Для многих автолюбителей эта тема даже близко не знакома, а сочетание слов фазы и газораспределение вообще вызывают недоумение. Мы постараемся развеять все недопонимания в этой статье.
Начнем с сухого определения. Фазами считается момент, когда впускной или выпускной клапан начинает движение и заканчивает его, конечно, учитывается и положение поршня по нижней или верхней точкам. Система выражается в градусах угла поворота коленчатого вала.
Производительность мотора, его стоковые (штатные) характеристики сильно зависят от правильно настроенного газораспределения. Идеально сбалансированного сопоставления фаз впуска и выпуска. Проще говоря, наполнение камеры сгорания смесью из воздуха и топлива и ее последующая очистка. За эти процессы отвечают эксцентрики или кулачки на распредвалах. Профиль кулачка отвечает сразу за несколько показателей. Он выбирает момент для открытия и закрытия всех клапанов, определяет, как долго они будут открыты или закрыты. И важно, какой будет ход (высота подъема) у клапана.
Большинство автовладельцев скажут, что в сложные отрепетированные процессы лезть с изменениями не стоит. Но по мере развития автомобилестроения мы должны были прийти к максимально рациональному использованию мощности, тяге и затратам на топливо. Была необходимость в строгой зависимости фаз от скорости вращения коленвала. Возможность сочетать давление и разрежение в тактах впуска и выпуска, строго зависит от режимов работы. Для меньшего расхода топлива перекрытие фаз должно быть минимальным или сведено к нулю. А что если необходима мощность? Тогда длительность перекрытия фаз стоит увеличить, поскольку в таком случае нужно пропускать большое количество горючей смеси через камеры сгорания. В автоспорте применяют распределительные валы с ярко выраженным профилем эксцентриков. В народе «горбатые». С ними мы получаем более высокий подъем клапана, увеличенную длительность открытия, долгие фазы. В серийных автомобилях такие ухищрения не имеют смысла, так как машина не сможет нормально набирать скорость при низких оборотах двигателя. Выбирается некое усредненное значение для всех вариантов развития событий, чтобы водителю было комфортно передвигаться как по городу, так и по проселкам.
Меняем фазы в реальном времени
Новшество, пришедшее в итоге в большинство современных двигателей. Способность изменять момент открытия и закрытия клапана при одном и том же положении поршня в цилиндре произвело фурор. Изменение в наполнении горючей смесью цилиндров на такте впуска и изменение степени очищения цилиндра от отработавших газов на такте выпуска. Получившая название система Variable Valve Timing в переводе система изменения фаз газораспределения.
Основоположником такой системы можно назвать компанию Honda, но возможно история скрыла от нас имя настоящего гениального инженера. Необходимо было к уже имеющимся двум кулачкам (эксцентрикам), прибавить третий с более высоким профилем. Еще одно коромысло и гидравлику в виде запорного механизма, соединяющего все коромысла между собой. Гениально! При такой конструкции, вы получаете экономию в топливе и стандартный набор настроек двигателя при спокойной езде. Но как только обороты уходят за горизонт, гидравлика подключает к работе высокий эксцентрик и машина превращается в зверя. Такое исполнение в компании получило аббревиатуру VTEC.
С того времени прошло уже много лет и прорыв Honda был перенят другими производителями. Появились новые системы способные изменять фазы более точно, конструктивно более сложные и не очень.
Конструкции изменения фаз
Поворот распределительного вала с помощью гидравлической муфты;
Использование эксцентриков распредвала с разной формой;
Изменение высоты подъема клапана с использованием эксцентрикового вала и промежуточного рычага.
Видео об установке фаз газораспределения ВАЗ 2101-2107:
Видео о фазах ГРМ:
Выставление фаз газораспределения на BMW N42 (видео):