6.3. Фази газорозподілу
Найбільшу потужність двигун має тоді, коли циліндри наповнені свіжою пальною сумішшю і найкраще очищені від відпрацьованих газів. Цього можна досягти, відкриваючи і закриваючи клапани з деяким випередженням або запізненням відносно мертвих точок. Моменти початку відкривання і кінця закривання клапанів, виражені в градусах кута повороту колінчастого вала, називають фазами газорозподілу.
Впускний клапан ГРМ відкривається тоді, коли кривошип не дійшов 25-35° до ВМТ (в кінці такту випуску), а закривається після того, як кривошип вала пройде НМТ на 50-70° (на початку такту стиснення).
Тривалість відкривання впускного клапана становить 255-285° кута повороту колінчастого вала.
Випускний клапан відкривається в кінці робочого ходу з випередженням на 50-70° до НМТ, а закривається на початку такту випуску із запізненням на 25-35° після ВМТ. Тривалість відкривання випускного клапана дорівнює 255-285°.
Моменти, коли обидва клапани відкриті одночасно, називають перекриванням клапанів. У цей час здійснюється продування циліндрів від відпрацьованих газів свіжою пальною сумішшю.
|
Рис. 6.21. Діаграма фаз газорозподілу |
Для отримання максимальної потужності двигуна на високих обертах необхідне позитивне перекриття клапанів біля ВМТ. Це пов’язано з тим, що потужність залежить від кількості паливно-повітряної суміші, що потрапляє в циліндри за короткий час. Проте цей час зі збільшенням обертів двигуна зменшується. На малих швидкостях, коли немає необхідності в великій потужності, краще, коли кут перекриття є мінімальним або нульовим.
Сьогодні все більше виробників використовують системи зміни фаз газорозподілу. Ці системи дозволяють регулювати проміжок часу та величину відкриття клапанів. Для їх приводу використовується або тиск масла в системі мащення, або спеціальні електродвигуни (гідравлічні та електричні).
|
Рис. 6.22. ГРМ з автоматичним регулюванням фаз газорозподілу |
Запитання для самоконтролю
1. Основні вимоги до механізмів газорозподілу
2. Класифікація механізмів газорозподілу
3. Переваги та недоліки різних типів механізмів газорозподілу.
4. Конструкція основних деталей клапанного механізму ГРМ.
5. Конструкція приводу механізму газорозподілу.
6. Які типи приводів використовуються в механізмах газорозподілу?
7. Фази газорозподілу.
§7. Система мащення автомобільного двигуна
7.1. Фізико-хімічні властивості, класифікація моторних олив
Оливи, які використовуються для змащування поршневих двигунів внутрішнього згоряння, називають моторними. Залежно від призначення їх поділяють на оливи для дизелів, оливи для бензинових двигунів та універсальні моторні оливи, які призначені для змащування двигунів обох типів. За температурними межами працездатності моторні оливи поділяють на літні, зимові та всесезонні. За складом базової оливи моторні оливи поділяють на синтетичні, мінеральні та частково синтетичні (суміш мінерального та синтетичних компонентів).
Мінеральні автомобільні оливи найбільше поширені у світі. Насамперед, це найдешевша група олив, що виготовляється за класичними технологіями і підходить для переважної більшості двигунів і трансмісій усіх видів автомобільної техніки.
Напівсинтетичні автомобільні оливи порівняно з мінеральними мають кращі характеристики: більш широкий температурний діапазон, кращий захист двигуна й автоагрегатів при холодному запуску, більш ефективний захист деталей і вузлів двигунів від зношування, а також від утворення небажаних відкладень (іржі, високотемпературного нагару, шламів). Крім того, застосування напівсинтетичних моторних олив дозволяє помітно заощаджувати пальне. Напівсинтетичні автомобільні оливи виготовляються із суміші базових мінеральних і синтетичних олив з додаванням збалансованих пакетів синтетичних присадок. Як і мінеральні, напівсинтетичні автомобільні оливи можуть практично без обмежень використовуватись у всіх типах двигунів легкових автомобілів і вантажівок.
Синтетичні автомобільні оливи мають найвищі технічні характеристики. Вони можуть використовуватись практично за будь-яких зовнішніх температур, за будь-яких умов експлуатації автомобіля, а також незалежно від стилю водіння власника автомобіля. Водночас слід зазначити, що синтетичні моторні оливи більш агресивні при взаємодії з застосовуваними в двигунобудівництві еластомірами (матеріалами, з яких виготовляються сальники, ущільнювачі і прокладки), у зв'язку з чим не рекомендується використовувати синтетичні моторні оливи при обслуговуванні двигунів застарілих конструкцій. Цей тип олив найбільш доцільно використовувати в сучасних високофорсованих двигунах із високою віддачею, з числом циліндрів більш як 4.
Моторна олива повинна надійно і протягом тривалого часу виконувати свої функції, забезпечуючи заданий ресурс двигуна.
Основні функції моторної оливи в двигунах:
зменшення тертя між тертьовими поверхнями деталей;
зниження зношування тертьових поверхонь;
охолоджування деталей;
додаткове ущільнення поршневих кілець;
захист деталей від корозії та забруднення вуглецевими відкладеннями.
До експлуатаційних властивостей моторних олив відносять в першу чергу ті, від яких залежать втрати енергії на тертя, зношування тертьових поверхонь, утворення осаду в двигуні, корозія деталей і пуск двигуна при низькій температурі.
Головними з них є змащувальні і в’язкісно-температурні властивості, термоокислювальна стабільність, миючі, протиокислювальні та протикорозійні властивості.
Змащувальні властивості. Під цим поняттям об'єднано декілька властивостей олив, що впливають на процеси тертя і зношування поверхонь тертьових деталей. Основні з них:
протифрикційні — впливають на втрати енергії при терті поверхонь;
протизношувальні — зменшують зношення поверхонь тертьових деталей при помірних навантаженнях;
протизадирні — оберігають тертьові поверхні від задирання в умовах високих навантажень.
Головний показник змащувальних властивостей оливи — в'язкість.
В'язкість — це властивість рідини чинити опір переміщенню одного шару щодо іншого під дією зовнішньої сили.
В’язкістно-температурні властивості. Від в’язкості моторної оливи при робочих температурах в двигуні залежить якість змащування тертьових поверхонь та зношування деталей.
Термоокиснювальна стабільність – це час, протягом якого досліджувана олива при температурі 2500С перетворюється в лаковий залишок, який складається з 50% робочої фракції та 50% лаку.
Мийно-диспергувальні властивості характеризують здатність оливи зменшувати утворення вуглецевих відкладень і осадів на деталях двигуна та підтримувати продукти забруднення в завислому стані.
Протиокиснювальні властивості характеризують стійкість оливи до окиснення.
Протикорозійні властивості моторних олив залежать від ефективності протиокиснювальних та протикорозійних присадок, які зменшують корозію металів в двигуні.
Відповідно до вітчизняної класифікації, моторні оливи поділяються на класи за в’язкістю і групи за призначенням та експлуатаційними властивостями. Проте в світі загальноприйнятою стала класифікація моторних олив «Американського товариства автомобільних інженерів» – SAE J300. Експлуатаційні властивості та область застосування моторних олив вказуються за класифікацією API (Американський інститут нафти). В Європі з 1996 року діє класифікація АСЕА (Комітет виробників автомобілів загального ринку).
Таблиця 7.1