Десмодромный механизм газораспределительной системы двс: устройство, работа, недостатки

Недостатки использования десмодромного механизма газораспределения

Несмотря на то, что система подобного типа в последнее время очень активно используется, она имеет ряд характерных недостатков:

  1. Высокая цена механизма
  2. Шумность
  3. Сложная конструкция
  4. Низкая ремонтопригодность

Понятно, что использование новых современных систем подобных десмодромному механизму не может проходить гладко. Должно пройти некоторому количеству времени, прежде чем работа системы будет отлажена.

Спасибо за внимание, удачи вам на дорогах. https://www.youtube.com/embed/WxG-KpH1L8U

Что нужно знать?

Десмодромный механизм — особый тип ГРМ, отличающийся прямым управлением процессами опускания и подъема клапанов. Данная особенность обеспечивает открытие и закрытие устройств на каждом из оборотов коленвала силового узла. Название «десмодромный» произошло с греческого языка. Слово сформировано с двух частей:

  • «desmos» — в переводе означает контроль, связь или управление;
  • «dromos» переводится, как движение или действие.

Таким образом, общий перевод слова «десмохромный» звучит как управляемое движение.

Впервые новая схема ГРМ была испробована еще в 1950-х годах и пользовалась спросом только на гоночных авто производителях Мерседес-Бенца. Сегодня десмодромный механизм применяется в ДВС и монтируется на двухколесном  транспорте производителя Дукати. К слову, для мотоциклов Ducati применение «десмодрома» уже давно стало визитной карточкой. В международной практике такая система носит название — Desmodromic. Такое же название узел носит и в технической литературе.

ГРМ десмодромного типа — механизм, четко контролирующий процессы движения клапанов, что позволяет добиться идеального выбора времени открытия (закрытия) для каждого из оборотов коленвала.

Недостатки системы ГРМ Desmodromic

Несмотря на свою актуальность и полезность, подобная система имеет ряд недостатков, которые делают этот механизм столь редко используемым:

  • Высокая стоимость самого механизма;
  • Сложность в обеспечении технического обслуживания. Это обуславливается наличием огромного количества движущихся деталей, которые быстро изнашиваются при усиленных нагрузках;
  • Сложная и громоздкая конструкция десмодромного механизма;
  • Высокий уровень шума, производимого при больших нагрузках;

Сложность в регулировке тепловых зазоров. Регулировка в механизме подобного типа осуществляется при помощи специальных шайб, расположенных на коромыслах. Для каждой пары коромысел (верхних и нижних) подбирается отдельная пара регулировочных шайб, что создает определенные сложности в процессе сборки и обслуживания механизма.

Устройство, которое управляет работой клапанов газового впуска и выпуска в двигателе внутреннего сгорания и является разновидностью механизма газораспределения, называется десмодромным. Пионерами в использовании данного механизма стали немецкие автопроизводители, которые активно внедряли его в свои творения. Отдельного же внимания заслуживает компания Mercedes.

Спустя много лет после своего появления и применения в автомобилях, десмодромный механизм несколько изменился, но в целом можно сказать, что он остался прежним. На сегодняшний день многие автомобилисты знают его как Desmodromic.

ГРМ и его проблемы

Заинтригованы? Надеемся, что да. Итак, как Вы уже, наверное, знаете, одним из ключевых компонентов двигателя внутреннего сгорания является газораспределительный механизм (ГРМ).

На него возложена важнейшая функция: управлять открытием клапанов цилиндров и делать это в чётко обозначенные моменты, зависящие от движения поршня.

На первый взгляд всё просто – распределительный вал, связанный ременной или цепной передачей с коленвалом, вращается и, имея в своём распоряжении так называемые кулачки, воздействует ими через систему коромысел или толкателей на клапанный механизм.

Но тут начинаются сложности. Чтобы вернуть клапан в исходное положение (в закрытое), как правило, используются пружины, которые при высоких оборотах мотора просто не успевают его полностью закрыть в силу своей инерционности и паразитного резонанса.

Особенно это актуально для гоночных и спортивных автомобилей, где силовые агрегаты могут раскручиваться до 9000 и более оборотов.

Дизайн и история

Пример десмодромного тарельчатого клапана.

Полностью управляемое движение клапана было задумано в первые дни разработки двигателей, но разработка системы, которая работала бы надежно и не была слишком сложной, потребовала много времени. Системы десмодромных клапанов впервые упоминаются в патентах 1896 года Густава Миса. Морской двигатель Остина 1910 года производил 300 л.с. и был установлен на быстроходном катере под названием «Ирен I»; Его полностью алюминиевый двигатель с двумя верхними клапанами имел два магнето, два карбюратора и десмодромные клапаны. Гран-при Delage и Nagant 1914 года (см. Pomeroy «Grand Prix Car») использовали систему десмодромных клапанов (в отличие от современной системы Ducati ).

Azzariti, недолговечный итальянский производитель с 1933 по 1934 год, производил двухцилиндровые двигатели объемом 173 куб. См и 348 куб. См, некоторые из которых имели десмодромный клапанный механизм, причем клапан закрывался отдельным распределительным валом.

Mercedes-Benz W196 Formula One гоночный автомобиль 1954-1955, и Mercedes-Benz 300SLR спортивный гоночный автомобиль 1955 года оба были Desmodromic приведения в действие клапана.

В 1956 году инженер Ducati Фабио Тальони разработал систему десмодромных клапанов для Ducati 125 Grand Prix, создав Ducati 125 Desmo.

Его цитируют:

Инженеры, пришедшие после него, продолжили эту разработку, и Ducati владеет рядом патентов, касающихся десмодромии. Десмодромное срабатывание клапана применяется в мотоциклах Ducati высшего класса с 1968 года, с появлением «широкоформатных» одноцилиндровых двигателей Mark 3.

В 1959 году братья Мазерати представили одну из своих последних разработок: десмодромный четырехцилиндровый двигатель объемом 2000 куб. См для своего последнего OSCA Barchetta.

Коленчатый вал

1.носок коленчатого вала;

2.посадочное место звездочки (шестерни) привода распределительного вала;

3.отверстие подвода масла к коренной шейке;

4.противовес;

5.щека;

5.шатунные шейки;

7.фланец маховика;

8.отверстие подвода масла к шатунной шейке;

9.противовесы;

10.коренные шейки;

11.коренная шейка упорного подшипника

Коленчатый вал – один из наиболее ответственных и дорогостоящих конструктивных элементов двигателя внутреннего сгорания. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршней в крутящий момент. Коленчатый вал воспринимает периодические переменные нагрузки от сил давления газов, а также сил инерции движущихся и вращающихся масс.

Коленчатый вал двигателя, как правило, цельный конструктивный элемент, поэтому правильно его называть деталью. Вал изготавливается из стали с помощью ковки или чугуна путем литья. На дизельных и турбированных двигателях устанавливаются более прочные стальные коленчатые валы.

Конструктивно коленчатый вал объединяет несколько коренных и шатунных шеек, соединенных между собой щеками. Коренных шеек, как правило, на одну больше, а вал с такой компоновкой называется полноопорным. Коренные шейки имеют больший диаметр, чем шатунные шейки. Продолжением щеки в противоположном от шатунной шейки направлении является противовес. Противовесы уравновешивают вес шатунов и поршней, тем самым обеспечивают плавную работу двигателя.

Шатунная шейка, расположенная между двумя щеками, называется коленом. Колена располагаются в зависимости от числа, расположения и порядка работы цилиндров, тактности двигателя. Положение колен должно обеспечивать уравновешенность двигателя, равномерность воспламенения, минимальные крутильные колебания и изгибающие моменты.

Шатунная шейка служит опорной поверхностью для конкретного шатуна. Коленчатый вал V-образного двигателя выполняется с удлинёнными шатунными шейками, на которых базируется два шатуна левого и правого рядов цилиндров. На некоторых валах V-образных двигателей спаренные шатунные шейки сдвинуты относительно друг друга на угол 18°, что обеспечивает равномерность воспламенения (технология носит название Split-pin).

Наиболее нагруженным в конструкции коленчатого вала является место перехода от шейки (коренной, шатунной) к щеке. Для снижения концентрации напряжений переход от шейки к щеке выполняется с радиусом закругления (галтелью). Галтели в совокупности увеличивают длину коленчатого вала, для уменьшения длины их выполняют с углублением в щеку или шейку.

Вращение коленчатого вала в опорах, а шатунов в шатунных шейках обеспечивается подшипниками скольжения. В качестве подшипников применяются разъемные тонкостенные вкладыши, которые изготавливаются из стальной ленты с нанесенным антифрикционным слоем. Проворачиванию вкладышей вокруг шейки препятствует выступ, которым они фиксируются в опоре. Для предотвращения осевых перемещений коленчатого вала используется упорный подшипник скольжения, который устанавливается на средней или крайней коренной шейке.

Тюнинг моторов КИА G4GC и G4FC

Существует несколько способов увеличить мощность силового агрегата G4GC:

  1. Калибровка (перепрошивка ЭБУ) двигателя. При этом специалисты обещают увеличение мощности до 150 л. с.
  2. Для того чтобы поднять мощность мотора G4GC до 160 л. с. необходимо выполнить ряд доработок: внедрить прямоточный выхлоп, установив «паук» 4-2-1; установить распределительные валы с фазой 268/264 и большим подъемом клапанов.
  3. Кроме того можно попробовать увеличить мощность моторов G4GC до 180 л. с. Однако это требует специально изготовленных на заказ распределительных валов с фазой 270 и большим подъемом клапанов. Кроме того необходимо сварить оригинальный турбоколлектор и обеспечить маслоподачу на турбину TD04L. Также понадобятся интеркуллер, пайпинги, форсунки 440 сс, выхлопная труба диаметром 51 или 63 мм. Собранная воедино, такая система при правильной настройке способна обеспечить мощность G4GC до 180 л. с. Однако на сколько хватит его ресурса неизвестно.

Двигатель G4FC также поддается тюнингу:

Поднять его мощность до 160 л. с. можно путем установки компрессора РК-23-1 (РК-23-е) и небольшой турбины.

Кроме того необходимо:

  1. установить выхлоп на трубе диаметром 51 мм;
  2. расточить впускные и выпускные каналы ГРМ;
  3. применить большие клапана.

Кроме того, для того чтобы сохранить ресурс двигателя КИА Рио в обязательном порядке придется поставить кованую поршневую группу под степень сжатия 8,5. Если этого не сделать, то двигатель, рассчитанный на степень сжатия 11, попросту развалится.

DOHC является аббревиатурой. Перевод на русский язык дает понять, что имеется в виду под этим словом — это наличие двух распределительных валов. Иногда пользуются русской аббревиатурой DOHC — ДВРВ, чаще ДОШЦ. Произошел двигатель DOHC в результате креативного мышления, опытной езды и стремительности «банды четырех». Такое название дали группе изобретателей, которые представили миру двигатель DOHC.

Классификация ГРМ

Нижнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.

Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.

Смешанное расположение клапанов

Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».

Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.

Верхнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.

Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.

Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.

Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.

  • Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
  • Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.


В двигателях с подобным типом газораспределительного механизма важную роль играет устройство привода распредвалов. В качестве передаточного элемента используется цепь, находящаяся в герметично закрытом объеме, и омывающаяся маслом, или зубчатый ремень, находящийся на внешней стороне двигателя. Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.

Система впрыска

На
современных автомобилях используются
различные системы впрыска топлива.
Система
впрыска
(другое наименование инжекторная
система, от
injection – впрыск) предназначена для
образования топливно-воздушной смеси
за счет впрыска топлива.

Системы
впрыска устанавливаются на автомобили
с бензиновыми и дизельными двигателями.
Вместе с тем, конструкции систем впрыска
бензиновых и дизельных двигателей
существенным образом различаются.

Система
впрыска топлива
входит в состав топливной системы
автомобиля. Основным рабочим органом
системы впрыска является форсунка
(инжектор).

В
зависимости от способа образования
топливно-воздушной смеси системы
впрыска бензиновых
двигателей разделяются:

  • системы центрального
    впрыска;

  • системы
    распределенного впрыска;

  • системы
    непосредственного впрыска.

Центральный
впрыск (моновпрыск)
осуществляется одной форсункой,
устанавливаемой во впускном коллекторе.

Система
распределенного впрыска (многоточечная
система впрыска)
предполагает подачу топлива на каждый
цилиндр отдельной форсункой. Образование
топливно-воздушной смеси происходит
во впускном коллекторе.

Перспективной
с точки зрения топливной экономичности
является система непосредственного
впрыска. Впрыск топлива осуществляется
непосредственно в камеру сгорания
каждого цилиндра.

Системы
впрыска бензиновых двигателей могут
иметь механическое
или электронное управление.
Наиболее совершенным является электронное
управление впрыском, обеспечивающее
значительную экономию топлива и
сокращение вредных выбросов.

Впрыск
топлива в системе может осуществляться
непрерывно
или импульсно
(дискретно).
Перспективным с точки зрения экономичности
является импульсный впрыск топлива.

В
двигателе система впрыска обычно
объединена с системой зажигания и
составляет объединенную
систему впрыска и зажигания
(Motronic, Fenix). Согласованную работу систем
обеспечивает система управления
двигателем.

Современными
системами
впрыска дизельных
двигателей являются:

  • система впрыска
    Сommon Rail;

  • система впрыска
    насос-форсунками.

Работа
системы впрыска Common Rail основана на
подаче топлива к форсункам от общего
аккумулятора высокого давления –
топливной рампы (в переводе Common Rail —
«общая рампа»).

В
системе впрыска насос-форсунками функции
создания высокого давления и впрыска
топлива объединены в одном устройстве
– насос-форсунке.

Системы
впрыска дизельных двигателей имеют
электронное управление.

Прочие системы газораспределения

Гильзовая система газораспределения


Газораспределение на Bristol Perseus


Устройство ГРМ со скользящими гильзами Впервые разработана американским инженером Чарльзом Найтом (Charles Yale Knight), часто по его фамилии называется «системой Найта», хотя Найт разработал лишь один из типов гильзового газораспределения — со скользящими гильзами

Применялась на дорогих легковых автомобилях — в первую очередь нужно отметить целую серию моделей SS («San-Soupape»

, фр.«без клапанов» ) французской фирмы Panhard et Levassor и автомобили фирмы Avions Voisin с двигателями Найта, а также такие модели, как Willys-Knight и Mercedes-Knight. Полный список автомобилей с двигателями Найта включает такие марки и модели, как :

  • Brewster;
  • Columbia;
  • Daimler;
  • Falcon-Knight (1927—1929);
  • Mercedes-Benz;
  • Minerva;
  • Moline-Knight (1914—1919);
  • Panhard et Levassor;
  • Peugeot and Mors;
  • R&V Knight (1920—1924);
  • Silent-Knight (1905—1907);
  • Stoddard-Dayton;
  • Stearns-Knight (1911—1929);
  • Avions Voisin (1919—1938);
  • Willys-Knight (1915—1933);

Также гильзовое газораспределение находило применение на авиадвигателях, в частности, на британских авиационных двигателях разработки тридцатых годов, таких, как Bristol Perseus, Bristol Pegasus, Bristol Hercules. Аналогичные конструкции широко применялись и на паровых двигателях

Принцип действия — открытие/закрытие окон в стенках цилиндра скользящими гильзами (sleeve valves). На британских авиадвигателях применялась не система Найта, а система МакКаллума, в которой гильзы не скользили вдоль цилиндра, а вращались относительно него, что было проще в реализации. Также существовало небольшое число двигателей, имевших окна не сбоку цилиндра, а в самой головке блока, то есть более близких к традиционной системе с тарельчатыми клапанами

Главное преимущество — полная бесшумность. Кроме того, — долговечность и улучшение наполнения цилиндров бензовоздушной смесью за счёт большого размера и меньшего сопротивления окон в гильзах по сравнению с каналами клапанов, особенно в нижнеклапанных двигателях

Основные недостатки — сложность и высокий расход масла

Преимущества этой системы были особенно заметны по сравнению с нижнеклапанными автомобильными двигателями первой половины XX века, после появления гидрокомпенсаторов клапанного зазора и верхне расположенных клапанов, они практически исчезли. Тем не менее, в настоящее время ряд исследователей считает, что возможен возврат к системе Найта или иному виду гильзового газораспределения в двигателях будущего

Банда четырех для всех любителей быстрой езды

Великолепные инженеры копании Peugeot весьма любили погонять на дороге. Посовещавшись, они пришли к разработке теоретической части автомобильного мотора. В тот период времени, до того, как был создан мотор DOHC, обороты не доходили выше 2000. «Банда четырех» задумалась над тем, чтобы произвести мощный и быстрый, сложный и сверхэкономичный автомобильный двигатель, аналогов которому мир на тот момент еще не знал.

Основа устройства была предложена по идее Зуккарелли. По его мнению, необходимо было поменять некоторые конструктивные особенности, а именно поместить каждый распределительный вал над клапанами. Вследствие таких операций ненужные элементы конструкции просто отпадают. А для большей легкости клапанов, им предложено было взять четыре легких клапана, вместо двух более тяжелых. Такие особенности считались инновационными, но в полной мере позволили решить основные поставленные задачи.

Двигатель DOHC на странице в Википедии представлен двумя распределительными валами, помещенными в головку цилиндра и четырьмя клапанами для каждого цилиндра. Данная статья расскажет о создании и конструктивных особенностях двигателей DOHC — это несомненно будет интересно не только специалистам, но и вполне рядовым автолюбителям. Двигатель DOHC обладает распределительным валом, который размещается над рядами клапанов как над впускными, так и над выпускными. «Посредники» (коромысла, штанги, рокеры) в данном случае отсутствуют, поскольку их функции перераспределены между другими элементами нового мотора. А для легкости каждого клапана, сверху цилиндра устанавливается четыре, а не привычные два, легких клапана. Таким образом, когда обороты увеличатся, пружины будут принимать значительно меньше нагрузки — это существенно уменьшает их износ и продлевает жизнь мотору в целом.

Распределительный вал

Распределительный вал или попросту распредвал в газораспределительном механизме обеспечивает выполнение основной функции – своевременного открытия и закрытия клапанов, за счет чего производится приток свежего воздуха и выпуск отработавших газов. В общем виде распределительный вал управляет процессом газообмена в двигателе.

Распределительный вал Для уменьшения инерционных нагрузок, увеличения жесткости элементов газораспределительного механизма распределительный вал должен располагаться как можно ближе к клапанам. Поэтому стандартное положение распредвала на современном двигателе в головке блока цилиндров – т.н. верхнее расположение распределительного вала.

В газораспределительном механизме используется один или два распределительных вала на ряд цилиндров. При одновальной схеме обслуживаются впускные и выпускные клапаны (два клапана на цилиндр). В двухвальном газораспределительном механизме один вал обсуживает впускные клапаны, другой – выпускные (два впускных и два выпускных клапана на цилиндр).

Основу конструкции распределительного вала составляют кулачки. На каждый клапан используется, как правило, один кулачок. Кулачок имеет сложную форму, которая обеспечивает открытие и закрытие клапана в установленное время, и его подъем на определенную высоту. В зависимости от конструкции газораспределительного механизма кулачок взаимодействует либо с толкателем, либо с коромыслом.

При работе распределительного вала кулачки вынуждены преодолевать усилия возвратных пружин клапанов и силы трения от взаимодействия с толкателями. На все это расходуется полезная мощность двигателя. Указанных недостатков лишена беспружинная система, реализованная в десмодромном механизме. Для уменьшения силы трения между кулачком и толкателем плоская поверхность толкателя может заменяться роликом. В отдаленной перспективе использование магнитной системы для управления клапанами, обеспечивающей полный отказ от распределительного вала.

Распределительный вал изготавливается из чугуна (литьем) или стали (ковкой). Распредвал вращается в опорах, которые представляют собой подшипники скольжения. Число опор на одно превышает число цилиндров. Опоры, в основном, разъемные, реже – неразъемные (выполнены как одно целое с головкой блока). В опорах, выполненных в чугунной головке, используются тонкостенные вкладыши, которые при изнашивании заменяются.

От продольного перемещения распредвал удерживают упорные подшипники, располагающиеся около приводной шестерни (звездочки). Распределительный вал смазывается под давлением. Предпочтительным является индивидуальный подвод масла к каждому подшипнику. Значительно повышается эффективность газораспределительного механизма с использованием различных систем изменения фаз газораспределения, которые позволяют добиться повышения мощности, топливной экономичности, снижения токсичности отработавших газов. Различают несколько подходов к изменению фаз газораспределения:

поворот распределительного вала на различных режимах работы;

использования нескольких кулачков с различным профилем на один клапан;

изменение положения оси коромысла.

Проблемы в процессе эксплуатации

Как показывает практика, механизм Desmodromic вызывает ряд сложностей в эксплуатации. Главная проблема такого устройства ГРМ состоит в компенсации зазоров, возникающих из-за износа узла в процессе эксплуатации. Именно эта проблема исключает массовое внедрение  технологии.

Откуда же берется тепловой зазор? Можно ли его устранить? Для нормальной работы приводного механизма клапана наличие приводного зазора является обязательным. При достижении наибольшей мощности температура в клапане впуска достигает уровня 750-850 градусов Цельсия. Одновременно с этим температура нижних элементов мотора с ОЖ находится на уровне 100-200 градусов Цельсия.

Стержень клапана имеет особенность удлиняться больше, чем другие элементы основания цилиндров. Как следствие, тепловой зазор становится меньше. Если клапан перегревается, к примеру, из-за позднего зажигания, износа или неправильной регулировки, то уменьшается плотность сжатия и повышается риск прогорания клапана. Размер теплового зазора и кулачковый профиль для исключения стука выбирается таким образом, чтобы момент работы приводного режима или кулака толкателя всегда был в пределах нормы.

Определение теплового зазора мотора автомобиля производится с помощью специального устройства (щупа), имеющего плоский профиль. В процессе измерений стоит учитывать множество различных факторов — износ поверхностей, особенности конструкции мотора, требования производителя и так далее. Снизить вес двигающихся элементов, обеспечивающих движение клапанов, проще всего с помощью толкателей. Процесс измерения зазора должен производиться при замене вставок цилиндра.

Если величина зазора меньше допустимой величины, то возможно подгорание плоскости клапанов, утечка газов, низкое качество посадки клапанов. При увеличении параметра возможно ухудшение очистки цилиндров, недостаточно качественное наполнение, неполное открытие, повышение ударной нагрузки, чрезмерный износ деталей и так далее.

Сравнение с обычными клапанными механизмами

В современных двигателях поломка пружины клапана на высоких оборотах в основном устранена. Главное преимущество десмодромной системы — предотвращение смещения клапана при высоких оборотах.

При традиционном срабатывании пружинного клапана по мере увеличения частоты вращения двигателя инерция клапана в конечном итоге преодолевает способность пружины полностью закрывать его до того, как поршень достигнет ВМТ (верхней мертвой точки). Это может привести к нескольким проблемам. Во-первых, что наиболее опасно, поршень сталкивается с клапаном, и оба они разрушаются. Во-вторых, клапан не возвращается полностью на свое место до начала горения. Это позволяет газам сгорания преждевременно выходить, что приводит к снижению давления в цилиндре, что приводит к значительному снижению производительности двигателя. Это также может привести к перегреву клапана, возможно его деформации и серьезному отказу. В двигателях с пружинным клапаном традиционным средством устранения смещения клапана является повышение жесткости пружин. Это увеличивает давление в седле клапана (статическое давление, удерживающее клапан в закрытом состоянии). Это выгодно при более высоких оборотах двигателя из-за уменьшения вышеупомянутого смещения клапана. Недостатком является то, что двигателю приходится работать тяжелее, чтобы открыть клапан на всех оборотах двигателя. Более высокое давление пружины вызывает большее трение (следовательно, повышение температуры и износ) в клапанном механизме.

Десмодромная система позволяет избежать этой проблемы, потому что ей не нужно преодолевать силу пружины. Он по-прежнему должен преодолевать инерцию открытия и закрытия клапана, что зависит от эффективной массы движущихся частей. Эффективная масса традиционного клапана с пружиной включает половину массы пружины клапана и всю массу держателя пружины клапана. Однако десмодромная система должна иметь дело с инерцией двух коромысел на клапан, поэтому это преимущество во многом зависит от навыков проектировщика. Еще один недостаток — точка контакта кулачков с коромыслами. Роликовые толкатели относительно легко использовать в обычных клапанных механизмах, хотя они добавляют значительную подвижную массу. В десмодромной системе ролик потребуется на одном конце коромысла, что значительно увеличит его момент инерции и сведет на нет его преимущество «эффективной массы». Таким образом, десмо-системы, как правило, должны иметь дело с трением скольжения между кулачком и коромыслом и, следовательно, могут иметь больший износ. Точки контакта на большинстве коромысел Ducati имеют твердое хромирование, чтобы уменьшить этот износ. Другой возможный недостаток заключается в том, что было бы очень сложно включить регуляторы зазора гидравлических клапанов в десмодромную систему, поэтому клапаны необходимо периодически регулировать, но это верно для типичных мотоциклов, ориентированных на рабочие характеристики, поскольку зазор клапана обычно устанавливается с помощью прокладки под кулачком. последователь.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий