Видове разпределение в съвременните двигатели и тяхната работа

La разпределение на двигател Той отговаря за поддържането на всичко координирано, така че да работи правилно. Благодарение на него клапаните се отварят и затварят в точното време, за да поемат въздух или да изхвърлят отработените газове. Въпреки това, има много видове на разпределение, в зависимост от това как са разпределени компонентите и каква система използват за движение.

В тази статия ще опишем как е всеки от тях, въпреки че някои са излезли от употреба. Не всички типове двигатели те са издържали изпитанието на времето, като са били превъзхождани по ефективност или производителност от по-нови, по-усъвършенствани дизайни.

Работа на двигателя

Преди да започнете, си струва да прегледате основна работа на четиритактов двигател с вътрешно горене, който е най-използваният днес. Получава това име, защото цикълът му се състои от четири фази:

• допускане: Двигателят поема въздух и го смесва с горивото. Появява се, когато бутало спуска и прави място за въздух, който се пропуска от отворените всмукателни клапани.
• компресия: Двигателят компресира сместа въздух-гориво. Това се случва, когато буталото се издига и клапаните са затворени, за да се създаде запечатана камера.
• експанзия: сместа се запалва от a искра при бензин и газ или от дизел с високо налягане. Това причинява експлозия или разширяване на газа, което избутва буталото отново надолу.
• Бягство: буталото се издига отново благодарение на кръговото движение на колянов вал и свързващи пръти. Това изтласква отработените газове навън през изпускателните клапани, които се отварят в тази фаза. По този начин, горивна камера е готов да започне цикъла отново.

Както видяхте в различните части на този цикъл, клапаните се отварят и затварят, за да накарат двигателя да работи. Ако разпределението не синхронизира добре тези движения, ще бъдат причинени много сериозни щети. Например, ако клапанът остане отворен, когато буталото достигне върха, двигателят ще претърпи скъпи щети за ремонт. Толкова много, че много пъти е по-евтино да си купите нов двигател или просто да смените автомобила.

Следователно разпределението трябва да координира движението на разпределителен вал който активира клапаните, с движението на коляновия вал, който е свързан с буталата. Нищо няма да се сблъска в цилиндъра и те ще изпълнят функцията си в точното време. Това каза, остава само да се изложиРазличните видове разпределение, които могат да бъдат групирани по различни начини: в зависимост от това къде са клапаните и разпределителния вал, в зависимост от броя на разпределителните валове, в зависимост от това как се задействат клапаните и в зависимост от контролния елемент, който синхронизира сглобката.

В зависимост от местоположението на разпределителния вал и клапаните

Въпреки че днешните двигатели често имат клапани и гърбици на горе-долу едно и също място, има такива различни системи в историята на автомобилостроенето. Нека видим всеки от тях, преди да опишем най-разпространените днес:

Двигател с разпределение SV

Тези акроними означават Странични клапаниили Странични клапани на Испански. Това е много стара система и най-простата от трите. Тъй като функцията на разпределението е да координира разпределителния вал с коляновия вал, той избира да доближи двете части възможно най-близо. Следователно валът и клапаните са в блока, близо до пейка където е коляновия вал.

Тази система изпадна от употреба тъй като клапаните, поставени отстрани на цилиндъра, не оставят много място за ход на буталото и изискват по-малки клапани и/или по-големи горивни камери.

OHV разпределен двигател

Акронимът му означава Въздушен клапан, което на испански се превежда като клапани в цилиндровата глава. Тази система оставя разпределителния вал в блок, но вземете клапаните на глава на двигателя. Какво а дистанциране на двата елемента която беше покрита с тласкачи и някои рокери.

От друга страна пешеходно разстояние какво остава между коляновия и разпределителния вал позволява вашето движение да се предава с лекота. Достатъчно е двете зъбни колела на двата елемента да имат трета страна или да комуникират чрез много къса верига. Това води до ниска поддръжка на тази разпределителна система, която се оценява на всеки 200.000 XNUMX км. Въпреки това, спря да се използва в началото на 90-те да бъде преодоляно в различни отношения чрез следния тип разпределение.

Двигател с OHC разпределение

Какво означават акронимите Горна камера и че има разпределителния вал и клапаните в главата на цилиндъра. Тоест сега елементите, които са разделени са коляновия и разпределителния вал, а не вала на клапана. Това намалява броя на елементите на разпределението по отношение на OHV в замяна на поставяне на по-дълъг ремък между двата компонента.

Това е типът разпределение, който е наложен днес по три причини:

• Тъй като комуникацията между разпределителния вал и клапаните е по-директна, това позволява a затваряне и отваряне на клапани с по-голяма точност.
• на максимални обороти към които може да работи са mayores към тези на OHV благодарение на факта, че няма сложна система от пръти, която да се разваля много бързо.
• Няма проблем с хлабината на клапаните на двигатели с SV разпределение. Поради това не се изискват прекалено големи камери, за да бъдат поставени, или клапани, които са твърде малки.

Единственият недостатък това, което тези двигатели притежават, е предаването на движението изисква по-дълга верига или каишка и следователно изисква повече поддръжка. Въпреки че това е облекчено с времето благодарение на използването на силно устойчиви вериги или каишки.

Според броя на разпределителните валове

Времето на двигателя може също да бъде категоризирано въз основа на броя на разпределителните валове. Както вече споменахме, има всмукателни и изпускателни клапани. Е, задвижването му може да се дължи на един разпределителен вал, за двата вида клапани, или две дървета, всеки за всеки тип. Тъй като днешните двигатели са от тип OHC, те често се наричат Единична камера над главата (SOHC) или Двойна горна камера (DOHC).

Трябва също да се помни, че има двигатели с до четири разпределителни вала. Това е така, защото те са V или W двигатели, които следователно имат две цилиндрови глави и два реда цилиндри със съответните им всмукателни и изпускателни клапани. Да споменем един пример: V8 двигателят на Ferrari 488 работи благодарение на четири дървета.

Според задействането на клапана

Типовете разпределение също могат да бъдат организирани според как клапаните се задействат от разпределителния вал. Както подсказва името му, това е шахта, пълна с гърбици, които не са нищо повече от издатини, които натискат клапаните, за да отворят канала. Тази връзка обаче все още има друг посредник:

• тапет: В OHC двигателите гърбиците натискат хидравлични повдигачи които са прикрепени към клапаните. Те служат за намаляване на износването и по същество са прост блок от материал, устойчив на триене. При OHV двигатели, тъй като разпределителният вал е далеч от клапаните, тласкачите са в долния край на тласкачите. В другия край те обикновено имат кобилици, които накрая достигат до клапаните.
• Рокер: гърбиците задействат кобилици, които от своя страна натискат клапана. При OHC двигатели те се използват, когато разпределителният вал не е директно над клапаните и е необходимо предаване на движение на кратко разстояние. В тези случаи е особено необходимо, когато става дума за двигател с един разпределителен вал, който трябва да се грижи за всмукателните клапани от едната страна и изпускателните от другата.
  Те могат да бъдат рокери накланяне u осцилиращ. Първият има оста в центъра и работи като люлка: гърбицата прилага сила, за да се изкачи нагоре от едната страна и следователно другата страна се спуска надолу и натиска клапана. Вторият има вал в единия край и гърбицата удря центъра за частта, която не е фиксирана към вала, за да спусне и отвори клапана.

Според дистрибуционния контрол

Тук стигаме до най-известната класификация на видовете разпределение. Много често се чува как се казва, че даден двигател има разпространение чрез каишка o по верига. Към което ще добавим трета, която е през назъбени колела, и четвърто това директно премахва всякакво механично разпределение.

разпределение на колана

Разпределителният и коляновият вал са свързани с ангренажен ремък. Това има две лица: One назъбен да се захване за зъбните колела, които имат двата елемента в края си и още един апартамент което е мястото, където се затягат празните ролки. Тези ролки са необходими, за да може коланът да е добре фиксиран към зъбните колела и да не може да се изплъзне по всяко време.

• Предимството му е, че генерират по-малко шум че веригите
• Недостатъкът му е, че трябва да ги промениш по-често. Една от задължителните поддръжка на автомобила, която не трябва да се забравя.

верижно разпределение

Дистрибуторската верига е много по-здрава от каишката и следователно не се налага поддръжка през целия полезен живот на двигателя. Само в случаите, когато колата достигне много голям пробег, се налага смяна или поне проверка.

Както във всеки друг елемент на автомобила, той също може да се влоши поради неправилна употреба или производствени дефекти. Независимо дали е преразтегнат или счупен, повредата на двигателя ще бъде много сериозна и ще изисква много скъп ремонт.

Разпределение чрез зъбни колела

Когато разстоянието между коляновия вал и разпределителния вал е малко, както при OHV двигателите, не е необходимо да се използва верига или ремък. просто знами се намесва друг пиньон, който предава движението. Система, по-типична за старите двигатели.

също възможно е да се намерят някои модерни двигатели които използват зъбни колела. Тъй като са тип OHC, разстоянието между вала и коляновия вал е по-голямо, така че се налага поставянето на повече зъбни колела. В тези случаи трябва да се има предвид, че ако броят на междинните колела е четен, пиньонът на коляновия вал и пиньонът на разпределителния вал ще се въртят в противоположни посоки. Ето защо те обикновено имат три зъбни колела.

Двигатели без механично разпределение

Разпределението не е нищо повече от свързване на движението на компонентите на двигателя, така че те да се движат в унисон. Следователно те са повече движещи се части с които има товар, загуба на мощност и ефективност в процеса. За да се реши това, има марки като Koenigsegg, който заменя разпределителния вал с технология, наречена FreeValve. Това е електронна система, която сама задейства клапаните в точното време и следователно не изисква разпределителен вал, ремък, верига или зъбно колело.

Двигател с FreeValve може отваряйте и затваряйте вентили, ако е необходимо във всеки момент. Поради това можете да забавите или по-рано отварянето на клапаните, за да увеличите максимално производителността или ефективността, или дори да заобиколите някои цилиндри, за да спестите гориво. С други думи, същото като други марки като BMW, Citroën, Ford, Mercedes, Peugeot, Renault или Volkswagen, със своите системи с променливо газоразпределение, но без никакви сложни механични компоненти. Или какво правят Audi или Porsche с тях система за изключване на цилиндъра, отново без добавяне на допълнителни части, които биха могли да усложнят неговата надеждност.

Има обаче още едно допълнение. Мога пасват невероятно прецизно отварянето и затварянето на клапаните, според реалната работа на двигателя, а не според теоретичната му работа. Следователно моторът ще работи по-ефективно и точно при всякакви обстоятелства.

Други марки, които се заиграха с тази идея, бяха Valeo, който разработи прототип на този тип двигател заедно лотосили Корос, китайска марка, която възлага тази работа на Koenigsegg. Дори съгласие той се доближи още малко до тази концепция със своите двигатели Multiair. Въпреки че само във вашия случай свален е само един разпределителен вал, оставяйки другия да тича на каишка цял живот.

Другата страна на монетата на този тип двигатели без механично разпределение е това неговото развитие има голяма техническа трудност. Всяка повреда в електрониката, която координира отварянето на клапаните, може да доведе до грешка, която счупи двигателя. Ето защо само няколко марки са успели да разработят двигатели с тази система, въпреки че в по-голямата си част това е просто прототип, който не се е появявал на улицата.

Изображения – Andy_Jensen, LC Nøttaasen, Pete, h080, Ivan Radic, Les Chatfield, Nick Ares