bmwservice


Самообразовательный блог


Previous Entry Share Next Entry
Сдвиг по фазе...
bmwservice


      Странное что-то: сейчас уж и совсем неискушенный автовладелец что-то такое да слышал насчет "переменных фаз газораспределения". Забейте это в гугл и найдете прямо вот так с десяток обзоров с картинками, иллюстрациями. Да что там - обучающие ролики на Ютубе. Вот даже не проверял, но попробуйте ввести ключевые слова типа VTEC, VANOS, VVT-I ну и так далее - имя им легион.

Там русским по-белому (вариант - английским) на пальцах показано, что как и почему... и повторяться с неизбежным цитированием просто бессмысленно - если действительно интересно - не ленитесь, много нового узнаете.

Однако вот сюрприз: любого "втекопоклонника" спрашиваешь, зачем нужен VTEC (пускай будет он) - вот хоть десять статей прочитает, толком на простой вопрос ответа не даст. На выходе некий сумбур типа "чтобы валила на верхах", или что-то подобное. Что по форме, казалось бы, и правильно, но в действительности - абсурд и полное непонимание.

Поэтому все статьи (даже иллюстрированные и в общем-то актуальные) в каком-то смысле не отвечают на главный вопрос, который и является ключом к пониманию сути процесса. Вскользь о самом принципе я уже упоминал, если вы внимательно блог читали...

Всю суть можно объяснить простыми словами, для интеллекта уровня школьника младших классов, на пальцах, совершенно не прибегая ни к каким привлеченным средствам и пособиям.

Итак вопрос: объясните причину, вызвавшую появление и распространение механизмов переменных фаз газораспределения. Ответьте на вопрос ЗАЧЕМ, приведите пример, образность которого настолько эффектна, что поймет и домохозяйка. Вариантов ответа, полагаю, может быть много, но истина уж точно одна. Уверяю, в один короткий абзац можно уложить причину с ее простым физическим обоснованием безо всяких экскурсов в суть работы ДВС. Если у вас получится лучше, чем у меня - респект и уважение. Премируем. :) Ответ сегодня после 21.

ответа не знаю, но картинка весьма наглядна.

Собственно, я бы хотел предложить подобный вопрос—простое объяснение про ЛСД, торсены и прочие открытые и самоблокирующиеся дифференциалы. И принципы такового на переднем приводе.

Как работает обычный дифференциал есть прекрасное учебное американксое видео лохматых годов. И как гидротрансформатор в АКПП.

Edited at 2012-02-08 10:45 am (UTC)

Вопрос не в принципе работы - они все разные, а в СМЫСЛЕ. ЗАЧЕМ, а не КАК.

Что касается ролика того самого - спасибо, что напомнили - хотел его опубликовать как раз.

а мне нравится, когда с "низов" вваливает

Кому ж не нравится)))

Дровяная топка в доме - закинули дров, створочку закрыли. Надо поддать жару - створку открыли, подкинули дровишек, створку закрыли.

Вваливающий паровоз - качегар закидывает уголь как заведенный, створка не закрывается, жар, казалось бы, теряется в кабину ;) А все потому, что паровоз вваливает. Максимально перекрытые фазы :)

По-моему, таким образом проиллюстрирован процесс увеличения оборотов как таковой - быстрее едем, чаще закидываем. При чем тут переменные фазы ГРМ???

Ну рискну: когда бежишь медленно дышишь спокойно, бежишь быстро - вдыхаешь больше, легкие работают иначе. Эта фиговина позволяет дышать ровно при любой скорости бега - не чихать, не кашлять, не задыхаться.

Очч неплохо в плане примера идеи, но... Но аналогия-то в чем? Рассмотрен отдельный процесс, а после просто дано пояснение - "эта фиговина...".

Весело у вас там... :)

В обычном четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапаны управляются кулачками распредвала. Форма этих кулачков определяет момент, ход и продолжительность открытия клапана. Момент открытия (и закрытия) определяет момент открытия (или закрытия) клапана относительно процесса работы двигателя. Ход определяет высоту открытия клапана, а продолжительность открытия отвечает на вопрос «Как долго клапан был открыт». Из-за различного поведения газов (воздушно-горючей смеси) в цилиндре до и после зажигания на разных оборотах двигателя, требуются различные настройки работы клапанов. Так оптимальное соотношение момента, хода и продолжительности клапана на низких оборотах, выльются в недостаточный объём рабочей смеси на высоких оборотах, что сильно уменьшит выходную мощность. И наоборот, оптимальные настройки для высоких оборотов приведут к неустойчивой работе на холостом ходу. В идеале двигатель должен уметь изменять эти установки в широких пределах, подстраиваясь под ситуацию.

Будущее за бездроссельными системами, ня!

Потому что очень трудно спроектировать двигатель так, чтоб он был
а) экономичен на низах и
б) высокоэффективен на верхах

Причем, банальным "меньше топлива" на низах не обойтись - все-таки сжигание бедной смеси имеет заметно более низкий КПД, чем "нормальной".

Дополнительно рекомендуется покурить "цикл аткинсона" и, особенно, "цикл миллера".

Если по-простому, я понимаю так: для оптимального горения нужно смешивать бензин с воздухом в определённой пропорции. Ну, много муки в блины добавишь - по сковороде не растечётся, много воды - будет разваливаться. Через клапана подаётся определённое количество воздуха, на которое надо сколько-то бензина. Решили сэкономить на малых нагрузках и жечь меньше бензина. Переменные фазы позволяют засасывать меньше воздуха.

"Решили сэкономить на малых нагрузках и жечь меньше бензина. Переменные фазы позволяют засасывать меньше воздуха." - если это ключевая фраза объяснения, то могу принять ее за вашу версию. Но где же интерпретация физического процесса, доступная аналогия?

Насколько я понимаю - это применяется для организации оптимального наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью при разных режимах работы. На высоких оборотах двигателя смеси надо больше, а время открытия клапанов, за которое ее надо в цилиндр засосать - уменьшается.

Пришла в голову аналогия:
1) Раннее-раннее утро, люди еще спят, метропоезда ходят раз в десять минут. Поезд подъезжает к станции, открывает двери для входа пассажиров на целую минуту, закрывает их, едет дальше. Пассажиров мало, поезда ходят редко, за минуту все успевают зайти в вагон.
2) Час пик. Народу много. Поезда ходят гораздо чаще - раз в две минуты. Пассажиры напирают. По-хорошему надо бы и время, на которое открываются двери увеличить (например, открывать их еще на торможении поезда, а закрывать - когда поезд уже разгоняется), да и сами двери пошире раскрыть, чтоб толкались поменьше при попытках за 15 секунд всё-таки протиснуться внутрь.

ЗЫ: Вопросы безопасности пассажирских перевозок с открытыми дверьми я не учитываю ;]

зачем? чтобы машины лучше продавались :-)

зачем? чтобы повысить мощность мотора на высоких оборотах, сохранив при этом вменяемый расход топлива и "цивильный" характер мотора на низких оборотах.
как это работает? представим, что клапана - это водопроводные краны (только вместо воды из них "льется" рабочая смесь, а у самих кранов есть только два положения - закрыто и открыто), а ГРМ - человек, который открывает и закрывает эти краны. с ростом оборотов двигателя человеку приходится все чаще открывать краны на все более короткий промежуток времени. получается бессмысленная суета: чем сильнее старается человек, открывая и закрывая краны, тем меньше рабочей смеси попадает в цилиндры в рамках одного цикла – двигатель постепенно "выдыхается". и тут на сцену выходит система управления фазами и высотой подъема клапанов: она позволяет открывать краны сильнее (теперь у них есть положения закрыто, открыто и открыто на всю катушку) и дольше держать их открытыми. в результате в цилиндры на высоких оборотах поступает больше рабочей смеси - и получается то самое "валит на верхах". и хотя в конечном итоге даже оборудованный такой системой двигатель все равно "выдохнется", но теперь это произойдет ощутимо позже (на более высоких оборотах). как-то так :-)

Edited at 2012-02-08 02:45 pm (UTC)

Не хочу сочинять красивый текст, напишу сумбурно :)

Ваносом мы можем сдвигать фазы впуска выпуска. Форма фазы остается неизменной. Меняем только ее положение относительно цикла. Воспламенение тоже воспламенит когда надо, т.к. много катушек и умный мотроник.

Вообще в основном вся эта канитель, только потому, что бензин нормально горит только в одной пропорции. Этож не дизель, без дросельной заслонки :)

1) Когда нам не нужно много лошадей - возможность уменьшения рабочего обьема мотора за счет заполнения цилиндра отработанными газами. Меньший расход + экологичность.

2) Если надо чтоб "валило" - сдвиг фаз позволяет заполнить цилиндр рабочей смесью не абы как, а "по самые гланды". Начнет валить :)

Если не вдаваться в подробности процессов, проходящих в моторе при работе, то будет как-то так.

Причина: с помощью механизма сдвига фаз можно подстраиваться под различные режимы работы двигателя, обеспечив оптимальное наполнение цилиндра горючей смесью. В результате этого возможно повысить мощность и кр.момент, снизить расход.
Бытовой пример: проветривание квартиры, окна которой на разных сторонах. Изменяя угол (т.е. площадь проема) открытия окон (с одной или обеих сторон), мы можем регулировать "сквозняк", т.е. наполнение квартиры свежим воздухом.

Edited at 2012-02-08 03:27 pm (UTC)

Можно продолжить аналогию с дыханием. Дыхание во сне (холостой ход или малые обороты) и дыхание под нагрузкой (высокие обороты). Потребная длительность вдоха и выдоха разная.

ключевой смысл технологии VTEC - это экономия. только не топлива, в первую очередь, а материалов двигателя.
Известно, что даже с маленького объёма можно снять значительную мощность (рассматривается атмосферный вариант) - но при этом пропадёт момент внизу. но машина с таким двигателем не продастся - пользователь хочет мощность не в ущерб момента внизу.
а изменение профиля по оборотам позволяет это скомпенсировать.

итак. ключевая экономия: можно получить те же характеристики двигателя по моменту и мощности с МЕНЬШЕГО ОБЪЁМА.
а что продаёт производитель? МОЩНОСТЬ.
а если мы при той же мощности и крутящем моменте уменьшим объём? Правильно! мы уменьшим массу двигателя, а это огромная экономия в масштабах производства.
попутно убивается заяц по экономии топлива и экологии, но это касается больше городского цикла, ибо на холостых двигатель меньшего объёма жрёт меньше...

получается что технология VTEC выгодна в первую очередь не пользователю, а производителю :)

но это ещё не всё. простой ГРМ почти не ломается.
а теперь представьте, что вот машину выпустили, а теперь куда девать мощности по производству? правильно! машина должна ломаться. а что сделать такого, чтобы всякие китайцы и иже с ними не могли сходу подделать? - надо усложнить. а ещё лучше запатентовать.

резюме. VTEC и прочие ваносы дают:
экономию производителю при производстве
бонусы в экологической программе
бонусы в маркетинговой программе
вендор лок-ин в запчастях

как бы вот :)

Edited at 2012-02-08 06:38 pm (UTC)

Знаю что поздно

Воздушно-топливная смесь также как и любой движущийся предмет обладает инерцией и она тем больше, чем быстрее его скорость движения. И это свойство можно использовать для улучшения наполнения цилиндра. На высоких оборотах, когда скорость всасываемого воздуха максимальна, можно чуть позже закрыть впускной клапан ровно в тот момент когда поток полностью затормозится движущимся навстречу поршнем. А если двигатель работает медленно, на холостых оборотах, то и инерция потока низкая, дабы поршень не "выплевывал" все назад надо клапан чуть раньше закрыть.

Фигней занимаетесь, дунули полтора кило и всех делов.
А так вообще дело в VE, заряд, отдача все просто. Это как патрон для разной длины ствола на есть регулировка заряда который сгорает. Длина ствола символизирует обороты. Положишь много на коротком стволе снаряд будет малоуправляемым, мало не успеет разогнаться. На длинном стволе мало - полетит недалеко, много - ствол разорвет взрывом и слишком долгим подпором... ну в общем корявенько и не совсем точно насчет ствола, но надо подумать еще.

если не регулировать фазы, отсечет вашу турбо подпитку сильно раньше, меньше смеси попадет в цилиндр чем могло бы. эффективность ниже.

не-а не согласен. турбо - это маркетинг, огромное кол-во людей предпочитают атмосферу принципиально.
так что турбо не рассматриваем :)

а кстати и дуют. но только на дизелях :)

Edited at 2012-02-08 07:11 pm (UTC)

Я вот пока коментарии не читал, но то что я знаю так жто нужно для того чтобы изменить характеристики двигателя, одним надо наверхах чтобы пёрло, другим чтобы внизу момент был, а вообще для промышлености скорее ищут некии баланс ровного момента на всех оборотах.

Так же вторая не менее важная это экология, а счёт изменяемых фаз добиваются более оптимальных режимов работы и сгорания топлива.

Представьте, мадам, что Ваш двигатель - это элегантная дамская сумочка с которой удобно неспешно прогуляться от бедра на каблуках. Но она превращается / трансформируется в отличный спортивный рюкзак, если Вы надели кроссовки и решили пробежаться ))
Сумка, с которой Вы чувствуете себя уверенно в любой ситуации )))
Пойдет? ;)

(Deleted comment)
Ой как сложно... :) для того, чтобы быть правдой.

ответ то где?)

Все дело в "альфе"


В статье немного спутаны понятия VVT и VTEC. VVT - это именно регулировка фаз за счет сдвига распредвала относительно своего шкива. Применяется очень во многих авто (только называется по-разному). А VTEC - это фирменная фишка Хонды, по-моему больше особо никто ее и не делает. Заключается в регулировке высоты подъема клапана за счет подключения другого профиля кулачка на высоких оборотах. Кстати, на хондовских моторах, которые выжимают 100 л.с. с 1 литра объема (без турбин), стоит одновременно и VTEC, и VVT.

Не согласен.Vtec являет собой разновидность ГРМ с одним верхним распредвалом SOHC. Клапаны приводятся в движение коромыслами разной длинны на разных оборотах, профиль распредвала один.
VVT-i разновидность ГРМ с двумя верхними распредвалами DOHC, профиль распредвалов изменяется шкивами.

Все относительно просто.
На разных оборотах и при разном открытии дросселя наполнение цилиндров разное. Системы изменения фаз газораспределения позволяют наиболее оптимально наполнять цилиндр во всех режимах работы. На ХХ нужны узкие фазы с небольшим подъемом, чтобы смесь не начинало выталкивать обратно во впуск при начале такта сжатия, а так же не начинало затягивать выхлоп из выпускного коллектора. На высоких оборотах скорость воздуха во впуске большая, что можно использовать для подачи большего количества воздуха в цилиндр и также для продувки во время перекрытия. Без системы изменения фаз и/или подъёма клапанов приходится выбирать - либо хорошая тяга внизу, либо большая мощность наверху.

Если продолжить тему дыхания, то, наверное, образность для домохозяек можно попробовать реализовать на примере дыхания через нос при ходьбе, когда частота вдохов невысока. Но стоит интенсивно пробежаться, легким воздуха, поступающего только через ноздри, уже недостаточно, приходится и рот открывать.
Сюда же можно и наддув приплести, как аналог кислородной подушки ))))

Edited at 2012-09-23 04:31 pm (UTC)

О боже.

Какие "точные познания"
В области Vtec

?

Log in