Home » АвтоПорада » Електрогідравлічний привід клапанів

Електрогідравлічний привід клапанів

На сьогоднішній
день більшість автомобілів оснащуються двигунами внутрішнього згоряння з
механічними системами відкриття і закриття клапанів. Дана система славиться
своєю надійністю і довговічність ., однак нарівні з цим є у неї і свої
недоліки, які у першу чергу пов’язані з низькою і високою економічністю
рівнем шуму. Виправити ці проблеми спробували інженери з компанії Renault,
які розробили інноваційну систему електромагнітного привода клапанів,
проте і у неї є один суттєвий недолік.

Власне, вся
проблема полягає в тому, що механізм електромагнітного привода клапанів
ставить надто високі вимоги до бортової системи електроживлення,
саме з цієї причини німецькі автовиробники моторів вирішили об’єднати
дану систему з гідравлічним механізмом привода клапанів. В порівнянні з
іншими типами приводів використання електрогідравлічної системи дозволяє
позбутися не тільки від класичного газорозподільного механізму, але
також і від клапанних пружин. Використання даного типу клапанів, крім їх
звичайного закриття-відкриття, дозволяє також контролювати і змінювати величину
ходу клапана на кожному з циліндрів, в результаті чого істотно поліпшується
екологічність та економічність двигуна.

На
кожен клапан припадає по одному блоку електрогідравлічного приводу,
які складаються з:

  • Двох електромагнітних клапанів на лінії низького
    та високого тиску;
  • Двофазного керованого приводу поршня,
    відповідає за переміщення самого клапана;
  • пристрою, що компенсує лінійне розширення
    всередині циліндрів.

Принцип роботи системи

За допомогою
спеціального насоса в системі створюється тиск до 200 кгс/см2. Перший
електромагнітний клапан, що знаходиться на лінії підвищеного тиску, отримавши
сигнал від блоку управління, починає регулювання тиску в діапазоні від 50 до
200 кгс/см2, при цьому ступінь стиснення залежить від таких факторів, як частота
обертання коленвала, температура охолоджуючої рідини, навантаження, швидкість і так
далі. Даний клапан відповідає за регулювання ходу висоти одночасно для всіх
клапанів. Коли на клапан подається напруга, відбувається його відкриття, в
внаслідок чого масло з боку лінії підвищеного тиску починає тиснути на
поршень, який в свою чергу штовхає клапан. Що стосується нижнього
електромагнітного клапана, то в даний момент він знаходиться в закритому
стані, так як напруга на нього не подається, проте під дією поршня
він поступово відкривається. Амплітуда руху всіх клапанів залежить від режиму
роботи мотора, а вона контролюється блоком керування двигуном. Регулювання
фаз газорозподілу клапанів здійснюється в процесі зміни
тривалості інтервалу подачі струму на електромагнітний клапан підвищеного
тиску.

Як тільки
напруга з клапана високого тиску знімається, відбувається скидання масла в
нижній поршень, який починає штовхати клапан вверх, в результаті чого він і
закривається. Масло, що залишилося над поршнем, стікає до лінії низького тиску,
після чого подається назад до насоса.

Двоскладові
поршні використовуються в даній системі для того щоб збільшити
зусилля відкриття клапана і зменшити кількість споживаної енергії. Амплітуда
повного ходу клапана становить близько 1 мм, при цьому швидкість його посадки знаходиться в
межах від 0.05 до 0,5 м/с.

В процесі роботи
системи електрогідравлічного приводу клапанів використовується масло з системи
змащення двигуна. Спільними з системою змащення двигуна є масляний насос для перекачування
масла в системі змащення і подачі його до насоса відповідає за привід клапанів,
піддон картера, масляні фільтри і канали відведення масла з головки блоку
циліндрів. З причини того, що використовується масло циркулює відразу в двох
системах, до нього пред’являються особливо строгі вимоги, зокрема це
стосується його в’язкості і чистоти. Виробничі випробування системи показали,
що найкраще для таких цілей підходять масла типу 0W40. Масла інших
маркування, зокрема 5W40, 10W40, 5W30 і так далі, не підходять для роботи в
системи електрогідравлічного приводу клапанів, так як не створюють у них
необхідний тиск. Для того щоб
в’язкість масла не виходила за встановлені обмеження в системі, є
спеціальний датчик, що стежить за даною характеристикою олії.

Установка блоків
електрогідравлічного підйому клапанів проводиться окремо один від одного.
Необхідна гідравлічна щільність з’єднання корпусу мотора з самим блоками
досягається завдяки високій точності виготовлення зовнішньої поверхні блоку.

Варіант компанії Fiat

Компанія Фіат
також запропонувала свій варіант системи гідравлічного привода клапанів, головною
відмінною рисою якого є простота. В даному механізмі
клапан приводиться в рух за допомогою двох пристроїв: гідравлічного
передавального механізму та
розподільного валу.

У процесі
обертання розподільного валу кулачки по черзі натискають на плунжерний
штовхач, який в свою чергу тисне на масло в циліндрі штовхача, олія
стискається і видавлює поршень, штовхає клапан. Примітно те, що як і
у першій системі, тут можна регулювати хід клапана виходячи з режиму роботи
мотора. Сама регулювання проводиться за допомогою додаткового
електромагнітного клапана всередині циліндра штовхача. Надлишок масла під
тиском перетікає в спеціальний масляний резервуар. Очищення і рециркуляція
масла у системі здійснюється за допомогою фільтрів, насосів, встановлених у
системі змащення двигуна. На відміну від першого варіанта електрогідравлічної
системи привода клапанів тут до масла не пред’являються такі жорсткі
вимоги.

20-02-2014, 00:50 | Андрій Корнєв