Hệ thống định thời trục cam trên ô tô là gì?

Hệ thống đồng bộ hóa trục

Hệ thống thời gian van là một biến thời gian quốc tế được chấp nhận. Hệ thống này được thiết kế để điều chỉnh các thông số của cơ cấu phân phối khí tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ. Việc sử dụng hệ thống giúp tăng công suất và mô-men xoắn của động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải độc hại. Các thông số điều chỉnh của cơ cấu phân phối khí bao gồm. Thời gian đóng hoặc mở van và độ nâng của van. Nói chung, các thông số này là thời gian đóng van. Khoảng thời gian của hành trình nạp và xả, được biểu thị bằng góc quay của trục khuỷu so với các điểm "chết". Giai đoạn đồng bộ được xác định bởi hình dạng của trục cam tác dụng lên van.

Trục cam cam

Các điều kiện vận hành van khác nhau yêu cầu các điều chỉnh van khác nhau. Do đó, ở tốc độ động cơ thấp, thời gian nên ở khoảng thời gian tối thiểu hoặc giai đoạn "hẹp". Ở tốc độ cao, thời gian của van phải càng rộng càng tốt. Đồng thời, đảm bảo sự chồng chéo của các cửa nạp và cửa xả, đồng nghĩa với việc tuần hoàn khí thải tự nhiên. Cam trục cam có hình dạng và không thể cung cấp cùng lúc cả mômen van hẹp và van rộng. Trong thực tế, hình dạng cam là sự thỏa hiệp giữa mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp và công suất cao ở tốc độ trục khuỷu cao. Sự khác biệt này được giải quyết chính xác bằng hệ thống van thời gian biến thiên.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống định thời và trục cam

Tùy thuộc vào các thông số thời gian có thể điều chỉnh, các phương pháp điều khiển pha biến đổi sau đây sẽ khác nhau. Xoay trục cam, sử dụng các hình dạng cam khác nhau và thay đổi chiều cao van. Nó được sử dụng phổ biến nhất trong các xe đua. Điều này làm tăng một số công suất của xe từ 30% đến 70%. Các hệ thống điều khiển van thông dụng nhất là quay trục cam BMW VANOS, VVT-i. Điều chỉnh van biến thiên với sự thông minh của Toyota; VVT. Thời gian van biến thiên với Volkswage VTC. Kiểm soát thời gian biến đổi từ Honda; Điều khiển van vô cấp CVVT của Hyundai, Kia, Volvo, General Motors; VCP, cam biến pha từ Renault. Nguyên lý hoạt động của các hệ thống này dựa trên chuyển động quay của trục cam theo chiều quay, nhờ đó mà các van sẽ mở sớm hơn so với vị trí ban đầu.

Các yếu tố của hệ thống đồng bộ hóa

Thiết kế của một hệ thống phân phối khí kiểu này bao gồm. Hệ thống kết nối và điều khiển hoạt động bằng thủy lực cho kết nối này. Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động thời gian hoạt động của van. Một ly hợp được điều khiển bằng thủy lực, thường được gọi là công tắc pha, truyền động trục cam trực tiếp. Bộ ly hợp bao gồm một rôto nối với trục cam và vỏ. Trong đó đóng vai trò của puli dẫn động trục cam. Giữa rôto và vỏ có các khoang chứa dầu động cơ được cung cấp qua các kênh. Đổ đầy dầu vào khoang chứa đảm bảo chuyển động quay của rôto so với vỏ và chuyển động quay tương ứng của trục cam theo một góc nhất định. Phần lớn ly hợp thủy lực được lắp trên trục cam nạp.

Những gì hệ thống đồng bộ hóa cung cấp

Để mở rộng các thông số điều khiển trong một số thiết kế, bộ ly hợp được lắp trên trục cam nạp và xả. Hệ thống điều khiển cung cấp khả năng tự động điều chỉnh hoạt động ly hợp với điều khiển thủy lực. Về mặt cấu trúc, nó bao gồm các cảm biến đầu vào, một bộ phận điều khiển điện tử và các bộ truyền động. Hệ thống điều khiển sử dụng cảm biến Hall. Trong đó đánh giá vị trí của trục cam, cũng như các cảm biến khác của hệ thống quản lý động cơ. Đồng hồ đo tốc độ động cơ, nhiệt độ nước làm mát và khối lượng không khí. Bộ phận điều khiển động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến và tạo ra các hành động điều khiển cho bộ truyền động. Còn được gọi là van điện thủy lực. Bộ phân phối là một van điện từ và cung cấp dầu cho bộ ly hợp và đầu ra hoạt động bằng thủy lực, tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ.

Chế độ vận hành hệ thống điều khiển van biến thiên

Hệ thống điều khiển van biến thiên cung cấp, như một quy luật, hoạt động ở các chế độ sau: chạy không tải (tốc độ trục khuỷu tối thiểu); công suất tối đa; mô-men xoắn cực đại Một loại hệ thống điều khiển van biến thiên khác dựa trên việc sử dụng các cam có hình dạng khác nhau, dẫn đến sự thay đổi bước trong thời gian mở và độ nâng của van. Các hệ thống như vậy được biết đến như: VTEC, điều khiển van biến thiên và điều khiển thang máy điện tử của Honda; VVTL-i, điều chỉnh van biến thiên và thang máy thông minh của Toyota; MIVEC, Mitsubishi Hệ thống phân phối khí tiên tiến của Mitsubishi; Hệ thống Valvelift từ Audi. Các hệ thống này về cơ bản có thiết kế và nguyên lý hoạt động giống nhau, ngoại trừ hệ thống Valvelift. Ví dụ, một trong những hệ thống VTEC nổi tiếng nhất bao gồm một bộ camera có cấu hình khác nhau và một hệ thống điều khiển. Sơ đồ hệ thống VTEC.

Các loại cam trục cam

Trục cam có hai cam nhỏ và một cam lớn. Các cam nhỏ được kết nối thông qua các cánh tay điều chỉnh tương ứng với một cặp van hút. Cái bướu lớn di chuyển rocker lỏng lẻo. Hệ thống điều khiển cung cấp chuyển đổi từ chế độ hoạt động này sang chế độ hoạt động khác. Bằng cách kích hoạt cơ chế khóa. Cơ cấu khóa được dẫn động bằng thủy lực. Ở tốc độ động cơ thấp, hay còn gọi là tải thấp, các van nạp hoạt động từ các khoang nhỏ. Đồng thời, thời gian hoạt động của van được đặc trưng bởi thời gian ngắn. Khi tốc độ động cơ đạt đến một giá trị nhất định, hệ thống điều khiển sẽ kích hoạt cơ cấu khóa. Các cam nhỏ và cam lớn được nối với nhau bằng chốt khóa và lực được truyền đến van nạp từ cam lớn.

Hệ thống đồng bộ hóa

Một sửa đổi khác của hệ thống VTEC có ba chế độ điều khiển. Điều này được xác định bởi hoạt động của một cái bướu nhỏ hoặc việc mở van nạp ở tốc độ động cơ thấp. Hai cam nhỏ, tức là hai van nạp mở ở tốc độ trung bình. Và cũng là một bướu lớn ở tốc độ cao. Hệ thống điều phối van biến thiên hiện đại của Honda là hệ thống I-VTEC, kết hợp giữa hệ thống VTEC và VTC. Sự kết hợp này mở rộng đáng kể các thông số điều khiển động cơ. Hệ thống điều khiển van biến thiên tiên tiến nhất về mặt thiết kế dựa trên sự điều chỉnh độ cao của van. Hệ thống này giúp loại bỏ khí trong hầu hết các điều kiện hoạt động của động cơ. Tiên phong trong lĩnh vực này là BMW và hệ thống Valvetronic của hãng.

Hệ thống hẹn giờ hoạt động trục cam

Nguyên tắc tương tự cũng được sử dụng trong các hệ thống khác: Toyota Valvematic, VEL, van biến thiên và hệ thống nâng từ Nissan, Fiat MultiAir, VTI, van biến thiên và hệ thống phun từ Peugeot. Sơ đồ hệ thống Valvetronic. Trong hệ thống Valvetronic, sự thay đổi lực nâng của van được cung cấp bởi một sơ đồ động học phức tạp. Trong đó ly hợp rôto-van truyền thống được bổ sung bởi một trục lệch tâm và một đòn bẩy trung gian. Trục lệch tâm được động cơ quay nhờ bánh răng con sâu. Sự quay của trục lệch tâm làm thay đổi vị trí của đòn bẩy trung gian, từ đó xác định một chuyển động nhất định của cánh tay đòn và chuyển động tương ứng của van. Độ nâng của van được thay đổi liên tục, tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ. Valvetronic chỉ được gắn trên các van nạp.