2.1.2. Регулируемые звездочки распределительного вала

Непрерывная регулировка распредвала используется на бензиновых двигателях Z 18 XER DOHC-I с целью сокращения вредных выбросов и расхода топлива. Регулировка распредвала обеспечивает дополнительное средство для управления двигателем в случае изменения нагрузки.

На холостом ходу уменьшается частота вращения двигателя и оптимизируются рабочие характеристики установкой минимального перекрытия клапанов.

В режиме частичных нагрузок для обеспечения низкого расхода топлива и минимальных выбросов изменяется положение и продолжительность времени перекрытия клапанов.

В режиме полной нагрузки, увеличение максимального крутящего момента и мощности достигается путем оптимизации установки момента закрытия впускных клапанов.

Система регулировки распредвала состоит из следующих узлов:

– регулировочного модуля;

– управляющего клапана;

– маслопровода к клапану;

– маслопровода от клапана к камере «A» регулятора положения распредвала;

– маслопровода от клапана к камере «B» регулятора положения распредвала;

– зубчатого колеса распредвала с датчиком;

– модуля управления двигателем.

Положение распредвала привода впускных клапанов изменяется в пределах 60° угла поворота коленчатого вала. Когда распредвал привода впускных клапанов « запаздывает», содержание остаточных газов в цилиндре уменьшается, так как перекрытие впускных/ выпускных клапанов также уменьшается. Это означает, что цилиндр наполняется преимущественно свежей смесью.

Рис. 2.3. Узел распределительных валов двигателя Z 18 XER DOHC-I: 1 – гидравлический клапан с электромагнитным управлением распредвала привода впускных клапанов; 2 – гидравлический клапан с электромагнитным управлением распредвала привода выпускных клапанов; 3 – датчик распредвала привода впускных клапанов; 4 – датчик распредвала привода выпускных клапанов; 5 – датчик коленчатого вала; 6 – модуль управления двигателем; 7 – дроссельный патрубок

Когда опережение распредвала привода выпускных клапанов увеличивается, перекрытие клапанов также увеличивается до 45° угла поворота коленчатого вала. Здесь, из-за вакуума во всасывающем трубопроводе, увеличивающееся количество продуктов сгорания попадает обратно в цилиндр из выпускных каналов.

Рис. 2.4. Схема регулировки распределительных валов двигателя Z 18 XER DOHC-I: 1 – распредвал привода впускных клапанов; 2 – клапан регулировки распредвала; 3 – распредвал привода выпускных клапанов; 4 – регулятор распредвала привода выпускных клапанов; 5 – регулятор распредвала привода впускных клапанов; 6 – подшипники распредвала

Количество остаточных газов определяется величиной перекрытия клапанов и вакуумом во впускной трубе. Наличие вакуума во впускной трубе регулируется положением дроссельной заслонки.

Рис. 2.5. Диаграмма характеристик двигателя во время работы в режиме холостого хода: I – подъем впускного клапана; II – подъем выпускного клапана, с опережением; III – минимальное перекрытие клапанов

На холостом ходу устанавливается минимальное перекрытие клапанов, поскольку высокое значение вакуума во впускной трубе позволяет большому количеству остаточных газов попадать обратно в цилиндры даже при небольшом перекрытии. Этим обеспечивается равномерная работа двигателя на холостом ходу.

В режиме малых и средних нагрузок устанавливается большее перекрытие клапанов, поскольку двигатель в этих условиях допускает большее количество остаточных газов. В результате достигается существенное уменьшение количества окиси азота в выбросах.

Рис. 2.6. Диаграмма характеристик двигателя во время работы в режиме малых и средних нагрузок: I – подъем впускного клапана; II – подъем выпускного клапана, с опережением; III – минимальное перекрытие клапанов

В верхнем диапазоне режима частичных нагрузок, ближе к полной нагрузке, перекрытие клапанов минимизируется, поскольку для работы двигателя в этом диапазоне требуется максимальное количество свежей смеси.

Регулировка перекрытия клапанов заменила использовавшуюся ранее технологию рециркуляции отработавших газов.

Чтобы достигать максимального наполнения цилиндра, также важно согласовать время закрытия впускных клапанов с частотой вращения двигателя.