Хөдөлгүүрийн ажиллагаа — үүнд хүчний гаралт, эргэх момент, түлшний хэмнэлт, ялгарал зэрэг — нь нарийн тохируулсан хэдэн арван хүчин зүйлээс хамаардаг. Хамгийн чухал боловч ихэвчлэн орхигддог зүйлсийн нэг бол хийн хуваарилалт юм: энэ нь хөдөлгүүрийн мөчлөг бүрийн үед хийн оруулах ба гаргах клапанууд яг хэзээ нээгдэж, хаагдахыг хэлнэ. Хувьсах хийн хуваарилалтын (VVT) системүүд нь жолоодлогын бүх нөхцөлд энэ хуваарилалтыг оновчтой болгох зорилгоор бүтээгдсэн бөгөөд орчин үеийн хөдөлгүүрүүдийн ажиллагааг өөрчилсөн.
Уламжлалт хөдөлгүүрт клапанууд хэрхэн удирдагддаг вэ
Ердийн дөрвөн цохилттой дотоод шаталтат хөдөлгүүрт оруулах ба гаргах клапанууд нь хуваарилах голын товгоруудаар хөдөлгөгддөг. Эдгээр товгоруудын хэлбэр нь гурван гол шинж чанарыг тодорхойлдог:
- Хуваарь — клапан нь бүлүүрийн байрлалтай харьцангуй хэзээ нээгдэж, хаагддаг
- Үргэлжлэх хугацаа — клапан хэр удаан нээлттэй байх (фазын өргөн)
- Өргөлт — клапан суудлаасаа хэр хол явдаг
Ихэнх уламжлалт хөдөлгүүрт эдгээр фазууд нь тогтмол байдаг — та замын түгжрэлд сул эргэлтэд байгаа эсэх, эсвэл хурдны замд хурдсаж байгаа эсэхээс үл хамааран хуваарилах голын профиль хэзээ ч өөрчлөгддөггүй. Энэхүү хатуу чанар нь үндсэн хязгаарлалт юм.
Тогтмол хийн хуваарилалт яагаад асуудал болдог вэ
Цилиндр, оруулах суваг, гаргах сувгийн доторх хийн зан төлөв нь хөдөлгүүрийн хурд ба ачааллаас хамаарч ихээхэн өөрчлөгддөг. Урсгалын хурд байнга өөрчлөгддөг бөгөөд оруулах ба гаргах замуудын дахь даралтын долгионууд нь хуваарилалтаас хамаарч цилиндр дүүргэхэд тус болох эсвэл хор хохирол учруулж болзошгүй. Иймээс нэг тогтмол хийн хуваарилалтын тохиргоо нь бүх ажиллах нөхцөлд оновчтой байж чадахгүй.
Хоёр түгээмэл нөхцөл байдлын хооронд оновчтой хийн хуваарилалт хэрхэн ялгаатай байгааг доор харуулав:
- Сул эргэлтэд: Нарийн хийн хуваарилалтын фазууд хамгийн сайн ажилладаг — оройтож нээгдэж, эрт хаагдах, клапанны давхцал (оруулах ба гаргах хоёр клапан зэрэг нээлттэй байх богино хугацаа) хамгийн бага эсвэл огт байхгүй. Энэ нь яндангийн хийг оруулах коллекторт буцааж түлхэх, эсвэл шатаагүй холимог яндан руу зугтахаас сэргийлдэг.
- Дээд хүчинд: Өргөн фазууд шаардлагатай — клапанууд илүү эрт нээгдэж, илүү удаан нээлттэй байж, цилиндрт хамгийн их хэмжээний агаар-түлшний холимог орохыг зөвшөөрөх ёстой. Илүү өргөн давхцлын фаз нь өндөр эргэлтэд (RPM) яндангийн хийг илүү үр дүнтэй цэвэрлэхэд тусалдаг.
Иймээс хөдөлгүүр зохион бүтээгчид хүнд буулт хийхээс өөр аргагүй болдог. Нэг тогтмол хуваарилах голын профиль нь дараах зүйлсийг нэгэн зэрэг хангах ёстой:
- Бага ба дунд эргэлтэд хүчтэй эргэх момент
- Хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц дээд хүч
- Жигд, тогтвортой сул эргэлт
- Сайн түлшний хэмнэлт ба бага ялгарал
Эдгээр бүх шаардлагыг нэг тогтмол товгорын профилиор хангах нь бараг боломжгүй юм — яг иймээс хувьсах хийн хуваарилалт зохион бүтээгдсэн.
Хувьсах хийн хуваарилалт юу хийдэг вэ
Хувьсах хийн хуваарилалтын системүүд нь хөдөлгүүрийн клапаны зан төлөвийг өөрчлөгдөж буй жолоодлогын нөхцөлд бодит цаг хугацаанд тохируулах боломжийг олгодог. Фазын хуваарь, үргэлжлэх хугацаа, өргөлтийг тохируулснаар инженерүүд механик буулт хийлгүйгээр хөдөлгүүрийн хүчний муруйг эрс өөрчилж чадна. Боломжит давуу талуудад дараах зүйлс багтана:
- Эргэлтийн (RPM) илүү өргөн хүрээнд эргэх момент нэмэгдэх
- Дээд хүчний гаралт өндөр болох
- Түлшний хэмнэлт сайжрах
- Яндангийн ялгарал багасах
- Илүү жигд сул эргэлт ба хийн хуруу хариу үйлдэл
Хувьсах хийн хуваарилалтын системийн төрлүүд
Фаз шилжүүлэгч (товгорын фазлагч)
Хамгийн түгээмэл VVT арга нь фаз шилжүүлэгч ашигладаг — энэ нь хуваарилах голыг тохойн голтой харьцангуй эргүүлдэг гидравликаар хөдөлгөгддөг муфт юм. Хөдөлгүүрийн хурд нэмэгдэхэд систем нь оруулах хуваарилах голыг урагшлуулж, оруулах клапануудыг эрт нээгдэхэд хүргэдэг. Энэ нь өндөр эргэлтэд (RPM) цилиндр дүүргэлтийг сайжруулдаг. Ихэнх хувилбарууд зөвхөн оруулах товгор дээр ажилладаг боловч давхар товгортой системүүд (жишээ нь BMW-ийн Double VANOS) оруулах ба гаргах хуваарилалтыг тус тусад нь тохируулдаг.
Хувьсах фазын өргөнтэй системүүд
Илүү дэвшилтэт системүүд нь зүгээр л фазыг шилжүүлэхээс цааш гарч — мөн түүнийг өргөсгөх эсвэл нарийсгаж чаддаг. Сайн мэдэгдэх жишээ бол Toyota-ийн VVTL-i систем бөгөөд нэг гол дээр хоёр товгорын профиль ашигладаг:
- 6,000 RPM-аас доош үед стандарт товгор нь клапаны хөдөлгөөнийг удирддаг
- 6,000 RPM-аас дээш үед илүү идэвхтэй профильтэй хоёрдогч товгор удирдлагыг авч, хуваарилалтын фазыг өргөсгөж, клапаны өргөлтийг нэмэгдүүлдэг
- Хөдөлгүүр 8,500 RPM-ийн улаан хязгаартаа ойртоход энэ шилжилт нь онцгой хүчний оргилуурт өгдөг — хүчтэй хурдсах үед мэдэгдэхүйц “хоёр дахь амьсгал”
Хувьсах клапаны өргөлттэй системүүд
Клапанууд хэзээ нээгдэхийг өөрчлөх нь нэг хэрэг — тэдгээр нь хэр хол нээгдэхийг өөрчлөх нь өөр хэрэг. BMW-ийн Valvetronic эсвэл Nissan-ийн VVEL зэрэг хувьсах өргөлттэй системүүд нь оруулах клапаны өргөлтийг хийн хуруу байрлалд тулгуурлан тасралтгүй тохируулах боломжийг олгодог.
Энэ арга нь чухал давуу талыг санал болгодог: энэ нь ердийн хийн хуруу клапаны хэрэгцээг арилгаж чадна. Энэ нь яагаад чухал болохыг доор тайлбарлав:
- Уламжлалт хийн хуруу клапан нь бага ачаалалд оруулах замд хэсэгчилсэн вакуум үүсгэж, шахалтын алдагдлыг нэмэгдүүлдэг
- Энэ вакуум нь хийн урсгалыг удаашруулж, цилиндр дүүргэлтийн чанарыг муутгаж, хийн хуруу хариу үйлдлийг сулруулдаг
- Үүний оронд клапаны өргөлтөөр хөдөлгүүрийн ачааллыг хянаснаар оруулах замыг ихэвчлэн чөлөөтэй байлгаж болно
Үр дүн нь чухал юм. Хийн хуругүй хувьсах өргөлттэй системүүд нь ихэвчлэн дараах зүйлсийг өгдөг:
- Түлшний хэмнэлтэд 8–15% сайжруулалт
- Дээд хүч ба эргэх момент хоёуланд нь 5–15% өсөлт
- Ялангуяа бага хурдад мэдэгдэхүйц илүү хурц хийн хуруу хариу үйлдэл
Цахилгаан соронзон клапаны хөдөлгөөн
Клапан удирдлагын хамгийн дэвшилтэт үзэл баримтлал нь механик хуваарилах голуудыг бүрэн орлуулдаг цахилгаан соронзоор хөдөлгөгддөг клапанууд юм. Клапан бүр нь электрон соленоидоор бие даан нээгдэж, хаагддаг бөгөөд хөдөлгүүрийн удирдлагын системд мөчлөг бүрд клапан бүрийн хуваарь, өргөлт, үргэлжлэх хугацаанд бүрэн эрх чөлөө олгодог.
Энэ нь нээдэг боломжууд нь гайхалтай юм:
- RPM ба ачааллын нөхцөл бүрд төгс оновчтой хийн хуваарилалт
- Бага ачаалалтай жолоодлогын үед түлш хэмнэхийн тулд цилиндрийг тус тусад нь идэвхгүй болгох
- Шаталтын мөчлөгүүдийн хооронд динамик шилжилт хийх — жишээ нь дөрвөн цохилтот хөдөлгүүрийг яван дунд нь зургаан цохилтот тохиргоо болгон хувиргах
- Хуваарилах гол ба түүнтэй холбоотой механик алдагдлыг бүрэн арилгах
Цахилгаан соронзон клапаны системүүд нь голчлон судалгаа, хөгжүүлэлтийн үе шатанд хэвээр байгаа боловч дотоод шаталтын үр ашгийг дахин тодорхойлох боломж нь чухал юм. Тэдгээр нь ойрын ирээдүйд олон нийтийн үйлдвэрлэлд хүрэх эсэх нь хараахан тодорхойгүй байна.
Эцсийн дүгнэлт
Хувьсах хийн хуваарилалт нь орчин үеийн хөдөлгүүрийн хөгжлийн хамгийн нөлөө бүхий технологиудын нэг юм. Клапаны зан төлөвийг жолоодлогын нөхцөл бүрд тохируулснаар — хотын сул эргэлтээс эхлээд бүрэн хийн хуруутай хурдсалт хүртэл — VVT системүүд нь инженерүүдэд тогтмол хуваарилалттай загвараас илүү хүчтэй, илүү үр ашигтай, илүү цэвэрхэн хөдөлгүүрүүдийг нэгэн зэрэг хүргэх боломжийг олгодог.
Гэсэн хэдий ч хийн хуваарилалтын оновчлол өөрийн гэсэн хязгаартай. Тодорхой ажлын эзлэхүүнээс хүч, эргэх момент, үр ашгийг улам нэмэгдүүлэх нь бусад технологиудаас улам бүр хамаарах болно — хосолсон албадан агаар оруулах системүүд, хувьсах шахалтын харьцаатай хөдөлгүүрүүд, болон альтернатив түлшнүүд. Гэхдээ энэ нь өөр нийтлэлийн сэдэв юм.
Энэ бол орчуулга юм. Та эх хувилбарыг эндээс уншиж болно: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e33f9.html
Нийтлэгдсэн Нэгдүгээр сар 13, 2022 • 6м уншилт
