Фазы газораспределения, их влияние на работу ДВС

Фазы газораспределения – открытие и закрытие клапанов, выражённое углом поворота коленчатого вала.

Фазы газораспределения изображают в виде круговых диаграмм (рис. 4.2). Выпускной клапан открывается в конце расширения с опережением на угол γ до прихода поршня в НМТ. В этот момент давление в цилиндре составляет 0,3...0,5 МПа, а в системе выпуска в результате сопротивления глушителя и трубопроводов оно равно 1,05 МПа, поэтому под действием перепада давлений отработавшие газы начинают выходить со скоростью истечения 500...700 м/с и до НМТ из цилиндра удаляется 60...70 % отработавших газов. Этот период назы­вается периодом свободного выпуска, клапан в это время открыт примерно наполовину своего максимального подъе­ма. При движении поршня от НМТ к ВМТ отработавшие газы выталкиваются поршнем, когда проходное сечение клапан­ной щели близко к максимальному. За­крывается клапан с запаздыванием по отношению к ВМТ на угол β. В этот период для очистки цилиндра используется отса­сывающее действие потока газов в выпускном трубопроводе. Следовательно, расширение фазы выпуска уменьшает ра­боту на выталкивание отработавших газов и способствует лучшей очистке цилиндра.

Впускной клапан открывается на угол α до ВМТ. В течение этого промежутка времени выбирается тепловой зазор в при­воде и клапан приоткрывается, что способствует выравниванию давления между цилиндром, впускным и выпускным трубопроводами, так как выпускной кла­пан еще открыт. Период, когда одно­временно открыты оба клапана, называет­ся перекрытием клапанов. При перекрытии клапанов газы могут двигаться от впускно­го трубопровода через цилиндр к выпуск­ному, что способствует продувке цилинд­ра, либо в обратном направлении, что замедляет процесс впуска. Это явление наблюдается при режимах, характеризуе­мых малой частотой вращения коленча­того вала.

При движении поршня от ВМТ к НМТ, когда давление в цилиндре становит­ся меньше давления во впускном трубо­проводе, начинается процесс впуска. Под действием перепада давлений, вызванного движением поршня, скорость воздушного потока увеличивается и может состав­лять 80...150 м/с (в зависимости от быстроходности двигателя). Момент инер­ции воздушного потока используют для дозарядки цилиндра. Для этого впускной клапан закрывают позднее НМТ на угол δ.

Рис. 4.2. Диаграмма фаз газораспределения:

1 – 2 - фаза впуска; 3 — 4 — фаза выпуска