Фазы газораспределения четырехтактного двигателя.

 

Для лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием.

Моменты открытия или закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения.

Фазы газораспределения могут быть изображены в виде круговой диаграммы, называемой диаграммой газораспределения. 

Впускной клапан начинает открываться раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется.

Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в пределах 9...33° (угол α ).

Закрытие впускного клапана происходит с некоторым запаздыванием, когда поршень пройдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.

Запаздывание закрытия впускного клапана составляет 51...64° (угол β ).

Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала. Продолжительность впуска при этом увеличивается, и наполнение цилиндра свежим зарядом улучшается.

Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ. При этом газы , находясь в цилиндре под большим давлением, начинают быстро выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз.

Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, выталкивает оставшиеся в цилиндре газы.

Опережение открытия выпускного клапана составляет 47...56° (угол γ ).

Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень пройдет ВМТ. Несмотря на то, что поршень уже начнет немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе.

Запаздывание закрытия выпускного клапана составляет 9... 36° (угол δ ).

Следовательно, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.

Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно приоткрыты , называется углом перекрытия клапанов.

Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и седлами при данном их положении утечки заряда из цилиндра не происходит.

Углы опережения и запаздывания, а следовательно, и продолжительность открытия клапанов должны быть тем больше, чем выше частота вращения коленчатого вала, при которой развивается наибольшая мощность двигателя. Это объясняется тем, что в более быстроходных двигателях процессы в цилиндрах происходят с большими скоростями, и для достаточно полного заполнения цилиндра зарядом и хорошей его очистки от отработавших газов необходимо по возможности увеличивать время открытия клапанов.