которые неизбежны) возможна при источнике энергии достаточной мощности, поддерживающем колебательный процесс контура самовозбуждения. Таким источником и является асинхронный двигатель. Во время разгона двигателя частота вращения ротора достигает значения, соответствующего частоте собственных колебаний контура, и превышает его. При этом создается отрицательное скольжение ротора по отношению-к резонансной частоте и, таким образом, асинхронный двигатель переходит в режим генератора по отношению к контуру самовозбуждения. Частота вращения зависит от потерь в контуре ротора, определенных с учетом насыщения стали двигателя; при равенстве потерь и генерируемой мощности создается возможность устойчивой работы двигателей в этом режиме. Если потери превышают генерируемую мощность асинхронного генератора, то самовозбуждение либо не возникает, либо становится неустойчивым, позволяя, однако, двигателю разворачиваться до нормальной скорости.  [13]

При нажатии на кнопку Пуск включается контактор У и статор двигателя присоединяется к сети через ограничивающие сопротивления R. Контактор Л срабатывает и своими главными контактами шунтирует ограничивающие сопротивления. Время выдержки маятникового реле должно быть равно времени разбега двигателя до установившейся скорости. Рассмотренные схемы не предусматривают электрического торможения двигателя. После воздействия на кнопку Стоп двигатель отключается от сети и остановка привода происходит за счет сил трения.  [14]

Включенный контактор КН подводит напряжение к двигателю. Разбег двигателя в соответствии с реостатными характеристиками обеспечивается узлом автоматического пуска в функции независимой выдержки времени. Выдержки времени, необходимые для разбега двигателя по ступеням, создаются встроенными в контакторы KB, КН, КУ1 и КУ2 реле времени. Первая ступень резистора выводится контактами контактора КУ1, в цепи катушки которого по истечении времени разбега двигателя на первой ступени замыкается контакт КН. Контакторы последующих ступеней выводят резистор из цепи ротора после замыкания соответствующих блок-контактов в цепи их катушек. Размыкающийся блок-контакт КУЗ в цепи кнопок управления исключает влияние контактов кнопок КнВ и КнП во время движения кабины и, кроме того, предотвращает, прямой пуск двигателя в случае неисправности контактора последней ступени ускорения. Кабина лифта остановится, когда она дойдет до первого этажа и упором воздействует на этажный переключатель, контакт которого займет нейтральное положение. Контактор КН и реле РЭ1 при этом отключатся от сети. Одновременно потеряют питание двигатель и электромагнит тормоза.  [15]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Время - прогрев - двигатель

Время - прогрев - двигатель

Cтраница 2

Для сравнения был использован коэффициент приспособленности автомобиля по времени прогрева двигателя ( knp4), определяемый как итог балльного оценивания в экспертном опросе, а при использовании результатов контрольных замеров равный отношению времени прогрева двигателя в стандартных условиях ( плюс 20 С) ко времени прогрева при заданной низкой температуре воздуха.  [16]

Проверка исправности термостата - Если термостат исправен, то во время прогрева двигателя верхняя коробка радиатора должна быть холодной. Нагрев коробки радиатора должен чувствоваться, когда стрелка указателя температуры воды достигнет 70 С.  [17]

Графики, построенные по данным испытаний двигателя ГАЗ-51, показывают сокращение в 5 - 6 раз времени прогрева двигателя с термостатом по сравнению со временем прогрева двигателя без термостата, при этом износ двигателя за время прогрева уменьшается в 7 - 8 раз. Благоприятное влияние термостата на уменьшение износа двигателя объясняется быстрым прогревом двигателя до 40 - 50 С, благодаря чему интенсивность износа делается значительно меньше, чем в начальный период прогрева.  [19]

Разработаны пути использования результатов исследований, которые включают в себя методику определения допустимого времени охлаждения и рационального времени прогрева двигателей в зимних условиях эксплуатации, а также основные принципы методики определения рациональных границ использования автомобилей и оценки эффективности утеплительных средств двигателя автомобиля, эксплуатирующегося в заданных условиях суровости.  [20]

Система предпускового подогрева предназначена для подогрева двигателя перед пуском при температуре окружающего воздуха ниже минус 5 С и для сокращения времени прогрева двигателя после его запуска.  [22]

Графики, построенные по данным испытаний двигателя ГАЗ-51, показывают сокращение в 5 - 6 раз времени прогрева двигателя с термостатом по сравнению со временем прогрева двигателя без термостата, при этом износ двигателя за время прогрева уменьшается в 7 - 8 раз. Благоприятное влияние термостата на уменьшение износа двигателя объясняется быстрым прогревом двигателя до 40 - 50 С, благодаря чему интенсивность износа делается значительно меньше, чем в начальный период прогрева.  [23]

Установлено, что для комплексной характеристики приспособленности автомобилей к низким температурам окружающего воздуха необходима совокупность, включающая пять частных показателей: топливная экономичность, легкость запуска холодного двигателя, долговечность двигателя, время прогрева двигателя после стоянки на открытом воздухе, долговечность агрегатов трансмиссии.  [24]

Для сравнения был использован коэффициент приспособленности автомобиля по времени прогрева двигателя ( knp4), определяемый как итог балльного оценивания в экспертном опросе, а при использовании результатов контрольных замеров равный отношению времени прогрева двигателя в стандартных условиях ( плюс 20 С) ко времени прогрева при заданной низкой температуре воздуха.  [25]

В системе охлаждения двигателя ЗИЛ-130 ( рис. 18) центробежный водяной насос 3, установленный на переднем торце блока цилиндров, двумя патрубками соединен с водяными рубашками обоих рядов цилиндров. Во время прогрева двигателя охлаждающая жидкость циркулирует по водяной рубашке двигателя и компрессора 2, минуя радиатор.  [26]

Проверка работы термостата выполняется в случае замедленного прогрева двигателя после его пуска. При исправном термостате во время прогрева двигателя верхний бачок радиатора остается холодным. Его нагрев должен ощущаться, когда температура воды по указателю достигает 70 С.  [27]

Под влиянием зимних условий существенно изменяется температурный режим двигателей автомобилей, что объясняется повышением теплоотдачи с поверхности агрегата в окружающую среду. В связи с этим резко возрастает время прогрева двигателей после пуска, и уменьшается период их охлаждения после остановки.  [28]

Чтобы не допустить образования воздушных пробок в системе при заливке воды в радиатор, в тарелке клапана 7 сделано небольшое отверстие. Применение термостата в системе охлаждения значительно сокращает время прогрева двигателя, в результате чего автоматически поддерживается необходимая температура воды в рубашке цилиндров. Чтобы исключить замерзание воды в радиаторе при пуске двигателя зимой, нужно обязательно закрывать полностью жалюзи, открывая их только после того, как двигатель прогреется до нормальной температуры.  [29]

О снижении работоспособности деталей, от которых зависят аэродинамические я термодинамические характеристики двигателя, можно судить, если сопоставить фактические и нормальные обороты двигателя, расход топлива и температуру выхлопных газов при данных температуре и давлении на входе в двигатель. Об отсутствии механических повреждений свидетельствуют уровень вибрации, время прогрева двигателя, расход масла, результаты спектрального анализа масла. Эти методы анализа тенденций с успехом применяются авиакомпаниям для выявления грозящих отказов. Во избежание поломок и дорогостоящего ремонта двигатели заранее снимаются с эксплуатации для восстановления. В то же время исправные двигатели продолжают работать.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Время - разгон - двигатель

Время - разгон - двигатель

Cтраница 1

Время разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения на холостом ходу до установившейся максимальной ( при резком переводе рычага управления в положение полной подачи топлива) не должно превышать 4 с. Охлаждение дизеля жидкостное; пуск - электростартером или сжатым воздухом.  [1]

Время разгона двигателя до номинальной скорости вращения зависит от способа его пуска. Желательно, чтобы время пуска и остановки сверхвысокоскоростного двигателя было незначительным, так как при этом увеличивается производительность шлифовального станка.  [2]

За время разгона двигателя возбудитель должен успеть самовозбудиться. Остановка двигателя производится нажатием кнопки Стоп. Электрическое торможение здесь не предусматривается. Цепи управления защищаются предохранителями от коротких замыканий и контакторами от исчезновения или недопустимого снижения напряжения, питающего цепи управления, и от самозапуска после восстановления этого напряжения.  [3]

Во время разгона двигателя по мере приближения частоты вращения ротора п2 к частоте вращающегося магнитного поля статора nL уменьшается относительная скорость пересечения обмотки ротора вращающимся магнитным полем, соответственно уменьшаются ЭДС и ток в роторе, а также вращающий момент. Когда момент сопротивления становится равным вращающему моменту электродвигателя, наступает состояние равновесия, при котором частота вращения ротора не изменяется.  [4]

За время разгона двигателя ( см. задачу 65) на пусковых ступенях створка ворот повернется на весьма малый угол, и поэтому можно считать, что разгон происходит на холостом ходу.  [5]

Во время разгона двигателя по мере приближения скорости вращения ротора к скорости вращения магнитного поля статора уменьшается относительная скорость пересечения обмотки ротора вращающимся магнитным полем статора, соответственно уменьшается и ток в роторе, а также вращающий момент. Когда момент сопротивления становится равным вращающему моменту двигателя, наступает состояние равновесия, при котором скорость ротора не изменяется.  [7]

За время разгона двигателя возбудитель должен успеть самовозбудиться. Остановка двигателя производится нажатием кнопки Стоп. Электрическое торможение здесь не предусматривается. Цепи управления защищаются предохранителями от коротких замыканий и контакторами от исчезновения или недопустимого снижения напряжения, питающего цепи управления, и от самозапуска после восстановления этого напряжения.  [8]

За время разгона двигателя возбудитель должен самовозбудиться. РП ( 5, 21) сработает контактор М, который включит в ротор синхронного двигателя постоянный ток, необходимый для синхронизации и дальнейшей работы.  [9]

На время разгона двигателя байпасный вентиль СВ открывают. При этом давление нагне: тания рн становится ниже давления конденсации рк, благодаря чему уменьшается момент на валу компрессора.  [11]

Сюда входит время разгона двигателя и время, обусловливаемое инерционностью аппаратуры.  [12]

При полюсном управлении на время разгона двигателя существенно влияет также скорость протекания электромагнитных процессов, так как из-за большой индуктивности обмотки управления Ly ( обмотки главных полюсов) электромагнитная постоянная времени Тэм - Ly / y может оказаться величиной того же порядка, что и электромеханическая постоянная времени. Для уменьшения электромеханической постоянной времени по возможности снижают момент инерции якоря J, для чего применяют малоинерционные исполнительные двигатели е полым, беспазовым и дисковым якорем.  [13]

Если считать, что время разгона двигателя при управлении с помощью ПРБУ такое же, как и при контроллерном управлении, то момент, развиваемый двигателем при: использовании ПРБУ, должен быть М Мср.  [14]

Определим тепловые потерн за время разгона двигателя с инерционной нагрузкой. Двигатель включен в сеть с постоянным напряжением; пуск его производится при помощи пускового сопротивления. Вращающий момент двигателя с параллельным возбуждением пропорционален току в якорной обмотке.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Основные понятия - Автология - я знаю автомобиль

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Основные понятия

На этом рисунке изображены два основных механизма двигателя – кривошипно-шатунный (КШМ), который был рассмотрен в предыдущем разделе, и газораспределительный механизм, с которым предстоит познакомиться.

Предназначение газораспределительного механизма

Своевременное и наиболее полное заполнение цилиндров двигателя свежим зарядом топливовоздушной смеси, или воздухом в дизельных двигателях, и своевременное и наиболее полное удаление из цилиндра продуктов сгорания – отработавших газов.

 

Вообще на количество поступающего в цилиндры двигателя воздуха оказывают влияния все детали системы впуска - воздушный фильтр, воздуховоды, карбюратор, особенно его диффузор для карбюраторного двигателя или корпус дроссельной заслонки для двигателя с впрыском топлива, а также впускной коллектор и некоторые другие элементы. Но самым критичным является впускной клапан (клапаны), поскольку проходное сечение элементов системы впуска достаточно легко увеличить и, следовательно, уменьшить их гидравлическое сопротивление, а вот значительно увеличить проходное отверстие впускного и выпускного клапана в ограниченном пространстве камеры сгорания затруднительно.

 

Совершенство систем впуска и выпуска определяется коэффициентом наполнения цилиндров. Этот коэффициент показывает, сколько воздуха попадает в цилиндр двигателя на каждом цикле.

Расчёт фактического коэффициента наполнения достаточно сложен, поскольку его значение зависит от нескольких параметров. Для простоты примем очень упрощённую модель.

Если поршень находится в положении нижней мёртвой точки, в цилиндре полностью отсутствуют отработавшие газы, оставшиеся от предыдущего цикла, а давление в цилиндре сравнялось с атмосферным, то это количество воздуха принимается за стопроцентное заполнение. В этом случае принимается, что коэффициент наполнения равен 1. (Иногда заполнение цилиндров обозначается процентами.)

Поскольку все процессы в двигателе происходят очень быстро, а впускной тракт двигателя и в первую очередь газораспределительный механизм, оказывают сопротивление поступлению воздуха в цилиндр, коэффициент наполнения массового двигателя обычно равен 0,75 – 0,85 для бензинового двигателя и 0,8 – 0,9 для дизельного двигателя.

При помощи модификаций (тюнинга) впускного тракта и газораспределительного механизма коэффициент наполняемости форсированных двигателей на некоторых режимах можно поднять до 0,95 – 1,0.

 

А можно ли поднять коэффициент наполнения до значения более 1. Да можно, за счёт применения нагнетания воздуха в цилиндры (турбонаддув или механический нагнетатель). Если при указанных выше условиях давление в цилиндре за счёт нагнетания будет в два разы выше атмосферного давления, коэффициент наполнения будет равен 2 или 200%.

Чем больше топливовоздушной смеси попадёт в цилиндр, то есть чем выше коэффициент наполнения, тем большую литровую мощность можно получить от двигателя.

Принципы работы газораспределительного механизма

При изучении принципов работы простейшего двигателя внутреннего сгорания отмечалось, что во время такта всасывания открывается впускной клапан, а во время такта выпуска открывается выпускной клапан. На том этапе нас такое объяснение вполне устраивало, но сразу было ясно, что сами по себе клапаны открываться и закрываться не будут, что существует какой-то механизм, открывающий и закрывающий клапаны в строгом соответствии с перемещением поршня в цилиндре. Правда, тут необходимо отметить, что первые двигатели внутреннего сгорания имели «автоматические» впускные клапаны. Автоматическим назывался клапан, открывающийся не под воздействием какого-либо механизма, а только под воздействием разности давлений с обеих сторон клапана

Основа газораспределительного механизма тарельчатый клапан.

Для управления газовыми потоками двигатель имеет газораспределительный механизм (ГРМ). Основой ГРМ являются тарельчатые клапаны. На самой заре развития ДВС применялись и другие системы управления газодинамическими процессами двигателя, например золотниковые или поворачивающиеся гильзы цилиндров с перепускными отверстиями, но в настоящее время в четырёхтактных поршневых двигателях применяются только клапанные механизмы газораспределения.

Клапаны ДВС постоянно находятся в закрытом состоянии под воздействием усилия клапанной пружины, которая прижимает рабочую уплотняющую фаску клапана к седлу клапана, обеспечивая этим герметичное закрытие впускных или выпускных газовых каналов. В момент, когда необходимо открыть клапан, одна из деталей клапанного механизма, в зависимости от конструкции механизма, нажимает сверху на стержень клапана и, преодолевая усилие клапанной пружины, открывает его. После снятия усилия приложенного к стержню клапана, клапан под воздействием клапанной пружины закрывается. То есть во время работы двигателя клапан совершает возвратно-поступательное движение.

1.    Кулачок распределительного вала

2.    Пружина клапана

3.    Клапан

4.    Седло клапана

Если для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в круговое движение коленчатого вала применяется кривошип, то для преобразования вращательного движения распределительного вала в возвратно-поступательное движение клапана используется кулачок, являющийся основной частью распределительного вала. В старые времена в технической литературе распределительный вал чаще назывался кулачковым валом.

 

Как отмечалось в статье о принципах работы ДВС, полный рабочий цикл двигателя состоит из четырёх тактов, совершаемых за два полных оборота коленчатого вала двигателя (720º). Но для выполнения всех четырёх циклов за два оборота коленчатого вала необходимо всего один раз открыть и закрыть впускной клапан и один раз открыть и закрыть выпускной клапан, то есть каждый из клапанов открывается и закрывается один раз за два оборота коленчатого вала. Поэтому распределительный вал, получающий вращение от коленчатого вала, должен вращаться в два раза медленнее, чем коленчатый вал.

 

Конструкций привода распределительного вала, обеспечивающих это соотношение великое множество, мы сейчас не будем их рассматривать, главное сейчас понять основные принципы работы газораспределительного механизма.

Запомните основное:

1.           Распределительный вал при помощи механизма привода получает вращение от коленчатого вала, чаще всего от его передней части.

2.           Распределительный вал вращается ровно в два раза медленнее коленчатого вала, что обеспечивается передаточным соотношением механизма привода распределительного вала.

3.             Для открытия и закрытия клапанов в точно необходимое время угловое положение  распределительного вала точно синхронизировано с угловым положением коленчатого вала и не изменяется во время работы двигателя. Каждому угловому положению коленчатого вала строго соответствует определённое угловое положение распределительного вала.

Общее правило, но в настоящее время имеются системы, допускающие некоторое управляемое изменение углового положения распределительного вала. Но и в этом случае первоначальные угловые установки распределительного вала относительно положения коленчатого вала необходимо производить с очень высокой точностью.

 

Кулачок распределительного вала

Основой распределительного вала является кулачок, состоящий из следующих элементов.

1.           Ось симметрии кулачка (центральная ось)*.

2.           Базовая окружность кулачка.

3.           Вершина кулачка.

4.           Высота подъёма профиля кулачка.

5.           Рабочий профиль кулачка.

6.           Затылок.

7.           Рамп.           

* Возможно, более точное название этой оси - точка самого высокого открытия клапана, поскольку на спортивных автомобилях могут применяться не симметричные кулачки распределительного вала. Но такие валы применяются редко, поэтому для упрощения понятий будем называть эту ось, осью симметрии кулачка.

В самых распространённых механизмах газораспределения количество кулачков распределительного вала равно количеству клапанов, которыми управляет данный распределительный вал. Правда есть механизмы, в которых один кулачок управляет несколькими клапанами и, наоборот, одним клапаном управляют несколько кулачков. Но сейчас, для простоты понятия будем рассматривать только самые распространённые механизмы.

 

Обычно распределительный вал имеет установочную метку (на элементах привода), обеспечивающую точную взаимную угловую установку распределительного и коленчатого валов. Угловое положение оси симметрии конкретного кулачка, относительно установочной метки распределительного вала (то есть относительно положения поршня в цилиндре) определяет момент начала открытия данного клапана, момент его максимального открытия и момент его закрытия.

Время от начала открытия клапана (отрыва тарелки клапана от седла) до момента закрытия клапана (касания тарелки клапана седла клапана) называется фазой открытого состояния клапана.

В клапанном механизме, в котором не применяются рычаги привода клапанов (коромысла или рокеры), высота подъёма клапана равна высоте подъёма профиля кулачка.

 

Высота подъёма профиля кулачка равна разности расстояния между самой удаленной точкой вершины кулачка от оси вала и радиусом базовой окружности кулачка. Только это расстояние определяет величину подъёма клапана, при отсутствии рычагов привода клапанов.

В этом механизме кулачок распределительного вала непосредственно нажимает на толкатель клапана, в этом случае высота подъёма клапана будет равна высоте подъёма кулачка, то есть (А – В).

 

 

В некоторых клапанных механизмах, использующих рычаги, действительная высота подъёма клапана, в зависимости от соотношения опорных точек рычага, может отличаться от высоты подъёма профиля кулачка. В этом случае высота подъёма клапана зависит одновременно от двух факторов – высоты подъёма профиля кулачка и соотношение длинны сторон рычага привода клапанов.

В этом механизме высота подъёма клапана будет равна: (А – В) * (L1 / L2)

Форма профиля кулачка определяет скорость открытия и закрытия клапана, высоту открытия клапана для данного углового положения распределительного вала, а также время открытого состояния клапана.

На этом рисунке изображена диаграмма, показывающая высоту подъёма впускного клапана в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Общее время открытого состояния впускного клапана для этого распределительного вала равно 270 градусов по углу поворота коленчатого вала.

 

Тут постоянно говорится о времени открытия или закрытия клапана, времени максимального подъёма клапана, но слово «время», в данном случае довольно условный термин. Все эти моменты и интервалы измеряются не в единицах измерения времени (секундах), а в градусах угла поворота коленчатого вала относительно верхней мёртвой точки (ВМТ), реальное время, в секундах, этих интервалов зависит как от установленных углов, так и от скорости вращения коленчатого вала двигателя.

 

Перекрытие клапанов

На первый взгляд с фазами газораспределения всё ясно. Вспомнив принципы работы простейшего ДВС, рассматривавшиеся ранее. Можно сказать, что впускной клапан открывается при нахождении поршня в ВМТ в начале такта всасывания и закрывается в конце этого такта при нахождении поршня в НМТ, а выпускной клапан открывается, после того как поршень пройдёт положение НМТ в начале такта выпуска и закроется когда поршень подойдет к положению ВМТ в конце этого такта. В таком идеализированном двигателе время открытого состояния клапана всегда равно времени прохождения одного такта, то есть 180º по углу поворота коленчатого вала, или 90º по углу поворота распределительного вала.

Так выглядит диаграмма открытия клапанов идеализированного двигателя. Такие характеристики имели первые двигатели внутреннего сгорания.

В действительности всё значительно сложнее. Двигатель с такими фазами газораспределения будет ровно работать на оборотах холостого хода, и иметь отличные характеристики крутящего момента на низких оборотах. Автомобиль с такими характеристиками будет плавно трогаться с места, и иметь хорошее ускорение в самом начале движения. Но с повышением оборотов такие фазы газораспределения не обеспечат необходимую наполняемость цилиндров рабочей смесью (или воздухом). Поэтому двигатель с такими фазами газораспределения не в состоянии поднять верхнюю границу максимальных оборотов и, соответственно, увеличить максимальную мощность. Такой двигатель может хорошо работать на оборотах, не превышающих 2000 об/мин.

Может это странно звучит, но большая часть автомехаников уверена, что именно так работает газораспределительный механизм современного двигателя.

 

Ранее говорилось, что для увеличения максимальной мощности двигателя необходимо сжигать в цилиндрах двигателя как можно больше топливовоздушной смеси, и указывались два способа как можно это сделать. Увеличить объём цилиндров или повысить цикловую наполняемость цилиндра (коэффициент наполнения). Но когда эти два параметра приблизились к своему разумному пределу или техническим возможностям, для дальнейшего увеличения объёма сжигаемой смеси, пришлось увеличить количество рабочих циклов за данный промежуток времени, то есть поднять максимальные обороты вращения коленчатого вала двигателя. Сжигание большего количества топлива за тот же временной интервал приводит к увеличению максимальной мощности двигателя. Скорость вращения максимально форсированных двигателей автомобилей F1 для достижения максимальной мощности достигает 19000 об/мин.

Не смотря на то, что угол открытого состояния клапанов при увеличении оборотов двигателя не изменяется (в градусах), действительное время открытого состояния клапанов (в секундах) с увеличением оборотов двигателя изменяется значительно, уменьшение реального времени открытого состояния клапанов не позволяет полностью заполнить цилиндр топливовоздушной смесью. Отсюда возникает желание увеличить время открытого состояния клапанов.

Кроме этого с повышением скорости движения газов во впускной и выпускной системах двигателя, при увеличении оборотов двигателя,  появляются другие возможности увеличения скорости газовых потоков и, соответственно, наполняемости цилиндров за счёт газодинамических процессов.

 

Воздух, как смесь газов, имеет собственную массу и, следовательно, инерцию.

Когда под воздействием атмосферного давления воздух устремляется в цилиндр, поскольку при перемещении поршня от ВМТ к НМТ в цилиндре образуется разрежение, воздух приобретает некоторую скорость, на высоких оборотах работы двигателя эта скорость значительно выше, чем при работе двигателя в диапазоне низких оборотов. Для обеспечения необходимого ускорения массе  воздуха требуется некоторое время и некоторая энергия. Поэтому, когда поршень начнёт перемещаться вниз лучше, если впускной клапан будет уже несколько открыт, и топливовоздушная смесь будет перемещаться в цилиндр, встречая меньшее сопротивление при прохождении клапанного отверстия.

То же самое можно сказать и о перемещении отработавших газов. По мере выхода их цилиндра отработавшие газы приобретают некоторую скорость и, следовательно, инерцию. Когда отработавшие газы перемещаются в систему выпуска, за счёт собственной инерции за ними образуется разрежение, которое способствует затягиванию в цилиндр нового свежего заряда через впускной клапан. Это можно сказать и входящей смеси, по инерции она производит некоторое выталкивание отработавшей смеси их цилиндра. Явление взаимного действия друг на друга входящих и выходящих газов называется продувкой. Благодаря этому происходит улучшение заполнения цилиндров.

 

Инерция движущейся с большой скоростью топливовоздушной смеси сказывается и при закрытии клапанов.

При резком закрытии впускного клапана под воздействием движущейся массы воздуха перед впускным клапаном образуется некоторое давление, превосходящее давление в цилиндре в самом начале такта сжатия, это давление нужно использовать. Клапан необходимо закрыть только тогда, когда смесь перестанет поступать в цилиндр из-за увеличения давления в цилиндре и динамический напор газов сравняет с давлением в цилиндре. Поэтому, если впускной клапан закрыть несколько позднее после положения нижней мёртвой точки в цилиндр поступит больше топливовоздушной смеси. А более ранее открытие выпускного клапана, то есть не вначале такта выпуска, а в конце такта сжатия, до достижения поршнем положения НМТ, обеспечивает лучшее очищение цилиндра от отработавших газов.

 

Многочисленные опыты, подтверждённые теоретическими исследованиями, показали, что для улучшения наполняемости цилиндров в диапазоне высоких оборотов необходимо закрывать выпускной клапан несколько позднее ВМТ, а впускной клапан открывать несколько раньше ВМТ. То есть некоторое время, в конце такта выпуска и в начале такта всасывания, и впускной и выпускной клапаны одного цилиндра одновременно должны находится в открытом состоянии. В этом случае в диапазоне высоких оборотов резко возрастает наполняемость цилиндров за счёт увеличения времени наполнения цилиндров и за счёт динамического напора газов. Обратите внимание, что именно только в «диапазоне высоких оборотов».

 

Угол поворота коленчатого вала, во время которого остаются открытыми одновременно впускной и выпускной клапан называется – углом перекрытия клапанов.

Угол перекрытия клапанов это очень важный показатель технических характеристик двигателя. Технически этот угол можно изменить, изменяя угловое положение центральной оси кулачка или изменяя профиль кулачка распределительного вала.

Круговая диаграмма фазы впускного клапана. Видно, что впускной клапан открывается до достижения поршнем верхней мёртвой точки на такте выпуска и закрывается позже нижней мёртвой точки на такте всасывания, то есть фактически на такте сжатия.

Линейная диаграмма открытия впускного клапана в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

На этой диаграмме чётко видно начало открытия впускного клапана в конце такта выпуска, точка максимального открытия клапана и точка закрытия клапана на такте сжатия. Необходимо отметить, что это не серийный распределительный вал, а вал спортивного автомобиля со средним уровнем форсировки.

Круговая диаграмма фазы выпускного клапана. На этой диаграмме видно, что выпускной клапан открывается до достижения поршнем нижней мёртвой точки, то есть клапан открывается ещё при прохождении такта рабочего хода. А закрывается выпускной клапан не ВМТ, как в идеализированном двигателе, а через некоторое время после начала такта всасывания.

Совместная диаграмма фаз газораспределения впускного и выпускного клапана. Необходимо помнить, что все события указанные не этой диаграмме осуществляются не за один оборот коленчатого вала, а за два оборота, то есть 720º.

На этой круговой диаграмме отображено взаимное расположение фаз впускного и выпускного клапанов и угол перекрытия клапанов.

Возможно, линейная диаграмма более ясно показывает взаимное расположение фаз впускного и выпускного клапана.

На этой диаграмме зона перекрытия клапанов обозначена розовым цветом.

На первый взгляд, опять, кажется всё просто, увеличили угол перекрытия клапанов и получили более мощный двигатель без особых затрат. Но тут ещё раз встречается главное правило технического компромисса – изменение одного технического параметра любого механизма обязательно влечёт за собой изменение других параметров, причём чаще в худшую сторону.

 

Двигатель, имеющий клапанный механизм с большим углом перекрытия клапанов развивает высокие максимальные обороты и имеет высокую максимальную мощность. Но этот двигатель очень неровно работает на оборотах холостого хода, а при высокой степени форсировки вообще не работает на оборотах ниже 2500 об/мин, и имеет низкий крутящий момент в диапазоне низких оборотов. Для улучшения этих показателей, важных для двигателя массового автомобиля, необходимо уменьшить угол перекрытия клапанов, что, несомненно, приведёт к снижению максимальных оборотов и уменьшению максимальной мощности двигателя. В общем по максимуму можно выбрать только что-то одно или просто встать по середине.

Подбор оптимального угла перекрытия клапанов и других параметров фаз газораспределения конструкторами двигателя определяется в результате принятия сложного компромиссного решения. Двигатель он ведь не сам по себе. Он предназначен для установки на конкретный автомобиль или, хотя бы, на конкретный тип автомобилей.

Для подбора правильного перекрытия клапанов создаваемого двигателя первоначально определяется, на каких режимах чаще будет работать двигатель, установленный на данный тип автомобилей, этот режим признаётся основным и двигатель оптимизируется для работы в этом режиме, с учётом приемлемой работы на остальных режимах. Ясно, что на других режимах этот двигатель будет работать с меньшей эффективностью.

Двигатель, установленный на семейный седан, большую часть времени будет работать в диапазоне низких и средних оборотов с частичными нагрузками, при этом двигатель должен быть как можно более экономичным и соответствовать строгим нормам по токсичности, да и неравномерная работа двигателя на оборотах холостого хода не очень понравится спокойным владельцам семейных седанов. Многие, наверное, слышали байки, что в Ролс-Ройсе слышно тиканье наручных часов. Спокойным владельцам семейных седанов не очень понравится необходимость раскручивать двигатель до высоких оборотов при трогании с места.

А основное требование к двигателю спортивного автомобиля это большая максимальная мощность, часто любой ценой. В спорте мощность никогда не бывает лишней, и для получения добавочной мощности настоящий спортсмен стойко перенесёт тряску автомобиля на низких оборотах двигателя и очень высокие обороты холостого хода, а вопрос топливной экономичности вообще не может возникнуть в голове человека устремлённого к победе и вложившего столько денег в тюнинг автомобиля. А что касается рёва двигателя на старте, то для спортсмена это не недостаток, а один из способов получения адреналина.

 

 

 

Подбор оптимальных фаз газораспределения (конструкции распределительного вала) всегда был многоплановой инженерной задачей. Недаром специалисты, занимающиеся тюнингом автомобильных двигателей, называют распределительный вал сердцем двигателя. Изменяя форму кулачков распределительного вала или его угловое положение можно улучшить работу двигателя в необходимом, строго определённом, диапазоне оборотов, но как уже было отмечено, этот диапазон для различных условий эксплуатации двигателя различен.

Добиться максимальной эффективности работы автомобильного двигателя во всём диапазоне оборотов и нагрузок за счёт изменения перекрытия клапанов невозможно. По существу автомобильный двигатель не работает с максимальной эффективностью не в одном диапазоне, Просто обеспечивается наибольшая эффективность в наиболее часто используемом диапазоне, с обеспечением приемлемой эффективности в остальных диапазонах. К сожалению, двигатель автомобиля не может постоянно работать в одном диапазоне оборотов.

 

Сравнение фаз газораспределения массового и форсированного двигателя

1.    Момент открытия впускного клапана

2.    Момент закрытия выпускного клапана

3.    Момент открытия выпускного клапана

4.    Момент закрытия выпускного клапана

 

На этой кольцевой диаграмме можно сравнить фазы газораспределения двигателей массового и форсированного спортивного автомобиля.

autology.jimdo.com


Смотрите также