La Red de Conocimientos Pedagógicos - Aprendizaje de japonés - ¿Cuál es el impacto de una falla en la sincronización variable en la potencia del motor? En las últimas décadas, muchos países, fabricantes de motores e instituciones de investigación científica han invertido mucha mano de obra y recursos materiales en la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en los requisitos de mejorar la potencia, la economía y reducir la contaminación. de motores de automóviles. En la actualidad, algunas de estas nuevas tecnologías y métodos se han aplicado a los motores de combustión interna, y algunas se encuentran en la etapa de desarrollo y mejora, y pueden convertirse en la dirección de desarrollo de la tecnología de los motores de combustión interna en el futuro. La tecnología de sincronización variable de válvulas (VVT) es una de las nuevas tecnologías que se ha ido aplicando gradualmente a los automóviles modernos en los últimos años. El uso de la tecnología VVT puede mejorar la carga de aire de admisión, aumentar el coeficiente de inflado y aumentar aún más el par y la potencia del motor. 2. Teoría de la fase de válvula variable Es una cuestión técnica extremadamente importante seleccionar razonablemente la fase de la válvula para garantizar la mejor eficiencia de carga hv. Al analizar el principio de funcionamiento del motor de combustión interna, no es difícil sacar la conclusión de que entre los cuatro períodos de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape, los cambios en el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión tienen el mayor impacto en la eficiencia de carga hv. El impacto de los cambios en el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión en la eficiencia de carga hv y la potencia del motor se puede explicar con más detalle en la Figura 1. Cada curva de la eficiencia de carga hv en la Figura 1 refleja la relación entre la eficiencia de carga hv y la velocidad de rotación en una determinada sincronización de válvulas. Por ejemplo, cuando el ángulo de cierre tardío es de 40°, la eficiencia de inflación hv alcanza el valor más alto a una velocidad de rotación de aproximadamente 1800 r/min, lo que indica que la inflación inercial del flujo de aire se puede utilizar mejor cuando se trabaja a esta velocidad de rotación. Cuando la velocidad es mayor que esta velocidad, la inercia del flujo de aire aumenta, de modo que parte del gas que podría haber entrado en el cilindro por la inercia del flujo de aire queda bloqueado fuera del cilindro. Además, a medida que aumenta la velocidad de rotación, aumenta la resistencia al flujo, por lo que disminuye la eficiencia de carga hv. Cuando la velocidad de rotación es menor que esta velocidad de rotación, la inercia del flujo de aire se reduce y algo de gas fresco puede ser empujado de regreso al tubo de admisión al comienzo de la carrera de compresión, y también se reduce la eficiencia de carga hv. Las curvas de diferentes eficiencias de carga hv en la figura reflejan la relación entre la eficiencia de carga hv y la velocidad de rotación en diferentes sincronizaciones de válvulas. Los diferentes ángulos de cierre del retardo de admisión corresponden al valor máximo de la curva hv de eficiencia de carga y tienen diferentes velocidades de rotación. Generalmente, a medida que aumenta el ángulo de cierre en la etapa posterior, también aumenta la velocidad de rotación correspondiente al valor máximo de la curva de eficiencia de carga hv. En comparación con las curvas de eficiencia de carga hv con un ángulo de cierre tardío de 40° y un ángulo de cierre tardío de 60°, las velocidades de rotación máximas de esta curva son 1800 r/min y 2200 r/min respectivamente. A medida que aumenta la velocidad de rotación, aumenta la velocidad del flujo de aire y el gran ángulo de cierre tardío puede aprovechar al máximo la inercia del flujo de aire de alta velocidad para aumentar la inflación. Cambiar el ángulo de cierre tardío de la admisión puede cambiar la tendencia cambiante de la curva hv de eficiencia de carga con la velocidad, ajustando así la curva de par del motor para cumplir con los diferentes requisitos de la aplicación. Pero para ser más precisos, aumentar el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión y mejorar la eficiencia de carga hv a altas velocidades es beneficioso para el aumento de la potencia máxima, pero es perjudicial para el rendimiento a bajas y medias velocidades. Reducir el ángulo de cierre tardío de la admisión puede evitar que el gas regrese al tubo de admisión, lo que es beneficioso para aumentar el par máximo, pero reduce la potencia máxima. Por lo tanto, la sincronización ideal de válvulas debe ajustarse a tiempo de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor y debe tener un cierto grado de flexibilidad. Obviamente, para el mecanismo de válvula de empujador de leva tradicional, es difícil cumplir los requisitos anteriores porque no se puede ajustar en consecuencia durante el funcionamiento, lo que limita la mejora adicional del rendimiento del motor. 3. Aplicación en el Passat B5 3.1 Estructura y transmisión de sincronización variable de válvulas El Passat B5 seleccionó recientemente un motor V6 de 2,8 litros, que está especialmente diseñado para sincronización variable de válvulas. Vista desde arriba, la Figura 2 muestra el modo de transmisión y la distribución de los árboles de levas de admisión y escape, con el árbol de levas de escape montado en el exterior y el árbol de levas de admisión en el interior. El cigüeñal primero impulsa el árbol de levas de escape a través de una correa dentada y el árbol de levas de escape impulsa al árbol de levas de admisión a través de una cadena. 3.2 El regulador de sincronización variable de válvulas se muestra en la Figura 3. (a) La figura muestra la posición del motor a alta velocidad después de aumentar el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión para aprovechar al máximo la inercia del flujo del gas que ingresa al cilindro y aumentar la potencia máxima (los motores de automóviles generalmente funcionan a alta velocidad, por lo que esta posición es una posición de trabajo normal). (b) La figura muestra la posición donde se reduce el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión para aumentar el par máximo cuando el motor está a baja velocidad. El árbol de levas de admisión es impulsado por el árbol de levas de escape a través de una cadena, con un regulador de sincronización variable de válvulas ubicado entre los dos ejes. Bajo la acción del cilindro hidráulico interno, el regulador se puede subir y bajar.

¿Cuál es el impacto de una falla en la sincronización variable en la potencia del motor? En las últimas décadas, muchos países, fabricantes de motores e instituciones de investigación científica han invertido mucha mano de obra y recursos materiales en la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en los requisitos de mejorar la potencia, la economía y reducir la contaminación. de motores de automóviles. En la actualidad, algunas de estas nuevas tecnologías y métodos se han aplicado a los motores de combustión interna, y algunas se encuentran en la etapa de desarrollo y mejora, y pueden convertirse en la dirección de desarrollo de la tecnología de los motores de combustión interna en el futuro. La tecnología de sincronización variable de válvulas (VVT) es una de las nuevas tecnologías que se ha ido aplicando gradualmente a los automóviles modernos en los últimos años. El uso de la tecnología VVT puede mejorar la carga de aire de admisión, aumentar el coeficiente de inflado y aumentar aún más el par y la potencia del motor. 2. Teoría de la fase de válvula variable Es una cuestión técnica extremadamente importante seleccionar razonablemente la fase de la válvula para garantizar la mejor eficiencia de carga hv. Al analizar el principio de funcionamiento del motor de combustión interna, no es difícil sacar la conclusión de que entre los cuatro períodos de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape, los cambios en el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión tienen el mayor impacto en la eficiencia de carga hv. El impacto de los cambios en el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión en la eficiencia de carga hv y la potencia del motor se puede explicar con más detalle en la Figura 1. Cada curva de la eficiencia de carga hv en la Figura 1 refleja la relación entre la eficiencia de carga hv y la velocidad de rotación en una determinada sincronización de válvulas. Por ejemplo, cuando el ángulo de cierre tardío es de 40°, la eficiencia de inflación hv alcanza el valor más alto a una velocidad de rotación de aproximadamente 1800 r/min, lo que indica que la inflación inercial del flujo de aire se puede utilizar mejor cuando se trabaja a esta velocidad de rotación. Cuando la velocidad es mayor que esta velocidad, la inercia del flujo de aire aumenta, de modo que parte del gas que podría haber entrado en el cilindro por la inercia del flujo de aire queda bloqueado fuera del cilindro. Además, a medida que aumenta la velocidad de rotación, aumenta la resistencia al flujo, por lo que disminuye la eficiencia de carga hv. Cuando la velocidad de rotación es menor que esta velocidad de rotación, la inercia del flujo de aire se reduce y algo de gas fresco puede ser empujado de regreso al tubo de admisión al comienzo de la carrera de compresión, y también se reduce la eficiencia de carga hv. Las curvas de diferentes eficiencias de carga hv en la figura reflejan la relación entre la eficiencia de carga hv y la velocidad de rotación en diferentes sincronizaciones de válvulas. Los diferentes ángulos de cierre del retardo de admisión corresponden al valor máximo de la curva hv de eficiencia de carga y tienen diferentes velocidades de rotación. Generalmente, a medida que aumenta el ángulo de cierre en la etapa posterior, también aumenta la velocidad de rotación correspondiente al valor máximo de la curva de eficiencia de carga hv. En comparación con las curvas de eficiencia de carga hv con un ángulo de cierre tardío de 40° y un ángulo de cierre tardío de 60°, las velocidades de rotación máximas de esta curva son 1800 r/min y 2200 r/min respectivamente. A medida que aumenta la velocidad de rotación, aumenta la velocidad del flujo de aire y el gran ángulo de cierre tardío puede aprovechar al máximo la inercia del flujo de aire de alta velocidad para aumentar la inflación. Cambiar el ángulo de cierre tardío de la admisión puede cambiar la tendencia cambiante de la curva hv de eficiencia de carga con la velocidad, ajustando así la curva de par del motor para cumplir con los diferentes requisitos de la aplicación. Pero para ser más precisos, aumentar el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión y mejorar la eficiencia de carga hv a altas velocidades es beneficioso para el aumento de la potencia máxima, pero es perjudicial para el rendimiento a bajas y medias velocidades. Reducir el ángulo de cierre tardío de la admisión puede evitar que el gas regrese al tubo de admisión, lo que es beneficioso para aumentar el par máximo, pero reduce la potencia máxima. Por lo tanto, la sincronización ideal de válvulas debe ajustarse a tiempo de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor y debe tener un cierto grado de flexibilidad. Obviamente, para el mecanismo de válvula de empujador de leva tradicional, es difícil cumplir los requisitos anteriores porque no se puede ajustar en consecuencia durante el funcionamiento, lo que limita la mejora adicional del rendimiento del motor. 3. Aplicación en el Passat B5 3.1 Estructura y transmisión de sincronización variable de válvulas El Passat B5 seleccionó recientemente un motor V6 de 2,8 litros, que está especialmente diseñado para sincronización variable de válvulas. Vista desde arriba, la Figura 2 muestra el modo de transmisión y la distribución de los árboles de levas de admisión y escape, con el árbol de levas de escape montado en el exterior y el árbol de levas de admisión en el interior. El cigüeñal primero impulsa el árbol de levas de escape a través de una correa dentada y el árbol de levas de escape impulsa al árbol de levas de admisión a través de una cadena. 3.2 El regulador de sincronización variable de válvulas se muestra en la Figura 3. (a) La figura muestra la posición del motor a alta velocidad después de aumentar el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión para aprovechar al máximo la inercia del flujo del gas que ingresa al cilindro y aumentar la potencia máxima (los motores de automóviles generalmente funcionan a alta velocidad, por lo que esta posición es una posición de trabajo normal). (b) La figura muestra la posición donde se reduce el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión para aumentar el par máximo cuando el motor está a baja velocidad. El árbol de levas de admisión es impulsado por el árbol de levas de escape a través de una cadena, con un regulador de sincronización variable de válvulas ubicado entre los dos ejes. Bajo la acción del cilindro hidráulico interno, el regulador se puede subir y bajar.

Cuando la velocidad del motor cae, el ajustador de sincronización variable de válvulas baja, la cadena superior se afloja y la cadena inferior actúa sobre la tensión rotacional de la leva de escape y el empuje hacia abajo del ajustador. Dado que el árbol de levas de escape no puede girar en sentido antihorario bajo la acción de la correa de distribución del cigüeñal, dos fuerzas actúan sobre el árbol de levas de admisión: una es la tensión de la cadena impulsada por la rotación normal del árbol de levas de escape y la segunda es el ajuste del tensor; empuja la cadena y la transfiere a la leva de escape. El árbol de levas de admisión gira un ángulo adicional θ en el sentido de las agujas del reloj, acelerando el cierre de la válvula de admisión, es decir, el ángulo de cierre retardado de la válvula de admisión disminuye θ. Cuando aumenta la velocidad, el ajustador sube y la cadena inferior se afloja. Cuando el árbol de levas de escape gira en el sentido de las agujas del reloj, la cadena inferior debe apretarse para convertirse en un borde apretado para que el árbol de levas de escape pueda hacer girar el árbol de levas de admisión. En el proceso de cambio de la cadena inferior de floja a apretada, el árbol de levas de escape ha girado θ, la leva de admisión comienza a actuar y la válvula de admisión se cierra lentamente, es decir, el ángulo de cierre tardío de la válvula de admisión aumenta θ. 3.3 Dos estados de trabajo Es fácil ver en las Figuras 2 y 3 que las direcciones de trabajo de los reguladores de sincronización variable de válvulas en los lados izquierdo y derecho del motor siempre deben ser opuestas. Cuando el ajustador de sincronización variable de válvulas izquierdo del motor se mueve hacia abajo y el ajustador de sincronización variable de válvulas derecho se mueve hacia arriba, el lado tensor de la cadena izquierda está en la parte inferior y el lado tensor de la cadena derecha está en la parte superior. A medida que el ajustador baja, la cadena apretada cambia de corta a larga. Cuando la velocidad del motor Passat B5 es superior a 1000 r/min, es necesario cerrar la válvula de admisión con anticipación, como se muestra en la Figura 4(a). El ajustador de sincronización variable de válvulas correspondiente al cilindro del banco izquierdo se mueve hacia abajo, la cadena superior cambia de larga a corta y la cadena inferior cambia de corta a larga. El ajustador de sincronización variable de válvulas correspondiente al banco derecho de cilindros se mueve hacia arriba, la cadena superior cambia de corta a larga y la cadena inferior cambia de larga a corta. Bajo la acción combinada de las dos fuerzas, los árboles de levas de admisión correspondientes a las filas izquierda y derecha giran en el sentido de las agujas del reloj en un ángulo adicional θ, lo que acelera la velocidad de cierre de la válvula de admisión y cumple con el requisito de que la válvula de admisión de baja velocidad se cierre antes. y el par máximo se puede aumentar. Cuando la velocidad del motor sedán Passat B5 es de 3700 r/min, se requiere que la válvula de admisión se cierre tarde, como se muestra en la Figura 4(b). El ajustador de sincronización variable de válvulas correspondiente al cilindro del banco izquierdo se mueve hacia arriba, la cadena superior cambia de corta a larga y la cadena inferior cambia de larga a corta. El ajustador de sincronización variable de válvulas correspondiente al cilindro del banco derecho se mueve hacia abajo, la cadena superior cambia de larga a corta y la cadena inferior cambia de corta a larga. Cuando la cadena inferior del cilindro de escape izquierdo y la cadena superior del cilindro de escape derecho cambian de larga a corta al mismo tiempo, el árbol de levas de escape ha girado un ángulo θ, la leva de admisión comienza a moverse y la válvula de admisión lentamente se cierra, cumpliendo con los requisitos de alta velocidad y El requisito de cierre retardado de la válvula de admisión puede aumentar la potencia máxima. 4. Control por microcomputadora de la sincronización variable de válvulas El sistema de sincronización variable de válvulas del motor Passat B5 V6 de 2,8 litros está controlado por la unidad de control del motor Motronic M3.8.2. La relación de control del microordenador se muestra en la Figura 5. Los mecanismos de sincronización variable de válvulas correspondientes a las columnas izquierda y derecha están equipados con válvulas solenoides de sincronización variable de válvulas, como se muestra en la Figura 6. Después de obtener la información del sensor de velocidad, el motor selecciona correctamente el modo de control de la válvula solenoide de sincronización variable correspondiente a los bancos de cilindros izquierdo y derecho y controla la acción del cuerpo de la válvula. Cuando se obtienen diferentes posiciones del cuerpo de la válvula, la ruta del aceite al cilindro hidráulico en el regulador de sincronización variable de válvulas cambia, lo que hace que el regulador de sincronización variable de válvulas suba o baje, haciendo así que el aire de admisión corresponda a las filas izquierda y derecha de cilindros. Consigue diferentes ángulos de cierre retardado. 5. Conclusión El sistema de sincronización variable de válvulas del motor mencionado anteriormente utiliza una microcomputadora para controlar la elevación y descenso del regulador de válvula variable para obtener el cambio de posición relativa entre la polea dentada y la leva de admisión (válvula de admisión). Esta estructura pertenece a la estructura de fase de válvula de árbol de levas variable y generalmente se puede ajustar en un 20%. ~30. ángulo del cigüeñal. Debido a que el árbol de levas, el perfil de la leva y el ángulo de persistencia de la admisión de este mecanismo permanecen sin cambios, aunque el ángulo de cierre del retardo de la admisión se puede aumentar a altas velocidades, el ángulo de superposición de las válvulas se reduce, lo cual es su defecto. En general, la tecnología de sincronización variable de válvulas del motor está relativamente madura y cada vez más motores de gasolina de alto rendimiento adoptarán esta tecnología en el futuro.