Что такое фазорегулятор двигателя

Что такое фазовращатель в автомобиле?

В теории для наполнения цилиндра горючей смесью и выпуска отработанных газов клапаны должны открываться точно в верхней или нижней мертвых точках. На практике же это приходится делать заблаговременно. Причем на разных оборотах двигателя время открытого состояния должно быть разным. Но время и высота подъема клапанов раз и навсегда заданы формой кулачков распредвала, представляя собой компромисс между высоким крутящим моментом на низких оборотах и высокой мощностью на высоких оборотах. Чтобы оптимизировать наполнение и очистку цилиндров двигателя в разных режимах работы были созданы системы изменения фаз газораспределения.

• 1 Как двигают фазы
• 2 Системы регулирования фаз

Как двигают фазы

У разных производителей существуют различные конструкции таких систем. Одни изменяют время подъема клапанов, другие – высоту подъема, а третьи – и то, и другое. Системы изменения фаз могут устанавливаться только для впускных клапанов или и для впускных, и для выпускных. В настоящее время используется три способа изменения фаз газораспределения.

• Первый способ – поворот распредвала по ходу вращения с ростом оборотов двигателя. Таким образом, обеспечивается более раннее открытие клапанов. Основная деталь таких систем – фазовращатель (другое название – гидроуправляемая муфта). Он представляет собой ротор, смонтированный в шкиве распредвала, между которыми есть полости. Эти полости по сигналу контроллера двигателя через электромагнитный клапан заполняются маслом, что приводит к повороту распредвала. Угол поворота зависит от того, какая именно полость заполнена. Фазовращатель в большинстве случаев устанавливается только на впускной распредвал, на некоторых системах – и на выпускной. Описанный способ используется в системах VANOS и Double VANOS от BMW, VVT-i и Dual VVT-i(Variable Valve Timing with intelligence) от Toyota, VVT(Variable Valve Timing) от Volkswagen, VTC(Variable Timing Control) от Honda, CVVT(Continuous Variable Valve Timing) от Hyundai, Kia, Volvo, General Motors, VCP(Variable Cam Phases) от Renault.
• Второй способ – применение кулачков разного профиля на разных режимах работы. На малых оборотах используются кулачки, обеспечивающие «узкие» фазы, то есть малые высоту подъема и время открытия клапанов. С ростом оборотов по команде блока управления происходит переключение на «широкофазные» кулачки. Таким образом, фазы меняются ступенчато, а не плавно, как в предыдущей системе. Зато, кроме фаз, регулируется и высота подъема клапана. Разнопрофильные кулачки используют в своих системах: VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) от Honda, VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift with intelligence) от Toyota, MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control) от Mitsubishi.
• Третья, самая совершенная группа систем, плавно регулирует высоту подъема клапанов. Главное достоинство таких систем в том, что они позволяют отказаться от дроссельной заслонки на впуске. Тем самым существенно снижаются насосные потери и расход топлива. Впервые такая система под названием Valvetroniс была применена BMW. В ней между распредвалом и клапаном расположен дополнительный рычаг, один конец которого давит на коромысло клапана, а второй соединен с эксцентриковым валом. Проворачивая этот вал с помощью электромотора, система управления тем самым меняет наклон рычага и его плечо. Увеличение плеча приводит к увеличению подъема клапана и количества воздуха, попадающего в цилиндры. Высота подъема регулируется в пределах от 0,5 до 12 мм.

Вслед за BMW аналогичные системы создали Valvematic от Toyota, VEL (Variable Valve Event and Lift System) от Nissan, MultiAir от Fiat, VTI (Variable Valve and Timing Injection) от Peugeot.

В системе MultiAir используется один распредвал, который приводит и впускные, и выпускные клапана. Но если выпускные клапана механически управляются кулачками, то на впускные воздействие от кулачков передается через специальную электрогидравлическую систему. Именно в ней и состоит новизна. Впускные кулачки нажимают на поршни, а те через электромагнитный клапан передают усилие на рабочие гидроцилиндры, которые уже воздействуют на впускные клапана.

Главный узел – именно клапан, регулирующий давление в системе. Он имеет только два положения: открыт-закрыт. Если он открыт, давление в системе отсутствует, и усилие на клапан не передается. Поэтому, управляя моментом и длительностью открытия электромагнитного клапана за то время, пока кулачок воздействует на поршенек, можно добиться любого алгоритма открытия впускных клапанов. А значит, ширину фаз можно плавно регулировать от 0 до 100%.

Максимальная ширина фазы определяется профилем впускного кулачка распредвала.

А какое отношение все вышеописанное имеет к экологии? Системы изменения фаз газораспределения, оптимизируя процесс сгорания топлива, тем самым снижают его расход, а, значит и количество вредных выбросов.

Системы регулирования фаз

Система регулирования фаз VTEC от Honda.Система регулирования фаз MultiAir от FIATСистема регулирования фаз VVT от Volkswagen.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя приводит к выделению выхлопных газов и увеличению температуры. Во время такта сжатия поршень движется к верхней мертвой точке (ВМТ) сжимая топливовоздушную смесь или воздух (дизельный двигатель).

Воспламенение происходит незадолго до ВМТ. В бензиновом двигателе топливовоздушную смесь воспламеняет искра свечи зажигания. В дизельном моторе в раскаленный от сжатия воздух впрыскивают распыленное топливо. Когда поршень приближается к нижней мертвой точке (НМТ), наступает выпускная фаза газораспределения. Выпускной клапан открывается и поднимающийся к ВМТ поршень выдавливает из цилиндра продукты горения топливовоздушной смеси. Когда поршень подходит к ВМТ заканчивается фаза выпуска и начинается фаза впуска. Поршень движется в ВМТ, в цилиндре возникает разряжение, благодаря которому воздух засасывает внутрь камеры сгорания. После достижения ВМТ фаза впуска завершается и начинается такт сжатия.

Система изменения фаз газораспределения — предназначение, виды систем и принцип работы

Общепринятое название системы изменения фаз газораспределения — Variable Valve Timing.

Зачем она нужна

С ее помощью регулируют параметры работы газораспределительного механизма для различных режимов работы двигателя. Это повышает крутящий момент и мощность двигателя, экономит топливо и снижает вредные выбросы.

Необходимо регулировать следующие параметры газораспределительного механизма:

• момент открытия и закрытия клапанов;
• продолжительность их открытия:
• высоту подъема клапанов.

Совокупность этих параметров составляет фазы газораспределения, выраженные в продолжительности тактов впуска и выпуска, которая характеризуется углом поворота коленвала относительно «мертвой» точки. На фазу газораспределения влияет форма кулачка распределительного вала, который воздействует на клапан.

Величину фаз необходимо регулировать для разных режимов работы двигателя. При низких оборотах они должны быть минимальными («узкие» фазы). Наоборот, при высоких оборотах двигателя фазы газораспределения — максимально широкие, но при этом они должны полностью перекрывать такты впуска и выпуска (естественная рециркуляция отработавших газов).

Как проверить исправность фазорегулятора Рено

Работоспособность клапана фазорегулятора Renault Megane II проверяют в два этапа. Прежде всего, следует сделать выводы о исправности катушки соленоида. Чтобы диагностировать неисправности электрической части прибора, понадобится мультиметр. К слову, провести необходимые измерения можно без снятия клапана с двигателя – достаточно отсоединить колодку его подключения к электронному блоку управления (ЭБУ). Установив тестер в режим измерения десятков Ом, прикоснитесь щупами к контактам в разъеме клапана.

При температуре окружающего воздуха около 20 °С прибор должен показать сопротивление 6.5-7 Ом. Слишком малое значение свидетельствует о межвитковом замыкании, тогда как показания прибора, стремящиеся к бесконечности, говорят об обрыве проводников. И в том, и другом случае деталь подлежит замене.

Чтобы проверить наличие неисправностей механической части клапана, понадобится источник питания напряжением 12 В (можно использовать аккумулятор авто) и щуп толщиной 0.8 мм. Клапан снимают с двигателя, после чего его разъем подключают к источнику питания. Внутренний поршень клапана должен со щелчком выдвигаться из обоймы соленоида, а при снятии напряжения возвращаться в исходное положение. Засор внутренней поверхности устройства приводит к тому, что шток выдвигается не на всю длину, оставляя каналы подачи масла закрытыми.

Чтобы проверить точность срабатывания, измеряют расстояние от поршня до корпуса в двух крайних положениях (на включенном и выключенном клапане). Зазор менее 0.8 мм свидетельствует, что засор препятствует полному перемещению штока. В этом случае фазёр необходимо промыть и продуть сжатым воздухом.

Что делать при появлении ошибки DF080

Очень часто нарушения в работе электромагнитного фазорегулятора Рено Меган 2 вызывают ошибку DF080, которая при подключении диагностического сканера указывается как неисправность в цепи изменения характеристики распределительного вала. Появление ошибки этого типа свидетельствует о нарушениях в работе электромагнитного клапана «фазёра» или обрыве цепи его подключения к электронному блоку управления.

Для её устранения необходимо в первую очередь проверить исправность клапана (о том, как это сделать мы говорили выше). Если он работает нормально, то причиной ошибки является плохой контакт или обрыв цепи. В этом случае необходимо отсоединить колодку подключения электромагнитного устройства и прозвонить цепь от клапана до ЭБУ мультиметром. Если прибор показал обрыв одного из проводников, то в первую очередь следует осмотреть переходной жгут от двигателя до блока управления. Специалисты говорят о нём, как о самом проблемном и уязвимом месте.

В случае, когда прозвонка цепи показала её исправность, причину неисправности следует искать в самой колодке, в контактной части. Как показывает практика, со временем пины разъёма теряют упругость. Особенно часто это происходит после многократного снятия и подключения колодки к клапану. Чтобы восстановить контакт, необходимо разобрать колодку, извлечь клеммы и поджать их контактные части при помощи тонкой отвертки или шила.

Обратите внимание: чтобы не перепутать полярность подключения, вынимать и ремонтировать пины лучше всего по очереди. Кроме того, учтите, что на каждой клемме есть миниатюрная защелка, которая удерживает контактную часть в колодке. Не следует применять грубую силу – контактная часть извлечется без проблем, как только вы отожмёте фиксатор каким-нибудь тонким инструментом.

Принцип работы электромагнитного клапана. Особенности

Если рассматривать статическое положение, то в этот момент катушка клапана будет обесточена, более того, клапан закрывается вовсе, но он может быть и открыт, так как здесь все зависит от его типа. Что касается мембраны, поршня, то эти детали находятся в соприкосновении с седлом изделия.

Важно отметить, что как только происходит электрическое напряжение на катушку, это приводит к тому, что клапан начинает открываться. Такое действие начинает происходить с помощью магнитного поля, которое и создается в катушке.

В тот момент, когда потребитель пожелает приобрести газовый клапан ГБО, то он должен понимать, что в обязательном порядке нужно будет учитывать технические характеристики, это касается и конструктивных особенностей. Это объясняется тем, что далеко не все существующие клапаны смогут направить движение среды в ту или иную сторону.

Встречаются такие варианты, которые работают при определенном направлении движения потока рабочей среды. В том случае, если проигнорировать подобные факторы, это приведет к тому, что изделия потеряют свою работоспособность. Так что, выбирая заправочный клапан ГБО, нужно помнить: устройство должно быть детально и внимательно изучено.

Обслуживание

Так как система включает в себя фильтр, его рекомендуется менять. Регламент замены в среднем – 30 тысяч километров. Возможна также и чистка старого фильтра. Автолюбитель вполне может справиться с этой процедурой самостоятельно. Основной сложностью при этом будет поиск места установки самого фильтра. Большинство конструкторов размещают его в масляной магистрали от насоса до электромагнитного клапана. После демонтажа и аккуратной тщательной очистки фильтра CVVT необходимо провести его осмотр. Главное условие – целостность сетки и корпуса. Нужно помнить, что фильтр довольно хрупкий.

Без сомнения, система CVVT направлена на улучшение характеристик двигателя во всех режимах его работы. За счет наличия системы опережения и запаздывания открытия впускных клапанов двигатель имеет лучшую топливную экономичность и сниженные выбросы вредных веществ. Также она позволяет понизить обороты холостого хода без снижения устойчивости работы. Поэтому данная система используется всеми без исключения ведущими автопроизводителями.