Как устроен фазорегулятор на хендай солярис

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 05.10.2024

Фазорегулятор

В современных автомобилях применяется много различных систем, позволяющие менять коэфициент наполнения цилиндров топливовоздушной смесью за счет перекрытия клаппанов. Благодаря регулируемым фазам газораспределения можно влиять на количество смеси поступающей в цилиндры и на долю остаточных отработавших газов. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала и открытия дросселя поведение поступающей в цилиндр смеси и выход из него отработавших газов сильно меняются. Таким образом регулируемые фазы позволяют вносить корректировки с учетом изменения частоты вращения коленчатого вала и степени наполнения цилиндров топливо-воздушной смесью.

В результате чего такой механизм дает следующие приемущетва:

Уменьшение выбрососв СО2
Увеличение крутящего момента во всех диапазонах работы мотора
Увеличение выходной мощности
Экономию топлива
Снижение шумов и вибраций при работе мотора.
Устройство фазорегулятора на примере Renault мотор F4P :

Рассмотрим принцип работы данного устройства:

Двигатель Renault F4P оборудован одним фазорегулятором, установленный в шкиве впускного вала. В фазорегулятор подается масло посредством электромагнитного клаппана установленного на крышке головки блока цилиндров. Расположение клаппана указано на рисунке.

На автомобилях с моделью двигателя F4P фазорегулятор действует при соблюдении нескольких условий:

Обороты работы двигателя выше 1500 об/мин
Давление во впускном трубопроводе выше 500 бар
Температура охлаждающей жидкости выше 30 градусов.

Многие мировые производители используют данную систему на своих автомобилях. В их число входят Opel, Renault, Nissan и другие. . Такие системы ставят на моторы как бензиновые так и дизельные. На последних такая система используется для снижения вибраций и шумов при работе двигателя на всех оборотах.

Так какие же симптомы выхода фазорегулятора из строя?

Основными признаками выхода из строя фазорегулятора являются:

Затруднённый пуск двигателя,
Посторонний шум при работе двигателя,
Повышенный расход топлива,
Снижение приемистости мотора.
При запуске двигателя на холодную слышен металлический треск. Это связано с тем, что клаппан не успевает накачать масло в фазорегулятор.
При запуске двигатель некоторое время работает, потом глохнет. Данный симптом связан с засорением сетки, которая находится в электромагнитном клаппане. В «САНРЕНО» механики смогут проверить наличие загрязнений в сетке клаппана и при необходимости дадут рекомендацию к чистке. Стоимость работ по очистке сеточки клаппана 420 рублей.
Так же при неисправности фазорегулятора появляется Ошибка двигателя. Что бы ее прочитать необходим специальный прибор, который есть у диагностов в нашем сервисном центре. Чтение ошибок двигателя 700 рублей.

Причины выхода из строя фазорегулятора:

Одной из основных причин выхода из строя фазорегулятора является масляное голодание, это возникает либо из-за недостаточного уровня масла ДВС или из-за засорения сеточки электромагнитного клаппана, который непосредственно регулирует количество масла и его давление. В нашем сервисном центре «САНРЕНО» мастера с удовольствием проверят уровень масла в двигателе и при необходимости предложат его долить. Стоимость 1 литра масла рекомендованного Renault 350 рублей.

Еще одна не маловажная причина, это использование масла с характеристиками отличных от требуемых в спецификации мотора. Иными словами необходимо использовать масло рекомендованное заводом изготовителем для данного типа автомобилей с учетом климатических особенностей.
В «САНРЕНО» Вам всегда предложат масло с учетом спецификаций мотора и иными требованиями.

Еще одной причиной выхода из строя фазорегулятора является несвоевременная замена масла в двигателе. Это приводит к увеличению отложений в масляных каналах и на сеточку электромагнитного клаппана, это в свою очередь приводит к масляному голоданию фазорегулятора и быстрому выходу его из строя. В «САНРЕНО» Вам предложат заменить масло на рекомендованное заводом изготовителем. Стоимость Замены масла ДВС в «САНРЕНО» 420 рублей. Стоимость масла ДВС 350 рублей за 1 литр.

Если во время эксплуатации автомобиля у Вас возникли данные симптомы или появилась ошибка двигателя, незамедлительно обратитесь в сервисный центр для последующей диагностики и устранения поломок. В Нашем сервисном центре работают обученные мастера, которые каждый день сталкиваются с такими проблемами и после диагностики и чтения ошибок на специальном оборудовании дадут рекомендации по замене либо по замене фазорегулятора или по чистке электромагнитного клапана.

Замена данной детали достаточно трудоемкий процесс подразумевающий снятие приводного ремня и ремня газораспределительного механизма (ГРМ). Замена Фазорегулятора в «САНРЕНО» будет стоить 3920 рублей. (В данную сумму входит снятие и установка ремня ГРМ и ремня привода дополнительных агрегатов, замена фазорегулятора). Стоимость нового фазорегулятора 10950 рублей.

В связи с этим необходимо проверять и если нужно менять ремень ГРМ стоимость работы входит в замену фазорегулятора. Стоимость нового оригинального комплекта ГРМ 6000 руб. Дополнительно при замене ГРМ используются новые заглушки распределительных валов. Стоимость комплекта заглушек 700 рублей.

В нашем сервисном центре мастер обязательно проверит состояние водяного насоса на наличие течи, шума подшипника и люфта. При необходимости даст рекомендацию к его замене стоимость работы при снятом ремне ГРМ 700 рублей. Стоимость нового насоса 2600 рублей.
Мастера в «САНРЕНО» проверят сальники распределительных валов и сальник коленчатого вала передний на наличие подтеков масла и при необходимости дадут рекомендации по их замене. Стоимость работ по замене сальников при снятом ремне ГРМ: сальник коленвала передний 350 рублей, сальники распределительных валов 350 рублей за каждый сальник.

Так же при замене фазорегулятора в нашем сервисном центре обязательно проверят электромагнитный клапан, который отвечает за подачу масла. Проверят его работоспособность, а так же на наличие отложений и при необходимости дадут рекомендации к замене данной детали. Стоимость работы 350 рублей. Стоимость нового клапана 6980 рублей.

В данном комплексе работ нашими мастерами будет проверено состояние ремня привода дополнительных агрегатов и его роликов, будет дана оценка состояния данных деталей и при необходимости их замена. Замена ремня дополнительных агрегатов будет бесплатной при замене ремня ГРМ. Стоимость нового ремня 850 рублей. Замена ролика дополнительного ремня будет стоить 280 рублей. Стоимость нового ролика 3500 рублей.

Сервисный центр САНРЕНО предоставляет гарантию на все выполненные работы 3 месяца.

Наши Менеджеры с удовольствием ответят на все интересующие Вас вопросы, а так же предложат Вам лучший вариант по запасным частям.

Мифические и реальные проблемы двигателя Hyundai и Kia

Поскольку двигатели второго поколения изменились несильно относительно первого, расскажем о конструкции в целом.

Конструкция двигателя серии Gamma

Двигатель бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, шестнадцатиклапанный, с двумя распределительными валами.

В верхней части головки блока цилиндров установлены два распределительных вала. Один вал приводит впускные клапаны газораспределительного механизма, а другой — выпускные. Особенностью конструкции распределительного вала является то, что кулачки напрессованы на трубчатый вал. Клапаны приводятся в действие кулачками распределительного вала через цилиндрические толкатели. Привод распределительных валов — цепью от звездочки на носке коленчатого вала. Использован гидромеханический натяжитель цепи. На двигателях разных поколений применяется система регулирования фаз газораспределения, то есть изменения момента открытия и закрытия клапанов. У двигателей поколения Gamma I происходило изменение положения распределительного вала впускных клапанов, а на втором поколении — на обоих распределительных валах.

Система питания двигателя — распределенный впрыск топлива. На каждой свече установлена индивидуальная катушка зажигания.

Мифы и реальность

1. Двигатели делают в КНР, а потому качество не очень. Двигатели действительно изготавливают в Китае, но важнее то, что производство моторов налажено на заводе Hyundai Motor Co, а потому качество гарантирует известный корейский производитель. Обратите внимание, что даже некоторые премиальные автомобили, например, модели Volvo, собирают в Китае, включая их флагман S90.

2. Блок цилиндров двигателя алюминиевый, одноразовый и неремонтопригодный. На самом деле конструкция блока цилиндров позволяет заменить гильзы на новые тонкостенные чугунные, так что методом перегильзовки двигатель можно ремонтировать несколько раз. Причем цена такого ремонта зачастую сопоставима со стоимостью восстановления двигателя с чугунным блоком, при условии, что поршни оставляют прежние (а такая возможность в ряде случаев есть).

3. Коленчатый вал имеет конструкцию всего с четырьмя противовесами, а потому изгибается сильнее, чем, например, у вазовских «поперечных» движков. Да, с точки зрения конструирования двигателя корейский вал испытывает большие нагрузки, но практика ремонта таких двигателей с большими пробегами показывает, что износ коренных и шатунных шеек обычно минимален, и дело ограничивается установкой новых номинальных вкладышей.

4. Ресурс двигателя — 180 000 км, после чего мотор можно выкидывать. Практика показывает, что при хорошем уходе некоторые моторы проходят 400 000 и более километров. Только рекомендую менять почаще моторное масло — раз в 7500 — 10 000 км, заливать топливо на брендовых заправках и не допускать перегревов двигателя.

5. Облегченные и укороченные поршни быстро начинают болтаться в цилиндрах. Да, конечно, конструкция поршней не такая, как у «миллионников» восьмидесятых и девяностых годов прошлого века, но сравнительно недорогой ремонт с заменой поршней и колец, а также дефектовкой и ремонтом ГБЦ на пробеге в 200 000 км позволяет значительно продлить ресурс мотора.

6. Цепной привод ГРМ не особенно надежен. До пробега 150 000–200 000 км цепь обычно ходит без особых нареканий при хорошем масле и спокойном стиле езды. Многорядная зубчатая цепь служит очень неплохо и порой звездочки изнашиваются сильнее, чем цепь.

7. Отсутствие гидрокомпенсаторов создает массу проблем владельцу. Согласно регламенту технического обслуживания, регулировку клапанов следует проводить не реже, чем через 90 000 км пробега. Реальная потребность в регулировке обычно наступает несколько позже указанного срока. Другое дело — двигатели, эксплуатируемые на газе. Здесь за зазорами действительно нужно следить более тщательно. А вообще, экономия на гидрокомпенсаторах — действительно минус этого мотора. И, что самое обидное, у предка, двигателя G4EC Hyundai Accent первого поколения, гидрокомпенсаторы были.

8. Фазовращатели имеют ненадежную конструкцию. На самом деле нарекания на фазовращатели носят единичный характер, да и то только при несвоевременной замене масла либо при его низком качестве.

9. Шумная работа мотора, особенно заметная на холостом ходу. Да, присутствует характерное «стрекотание» топливных форсунок, не особенно приятное уху, но это единственный громкий звук, издаваемый исправным мотором.

10. Разрушение керамического блока каталитического нейтрализатора выводит из строя поршневую группу мотора. Керамический блок любого каталитического нейтрализатора в наших условиях эксплуатации действительно не особо долговечен. Если нейтрализатор размещен достаточно далеко от мотора, то опасности для последнего нет. Такую компоновку применяют некоторые автопроизводители (например, Renault), но не Hyundai. При выкрашивании кусочки керамики нейтрализатора действительно могут попадать в цилиндры и повреждать рабочие поверхности. Разрушению способствуют:

Накопление несгоревшего топлива в керамическом блоке из-за перебоев в зажигании.
Механическое повреждение участка системы выпуска и резкие термические удары при преодолении луж.
Использование низкокачественного топлива и большого количества присадок к топливу.

Реальные недостатки двигателя Hyundai 1.6

Большинство из перечисленных недостатков не имеют под собой реальных оснований. Их вполне можно считать мифами. Реальных же просчетов в конструкции двигателя Hyundai не так много. Это необходимость регулировки клапанов из-за отсутствия гидрокомпенсаторов и неподходящее расположение каталитического нейтрализатора для российских условий эксплуатации.

Выводы

Двигатели рабочим объемом 1,6 л концерна Hyundai/Kia с распределенным впрыском топлива являются одними из самых беспроблемных на отечественном рынке. Более надежными можно считать только моторы, разработанные в прошлом веке. Например, К4М концерна Renault. Но характеристики моторов тех времен заметно скромнее.

Замена электромагнитного клапана системы изменения фаз газораспределения Hyundai Solaris

1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

2. Сожмите фиксатор и отсоедините колодку жгута проводов от электромагнитного клапана системы изменения фаз газораспределения.

3. Выверните болт крепления и извлеките электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения из головки блока цилиндров.

Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения.

4. Установите новый электромагнитный клапан в последовательности, обратной снятию.

Системы изменения фаз ГРМ и основные неисправности

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или горючей смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска отработавших газов из цилиндров. Разберемся, зачем же необходимо менять фазы ГРМ.

Для всех режимов работы двигателя есть свои оптимальные значения по продолжительности открытия и закрытия клапанов. Благодаря автоматическому управлению механизмом газораспределения можно увеличить мощность и крутящий момент практически на всех режимах работы двигателя и уменьшить токсичность отработавших газов без применения других конструктивных решений.

Таким образом, система изменения фаз газораспределения служит для их оптимизации при работе двигателя на режимах холостого хода, максимальной мощности и максимального крутящего момента и для обеспечения рециркуляции отработавших газов.

На современных автомобилях применяется система автоматического изменения фаз ГРМ, а также система отключения цилиндров для сокращения расхода топлива и снижения токсичности в режиме неполной нагрузки на двигатель. Рассмотрим основные типы таких систем.

Способы изменения фаз газораспределения можно классифицировать по регулируемым параметрам работы ГРМ:

поворот распределительного вала;
применение кулачков с разным профилем;
изменение высоты подъема клапанов.

Наиболее распространена система, изменяющая фазы посредством поворота распредвала, которая применяется на автомобилях следующих марок:

BMW: VANOS (Double VANOS);
Toyota: VVT-i (Dual VVT-i), Variable Valve Timing with intelligence;
Volkswagen: VVT, Variable Valve Timing;
Honda: VTC, Variable Timing Control;
Hyundai, KIA, Volvo, General Motors: CVVT, Continuous Variable Valve Timing;
Renault: VCP, Variable Cam Phases.

На примере автомобилей VAG (Volkswagen Audi Group) можно рассмотреть распространенную систему изменения фаз ГРМ VVT с гидроуправляемыми муфтами, расположенными по одной на каждом распределительном валу двигателя.

Муфты представляют собой гидравлические устройства, подключенные к системе смазки двигателя. Управление осуществляется блоком управления двигателя на основании данных о частоте вращения коленчатого вала, нагрузке, температуре и других параметров. Масло из системы смазки двигателя поступает через каналы в корпусе механизма газораспределения и в распределительных валах в гидроуправляемые муфты, которые поворачивают распредвалы в соответствии с командами блока управления.

Существуют и системы изменения фаз ГРМ, работа которых основана на применении кулачков различной формы, благодаря которым достигается ступенчатое изменение продолжительности открытия и высоты подъема клапанов. Такие системы используются на следующих автомобилях:

Honda: VTEC, Variable Valve Timing and Lift Electronic Control;
Toyota: VVTL-i, Variable Valve Timing and Lift with intelligence;
Mitsubishi: MIVEC, Mitsubishi Innovative Valve Timing Electronic Control;
Audi: Valvelift System.

Данные системы имеют в основном схожие конструкцию и принцип действия, которые можно рассмотреть на примере VTEC.

Распределительный вал имеет два малых и один большой кулачок на каждые два клапана. В режиме работы двигателя с небольшой частотой вращения коленчатого вала малые кулачки через двигателя с небольшой частотой вращения коленчатого вала малые кулачки через соответствующие рокеры воздействуют на пару впускных клапанов. Большой кулачок перемещает свободное коромысло вхолостую. Клапаны имеют минимальную высоту подъема, фазы ГРМ характеризуются малой продолжительностью.

Система управления с блокирующим механизмом, имеющим гидравлический привод, обеспечивает ступенчатое переключение с одного режима работы на другой при достижении коленвалом двигателя определенной частоты вращения. Рокеры малых и большого кулачков соединяются с помощью стопорного штифта в единое целое, и после этого усилие на впускные клапаны передается от большого кулачка распредвала. Таким образом, увеличивается ход клапанов и фазы газораспределения.

Недостатками такой системы являются ступенчатый переход с одного режима на другой и конструктивная сложность реализации процесса блокировки.

Наиболее совершенная конструкция системы изменения фаз ГРМ на данный момент основана на регулировании высоты подъема клапанов. Первопроходец в этом направлении — компания BMW, предложившая разработку Valvetronic. Аналогичный принцип реализован и в других системах:

Toyota: Valvematic;
Nissan: VEL, Variable Valve Event and Lift System;
FIAT: MultiAir;
Peugeot: VTI, Variable Valve and Timing Injection.

Система Valvetronic устанавливается только на впускные клапаны. Изменение хода клапана осуществляется с помощью сложной кинематической схемы. Эксцентриковый вал 9 приводится в движение от электродвигателя 1 через червячную передачу 2. Вращение эксцентрикового вала 9 изменяет положение промежуточного рычага 10, который, в свою очередь, задает определенное движение коромысла 11 и соответствующее ему перемещение клапана 16. Изменение высоты подъема клапана осуществляется непрерывно в зависимости от режимов работы двигателя. Такая система позволяет отказаться от использования дроссельной заслонки на некоторых режимах работы двигателя.

Система изменения фаз ГРМ надежна и обычно не доставляет хлопот владельцам автомобилей. Но предъявляются жесткие требования к качеству и сроку эксплуатации моторного масла, так как управление приводом гидравлическое. Не допускается никаких примесей, инородных частиц, строго должны быть соблюдены требования по вязкости и регламенту замены масла.

Поговорим о некоторых известных неисправностях системы изменения фаз ГРМ. Например, на автомобиле Renault Megane III (выпуск после 2008 года, двигатель K4M/F4R 830 объемом 1,6 литра) часто можно услышать стук со стороны верхней части двигателя после холодного пуска. Самая распространенная причина этого недуга кроется в приводе системы фаз ГРМ, а именно в муфте распределительного вала впускных клапанов. Для устранения неисправности требуется замена привода системы изменения фаз и обязательное обновление программного обеспечения для электронного блока управления двигателем.

На автомобиле Mazda CX-7 (выпуск после 2007 года с двигателем L3 Turbo объемом 2,3 литра) встречается аналогичная неисправность: чрезмерный шум от привода системы изменения фаз ГРМ, особенно при пуске холодного двигателя. Основная причина — неполное включение стопорного штифта привода системы изменения фаз газораспределения. Порядок устранения поломки следующий:

Установить модифицированный привод системы изменения фаз газораспределения.
Заменить моторное масло.
Запустить двигатель, дать ему поработать на холостом ходу минимум 5 минут.
Проверить топливный насос высокого давления на наличие утечек.
Выключить зажигание.
Дождаться снижения температуры охлаждающей жидкости.
Заменить моторное масло и масляный фильтр.

У автомобиля KIA Rio (2005-2011 гг. выпуска, двигатель G4ED объемом 1,6 литра) иногда встречаются неприятные проблемы: неустойчивый холостой ход, ухудшение эксплуатационных характеристик двигателя. Причина аналогична: неисправность привода системы изменения фаз ГРМ, а именно муфты распределительного вала выпускных клапанов. Способ устранения следующий:

Плохо, что распредвал не резиновый, но еще хуже, когда масло грязное

Требования техрегламента по замене масла порой кажутся в какой-то мере надуманными, в какой-то - слишком жесткими с расчетом на некий запас и перестраховку со стороны производителя. Сюда же добавляются наше отсутствие денег или времени, чтобы вовремя обслужить автомобиль, ну, и будем откровенны - элементарные лень и забывчивость. В этой статье мы доходчиво, но тем не менее компетентно раскладываем по полочкам, почему регламент все же соблюдать необходимо, и чем закончатся (непременно "закончатся", а не "могут закончиться"!) игры с заменой масла.

При работе любого двигателя его цилиндры наполняются горючей смесью, которая затем сгорает, после чего продукты сгорания удаляются, чтобы освободить место для следующей порции горючей смеси. Эти процессы в совокупности называются газообменом.

Влияние газообмена на мощность, крутящий момент, расход топлива и токсичность выхлопных газов трудно переоценить. От того, насколько своевременно происходит газообмен, в конечном итоге зависит, что будет получено от двигателя.

Точный порядок газообмена "записан" в профиле кулачков и их угловом расположении на стержне распределительного вала. Расположение кулачков на распредвале определяет порядок работы клапанов в разных цилиндрах двигателя.

Профиль кулачка диктует, когда и как будет открываться, перемещаться и закрываться клапан, которым кулачок управляет. Моменты открытия и закрытия впускных клапанов как раз и называются фазами газораспределения, о которых знают все автомобилисты.

Что плохо - распредвал не резиновый. По причине раз и навсегда заданной формы обеспечить идеальную работу мотора он способен только в достаточно узком диапазоне скоростей вращения коленчатого вала.

Сделать кулачки с профилем, который обеспечивал бы наилучшие динамические и экономические показатели двигателя во всем диапазоне его рабочих режимов, невозможно в принципе. За попытку добиться идеального наполнения цилиндров горючей смесью и удаления отработавших газов на низких оборотах придется расплачиваться при работе двигателя на высоких оборотах и наоборот.

Компромисс тоже ведет к потерям мощности и нерациональному расходу топлива, пусть и менее ощутимым. Борьба с потерями объясняет появление в конструкции газораспределительного механизма систем, позволяющих управлять фазами газообмена в цилиндрах в зависимости от потребности на текущий момент времени.

Систем, с помощью которых можно регулировать газораспределение, придумано множество. Например, в системе VTEC, предложенной компанией Honda почти 30 лет назад, каждый отдельный клапан обслуживался сразу двумя кулачками, имеющими различный профиль. Каждый кулачок действовал на свой толкатель, а толкатели поочередно блокировались либо разблокировались при помощи внутреннего поршенька, управляемого давлением в системе смазки. В результате в зависимости от режима работы мотора кулачки через толкатели тоже воздействовали на клапана поочередно. Система была примитивной, поскольку различала лишь два режима двигателя, но Honda не останавливалась на достигнутом и постоянно модернизировала свой VTEC.

Также существуют системы, в которых вместо цельнометаллических используются составные распредвалы с подвижными кулачками, способными изменять угловое положение на стержне. Регулировать фазы можно и с помощью гидравлического натяжителя цепи, которым управляет электромагнитный клапан, изменяющий подачу масла из системы смазки в натяжитель. Правда, таким способом корректируется угловое положение только одного распредвала, коим, как правило, является распредвал впускных клапанов. В результате происходит управление лишь моментами их открытия и закрытия, а также продолжительностью перекрытия клапанов, когда в конкретном цилиндре открыты одновременно впускной и выпускной клапан.

Однако наибольшее распространение получили фазорегуляторы или, как их еще называют, фазовращатели. Представляют собой фазовращатели гидроуправляемые муфты, которые крепятся на концах распредвалов со стороны их привода. Корпус муфты жестко связан с приводом распредвала. Ротор в свою очередь соединен с распредвалом.

Регулирование углового положения вала производится с помощью электрогидравлического распределителя. В зависимости от команд блока управления двигателем золотник распределителя перемещается и открывает каналы, по которым масло из системы смазки под давлением поступает во внутреннюю полость муфты.

А далее все зависит от исполнения муфты. Есть муфты, в которых под действием давления масла корпус и ротор раздвигаются.

Связаны корпус и ротор косозубым шлицевым соединением, поэтому ротор, перемещаясь, еще и поворачивается вместе с распредвалом на определенный угол.

Другие муфты фазовращателей работают по принципу гидромотора. Поступающее в муфту масло давит на лопасти ротора с соответствующей стороны, чем обеспечивается поворот распредвала.

После поворота на нужный угол золотник распределителя устанавливается в положение, при котором в полостях с каждой стороны лопасти поддерживается одинаковое давление.

Фазорегуляторы могут использоваться только для распредвала впускных клапанов, однако для более точного регулирования фаз газораспределения необходимо их применение на каждом из распредвалов. Это позволяет изменять положение впускного и выпускного распредвалов независимо друг от друга.

Диапазон фазорегуляторов немал. В некоторых системах угол поворота составляет свыше 60 градусов. Электроника формирует команды путем сравнения информации, полученной от различных датчиков, с параметрами, заложенными в памяти. При выходе из строя управляющих компонентов системы изменения фаз муфта под давлением масла занимает строго определенное положение. Двигатель будет работать, но с понятными потерями в динамических и экономических показателях.

Исключение - неисправность датчика частоты вращения и положения коленвала. При прекращении подачи сигнала от этого датчика мотор останавливается и не может быть запущен вновь. Подобная ситуация возможна при выходе из строя сразу обоих датчиков положения впускного и выпускного распредвалов. В этом случае двигатель будет работать до первой остановки, но последующий запуск становится невозможным.

Позже появились другие системы, согласующие с режимом работы двигателя не только моменты открытия и закрытия клапанов, но и высоту подъема клапана из седла. Однако каким бы разным по концепции и конструкции регулирование газораспределения ни было, есть одно обстоятельство, которое уравнивает все системы независимо от их устройства.

Они работают благодаря нагнетанию и давлению масла в полости компонентов, поэтому срок службы механизмов, которые обеспечивают изменение фаз газораспределения, определяется увеличением зазоров по причине износа трущихся деталей. Увеличились зазоры - увеличились утечки масла, что ведет к падению давления и, как следствие, некорректному регулированию фаз.

Износ, как известно, может быть естественным и преждевременным. Ускоряют износ посторонние включения в масле. Помимо износа на работоспособность компонентов гидравлики, управляющей фазорегуляторами, способен повлиять шлам, представляющий собой отложения продуктов старения масла.

Со временем стареют уплотнения в фазорегуляторах. Их негерметичность опять-таки ведет к потерям масла и падению давления.

Фазорегуляторы могут выйти из строя также из-за износа и смятия установочных штифтов и фиксаторов. Подобный случай мы рассматривали в статье "Рвется, где тонко, или Каких бед натворила экономия в 8 рублей на цене фильтра". Уже одно название говорит, что и здесь не обошлось без проблем с маслом, создал которые масляный фильтр. Это очередной раз подтверждает значение качества смазки и необходимость соблюдения требований, установленных производителем двигателя к характеристикам моторного масла и своевременной замене масла и масляного фильтра.

Принцип работы фазовращателя

Чтобы это понять что такое фазовращатели и зачем они нужны, прочтите для начала, полезную информацию ниже. Все дело в том, что двигатель работает не одинаково на различных оборотах. Для холостых и не высоких оборотов идеальными будут «узкие фазы», а для высоких – «широкие».

Узкие фазы – если коленчатый вал вращается «медленно» (холостой ход), то объем и скорость отвода отработанных газов также невелики. Именно здесь идеально применять «узкие фазы», а также минимальное «перекрытие» (время одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) – новая смесь не проталкивается в выпускной коллектор, через открытый выпускной клапан, но и соответственно отработанные газы (почти) не проходят во впускной. Это идеальное сочетание. Если же сделать «фазирование» — шире, именно при невысоких вращениях коленчатого вала, то «отработка» может смешаться с поступающими новыми газами, снизив тем самым ее качественные показатели, что однозначно снизит мощность (мотор станет неустойчиво работать или даже заглохнет).

Широкие фазы – когда обороты растут, соответственно растет и объем и скорость перекачиваемых газов. Здесь уже важно быстрее продувать цилиндры (от отработки) и быстрее загонять в них поступающую смесь, фазы должны быть «широкими».

Конечно же руководит открытиями обычный распределительный вал, а именно его «кулачки» (своеобразные эксцентрики), у него есть два конца – один как бы острый, он возвышается, другой просто сделан полукругом. Если конец острый — то происходит максимальное открытие, если округлый (с другой стороны) – максимальное закрытие.

НО у штатных распределительных валов – НЕТ регулировки фаз, то есть они их не могут расширить или сделать уже, все же инженеры задают усредненные показатели – что-то среднее между мощностью и экономичностью. Если завалить валы в одну из сторон, то эффективность, либо экономичность двигателя упадет. «Узкие» фазы, не дадут ДВС развивать максимальную мощность, а вот «широкие» — не будет нормально работать на малых оборотах.

Вот бы регулировать в зависимости от оборотов! Это и было изобретено – по сути это и есть система регулирования фаз, ПО ПРОСТОМУ — ФАЗОВРАЩАТЕЛИ.

Для чего нужны фазовращатели

Для чего нужны фазовращатели
ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ
Для чего необходима система изменения фаз газораспределения
Системы изменения фаз газораспределения
Фазовращатели ГРМ
Система ступенчатого изменения фаз газораспределения
Трехступенчатое регулирование фаз газораспределения
Системы изменения фаз газораспределения
Источники:

Принцип действия фазорегулятора

Чтобы разобраться почему трещит фазорегулятор или клинит его клапан, имеет смысл разобраться в принципе действия всей системы. Это даст лучшее понимание поломок и дальнейших действий по их ремонту.

На различных оборотах двигатель работает не одинаково. Для холостых и низких оборотов характерны так называемые «узкие фазы», при которых скорость отвода выхлопных газов невелики. И наоборот, для больших оборотов характерны «широкие фазы», когда объем выпускаемых газов большой. Если на низких оборотах будут использоваться «широкие фазы», то отработанные газы будут смешиваться со вновь поступающими, что приведет к снижению мощности двигателя, и даже его остановке. А когда на высоких оборотах включаться «узкие фазы», то приведет к снижению мощности мотора и его динамике работы.

Изменение фаз от «узких» к «широким» позволяет увеличивать мощность двигателя и повышать его коэффициент полезного действия, закрывая и открывая клапана под разными углами. Это и является основной задачей фазорегулятора.

Существует несколько типов систем фазорегуляторов. VVT (Variable Valve Timing), разработана Volkswagen, CVVT — используется Kia и Hyindai, VVT-i — применяется Toyota и VTC — устанавливаются на движки Honda, VCP — фазорегуляторы Renault, Vanos / Double Vanos — система, используемая в BMW. Далее рассмотрим принцип действия фазорегулятора на примере автомобиля «Рено Меган 2» с 16-ти клапанным двигателем К4М, поскольку выход его из строя является «детской болезнью» этой машины и ее владельцы чаще всего сталкиваются с неработающим фазорегулятором.

Управление происходит через электромагнитный клапан, подача масла к которому регулируется электронными сигналами с дискретной частотой 0 или 250 Гц. Весь этот процесс контролируется электронным блоком управления на основании сигналов, поступающих от датчиков двигателя. Включение фазорегулятора происходит при возрастающей нагрузке на двигатель (значение оборотов от 1500 до 4300 оборотов в минуту) когда соблюдаются следующие условия:

исправные датчики положения коленчатого (ДПКВ) и распределительного валов (ДПРВ);
отсутствуют неисправности в системе впрыска топлива;
наблюдается пороговое значение впрыска фаз;
температура охлаждающей жидкости находится в пределах +10°…+120°С;
повышенная температура масла двигателя.

Возвращение фазорегулятора в исходное положение происходит когда обороты снижаются при тех же условиях, но с тем отличием, что рассчитано нулевое смещение фаз. В этом случае запорный плунжер блокирует механизм. Таким образом, «виновниками» неисправности фазорегулятора могут быть не только он сам, но и электромагнитный клапан, датчики двигателя, неисправности в моторе, сбои в работе ЭБУ.

Принцип работы

Сейчас не будем лезть вглубь, наша задача понять, как они работают. Собственно обычный распредвал на конце имеет распределительную шестерню, которая в свою очередь соединяется с ремнем или цепью ГРМ.

Распредвал с фазовращателем на конце имеет немного другую, измененную конструкцию. Здесь располагаются две «гидро» или электроуправляемые муфты, которые с одной стороны также зацепляются за привод ГРМ (цепь или ремень), а с другой стороны с валами. Под воздействием гидравлики или электроники (есть специальные механизмы) внутри этой муфты могут происходить сдвиги, таким образом, она может немного поворачиваться, тем самым меняя открытие или закрытие клапанов.

Нужно отметить, что не всегда фазовращатель устанавливается на два распредвала сразу, бывает что один находится на впускном или на выпускном, а на втором просто обычная шестерня.

Как обычно процессом руководит ЭБУ, которая собирает данные с различных датчиков двигателя, таких как положения коленчатого вала, холла, частота вращения двигателя, скорости и т.д.

Сейчас я вам предлагаю рассмотреть основные конструкции, таких механизмов (думаю так у вас больше проясниться в голове).

Возможные причины неисправности клапана

Основных причин неисправностей клапана не так уж и много. Можно выделить две, которые встречаются особенно часто. Так, VVTI-клапан может выходить из строя по причине того, что есть обрывы в катушке. В данном случае элемент не сможет верно реагировать на передачи напряжения. Диагностика неисправности легко осуществляется при помощи проверки измерения сопротивления обмотки катушки датчика.

Вторая причина, по которой клапан VVTI (Toyota) работает неправильно или же не работает вообще — это заедания в штоке. Причиной таких заеданий может быть банальная грязь, которая со временем скопилась в канале. Также возможно, деформирована уплотняющая резинка внутри клапана. В этом случае восстановить механизм очень просто — достаточно очистить грязь оттуда. Это можно сделать с помощью отмачивания или вымачивания элемента в специальных жидкостях.

VVT (Variable Valve Timing), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC)

Одними из первых предложили поворачивать коленвал (относительно начального положения), компания Volkswagen, со своей системой VVT (на ее основе построили свои системы много других производителей)

Что в нее входит:

Фазовращатели (гидравлические), установлены на впускном и выпускном валу. Они подключены к системе смазки мотора (собственно это масло и закачивается в них).

Если разобрать муфту то внутри есть специальная звездочка наружного корпуса, которая неподвижно соединена с валом ротора. Корпус и ротор при накачивании масла могут смещаться относительно друг друга.

Механизм закрепляется в головке блока, в ней есть каналы для подводки масла к обеим муфтам, контролируются потоки двумя электрогидравлическими распределителями. Они кстати также закрепляются на корпусе головки блока.

Помимо этих распределителей в системе много датчиков – частоты коленчатого вала, нагрузки на двигатель, температуре охлаждающей жидкости, положения распред и колен валов. Когда нужно повернуть откорректировать фазы (например — высокие или низкие обороты), ЭБУ считывая данные дает приказания распределителям подавать масла в муфты, они открываются и давление масла начинает накачивать фазовращатели (тем самым они поворачиваются в нужную сторону).

Холостой ход – поворачивание происходит таким образом, чтобы «впускной» распредвал обеспечил более позднее открытие и позднее закрытие клапанов, а «выпускной» разворачивается так — чтобы клапан закрывался намного раньше до подхода поршня в верхнюю мертвую точку.

Получается, что количество отработанной смеси снижается почти до минимума, причем она практически не мешает на такте впуска, это благоприятно сказывается на работе мотора на холостых оборотах, его стабильности и равномерности.

Средние и высокие обороты – здесь задача выдать максимальную мощность, поэтому «поворачивание» происходит таким образом, чтобы задержать открытие выпускных клапанов. Таким образом, остается давление газов на такте рабочего хода. Впускные в свою очередь открываются после достижение поршня верхней мертвой точки (ВМТ), и закрываются после НМТ. Таким образом, мы как бы получаем динамический эффект «дозарядки» цилиндров двигателя, что несет за собой увеличение мощности.

Максимальный крутящий момент – как становится понятно, нам нужно как можно больше наполнять цилиндры. Для этого нужно намного раньше открывать и соответственно намного позже закрывать впускные клапана, сберечь смесь внутри и не допустить ее выхода обратно в впускной коллектор. «Выпускные» же в свою очередь, закрываются с некоторым опережением до ВМТ, чтобы оставить небольшое давление в цилиндре. Думаю это понятно.

Таким образом, сейчас работает много похожих систем, из них самые распространенные Renault (VCP), BMW (VANOS/Double VANOS), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC).

НО и эти не идеальные, они могут только смещать фазы в одну или другую сторону, но не могут реально «сузить» или «расширить» их. Поэтому сейчас начинают появляться более совершенные системы.

Системы изменения фаз газораспределения

система поворота распредвала;

кулачки распредвала с различным профилем;

система изменения высоты подъема клапанов;

система на основе гидроуправляемой муфты;

Работа указанных выше систем основывается на небольшом повороте распредвала по ходу его вращения. Такой способ позволяет добиться раннего открытия клапанов сравнительно с их базовым начальным положением.

Поворот распредвала осуществляется при помощи электроники управления и гидравлики, а сама система чаще всего затрагивает только впускные клапаны. Рост оборотов ДВС приводит к тому, что фазовращатель осуществляет проворот распредвала по ходу его вращения, впускные клапана открываются раньше и цилиндры намного более эффективно наполняются рабочей смесью в режиме высоких оборотов.

Данная муфта конструктивно включает в себя:

ротор, который соединен с распредвалом;

корпус, которым выступает шкив привода распредвал.

В определенные полости, которые расположены между ротором и корпусом-шкивом, попадает моторное масло из системы смазки ДВС. Масло в муфту подается по особым каналам. Когда моторное масло заполняет одну или другую полость муфты, осуществляется поворот ротора по отношению к корпусу. Этот поворот ротора означает, что и распределительный вал будет повернут на необходимый угол.

Чаще всего местом установки гидроуправляемой муфты становится привод того распределительного вала, который отвечает за работу впускных клапанов. Встречаются также конструкции ДВС, когда подобные муфты-фазовращатели стоят как на впускном распредвале, так и на выпускном. Данное решение позволяет шире и эффективнее регулировать параметры работы ГРМ на впуске и выпуске, но усложняет механизм.

Типовые симптомы неполадок системы VVTI

Итак, система должна изменять фазы работы Если с ней возникают какие-либо проблемы, тогда автомобиль не сможет нормально функционировать в одном либо в нескольких рабочих режимах. Можно выделить несколько симптомов, которые скажут о неисправностях.

Так, автомобиль не удерживает холостые обороты на одном уровне. Это говорит о том, что VVTI-клапан не работает так, как нужно. Также о различных неполадках в системе скажет «торможение» двигателя. Часто при проблемах с этим механизмом изменения фаз отсутствует возможность мотора работать на низких оборотах. Еще о проблемах с клапаном может говорить ошибка P1349. Если на прогретом силовом агрегате высокие холостые обороты, автомобиль совсем не едет.

Плавное включение или Fiat (MultiAir), BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic)

Хотите плавности пожалуйста, и тут первой в разработках была компания (барабанная дробь) – FIAT. Кто бы мог подумать, они первые создали систему MultiAir, она еще более сложная, но более точная.

«Плавная работа» здесь применена на впускных клапанах, причем распредвала здесь вообще нет. Он сохранился только на выпускной части, но он имеет воздействие и на впуск (наверное запутал, но постараюсь объяснить).

Принцип работы. Как я сказал, здесь есть один вал, и он руководит и впускными и выпускными клапанами. ОДНАКО если на «выпускные» он воздействует механически (то есть банально через кулачки), то вот на впускные воздействие передается через специальную электро-гидравлическую систему. На валу (для впуска) есть что-то типа «кулачков», которые нажимают не на сами клапана, а на поршни, а те передают приказания через электромагнитный клапан на рабочие гидроцилиндры открывать или закрывать. Таким образом, можно добиться нужного открытия в определенный период времени и оборотов. При малых оборотах, узкие фазы, при высоких – широкие, и клапан выдвигается на нужную высоту ведь здесь все управляется гидравликой или электрическими сигналами.

Это позволяет сделать плавное включение в зависимости от оборотов двигателя. Сейчас такие разработки есть также у многих производителей, таких как — BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic). Но и эти системы не идеальны до конца, что опять не так? Собственно здесь опять же есть привод ГРМ (который забирает на себя около 5% мощности), есть распредвал и дроссельная заслонка, это опять забирает много энергии, соответственно крадет КПД, вот бы от них отказаться.

FreeValve

Отказ полностью от валов, дросселя и привода ГРМ (цепь или ремень) выносят многие производители, но первыми сделали это Шведы в своем суперкаре Koenigsegg, который кстати развивает аж 1500 л.с.

Как это устроено? Вместо валов здесь находятся специальные электромагнитные актуаторы, в которых встроены пневматические пружины. ЭБУ контролирует каждый такой клапан и способна открывать и закрывать его очень быстро (до 100 раз в секунду) и на любое расстояние которое нужно. Это позволяет регулировать фазы на любое заданное значение! И ЭТО РЕАЛЬНО ОЧЕНЬ КРУТО.

Испытания показали, что такой мотор до 30% мощнее и эффективнее чем аналоги с распределительной системой, а также он экономичен на эти же 30%. Плавность хода здесь на высоте.

Минусом пока является что такой мотор, шумный, такое количество электромагнитных клапанов создает щелканье при открытие, причем оно нарастает при повышении оборотов. Также стоимость агрегата пока очень высока, но если его запустить в серию цена может значительно упасть.

Что же вот мы с вами и рассмотрели основные виды фазовращателей и просто систем газораспределения без них. Кто не особо понял посмотрите видео версию, там я постараюсь рассказать все просто и на пальцах.

НА этом заканчиваю, думаю, моя статья была для вас полезна, подписывайтесь на наш сайт и канал YOUTUBE, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(64 голосов, средний: 4,66 из 5)

Читайте также: