Изменение высоты кулачка распределительного вала

Honda

Электронная система управления открытием и высотой подъема клапанов в переводе на английский язык звучит как «Variable Valve Timing and Lift Electronic Control». Производители автомобилей Honda назвали систему, которую они используют при проектировании и создании своих автомобилей, «VTEC-System». Данная система управления имеет свои особенности, одной из которых является регулировка высоты подъема клапана, изменяя высоту кулачка на распределительном валу. Такая регулировка возможна при воздействии распределительного вала через коромысло на клапан.

Немаловажными особенностями данной системы управления являются возможность изменения хода клапана за счет изменения частоты, с которым вращается коленчатый вал, а также при необходимости можно отключить цилиндры. В данной системе управления механизм переключения находится на оси коромысел.

Распределительный вал включает в свой состав два кулачка небольшой высоты, между которыми установлен кулачок большой высоты. Кулачок большой высоты позволяет оказывать дополнительное воздействие на коромысло, опорой которого является специальное пружинное устройство.

Канал, по которому подается масло к запирающему плунжеру, состоит из двух частей и встроен в ось распределительного вала. Подача масла к деталям осуществляется по данной системе. Давление подачи масла регулируется при помощи специального насоса, питание которого обеспечивается за счет основной масляной магистрали.

Регулировка открытия клапана на большую высоту и изменение продолжительности подачи рабочей смеси осуществляется за счет следующего взаимодействия. Запирающий плунжер, состоящий из двух поршней, двигается под давлением масла и соединяет дополнительное коромысло с основными. Данное воздействие осуществляется через кулачок большой высоты. Как только подача масла прекращается, запирающий плунжер возвращается в исходное положение, соответственно и дополнительное коромысло перестает воздействовать на основные коромысла.

Частота вращения на коленчатом валу в данной системе зависит от уровня разрядки, который имеет впускной трубопровод, нагрузки на систему, скорости автомобиля и температуры в двигателе.

Данная система управления появилась в 1990 году и дважды подвергалась модернизации. Важной особенностью третьей серии системы является электронная регулировка времени и величины открытия впускных клапанов, которые напрямую зависят от режима, работающего двигателя, определяемого частотой, с которой вращается коленчатый вал.

При низкой частоте вращения система управления обеспечит работу двигателя в экономичном режиме за счет объединенной рабочей смеси. Когда частота, с которой вращается коленчатый вал, станет средней, клапана откроются настолько, чтобы обеспечить максимальное значение крутящего момента, а при высокой частоте – максимальную мощность. Данная система управления позволяет менять как высоту подъема для впускных клапанов, так и для выпускных.

Toyota

Похожую систему управления используют при создании автомобилей Toyota. Данная система работает следующем образом - запирающий плунжер приподнимает цилиндрический толкатель, который воздействует на скользящий толкатель. Небольшой ход клапана при низкой частоте, с которой вращается коленчатый вал, обеспечивается за счет воздействия кулачков коленчатого вала на ролик, который связан с осью коромысла. Когда увеличивается частота, с которой вращается коленчатый вал, система управления подает сигнал, что необходимо подать масло на запирающий плунжер, что обеспечивает становление плунжера в паз цилиндрического толкателя и создает неразрывную связь скользящего толкателя с коромыслом. Таким образом, ход клапана увеличится. Как только подача масла прекратиться, связь толкателя с коромыслом будет разорвана, и скользящий контакт будет работать вхолостую.

В такой системе управления используются кулачки стандартной высоты, что является достоинством.

Porshe

В 2000 году фирма Porshe модернизировала используемый в производстве двигатель с турбонадувом, добавив в его структуру чашечный толкатель и обеспечив регулировку высоты подъема клапана.

Чашечный толкатель имеет две составляющие - внутреннюю и внешнюю. На внутреннюю часть оказывает воздействие кулачок распределительного вала маленького размера, который обеспечивает ход клапана высотой 3 мм. На внешнюю же часть оказывают воздействие два больших кулачка распределительного вала, которые обеспечивают ход клапана высотой 10 мм. Внутренняя часть является работоспособной тогда, когда запирающий плунжер не соединяется с внешней частью толкателя. При подаче масла на запирающий плунжер обе части толкателя соединяются и работоспособной становится внешняя часть толкателя, которая обеспечивает большой ход клапана.

Фирма Даймлер-Крайслер использует систему управления с запирающим плунжером для отключения цилиндров 8-ми и 12-ти цилиндровых двигателей.

Как было рассмотрено выше, по сигналу системы управления запирающий плунжер соединяет дополнительное коромысло с основными, что приводит к открытию клапана. В момент, когда дополнительное коромысло прекратит свое воздействие на основные коромысла, клапан не откроется и цилиндр выключиться из работы.

БМВ

Производители автомобилей БМВ используют систему Valvetronic, которая является представителем механического привода. Данная система позволяет регулировать подъем впускных клапанов и контролировать количество рабочей жидкости, поступающей в цилиндры. Это позволяет повысить уровень экономичности данного двигателя, не теряя при этом мощность, и сохраняет систему впрыска во впускной коллектор.

Между распределительным валом и соответствующими впускными клапа­нами встроен дополнитель­ный рычаг, который установлен на оси. Электродвигатель, используя червячную передачу, повернет эксцентриковый вал управления на угол, который был задан системой управления.

Открытие клапанов обеспечивают рычаги с роликовыми опорами посредством воздействия на коромысла, которые опираются на клапан и на гидравлический толкатель, что и обеспечивает данное взаимодействие. Уровень трения между осями рычага с роликовой опорой и коромыслом уменьшается за счет игольчатых роликовых подшипников.

В момент поворота эксцентрикового вала эксцентрик набегает на рычаг, что обеспечивает его поворот на необходимый угол. За счет перемещения эксцентрикового вала электродвигатель плеча промежуточного рычага увеличивается или уменьшается, что обеспечивает изменение хода впускного клапана.

Площадь, занимаемая установкой, не меняется, необходимо лишь место, в котором будет установлен электродвигатель. Эксцентриковый вал, рычажный механизм, распределительный вал представляют собой цельный модуль, который расположен на головке блока.

Открытие выпускных клапанов в системе с механическим приводом обеспечиваются за счет распределительного вала и коромысел. Данным производителем также была разработана своя система регулировки высоты подъема для выпускных клапанов.