Фазы газораспределения

Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в углах поворота коленчатого вала, называют фазами газораспределения. Как отмечалось выше, открытие и закрытие клапанов не совпадают с приходом поршня в BMT и HMT и наблюдается перекрытие клапанов.
Фазы газораспределения определяются профилем и расположением кулачков распределительного вала, установкой его по отношению к коленчатому валу, зазорами между толкателями или коромыслами. Для наилучшего наполнения и наиболее качественной очистки цилиндров желательно, чтобы клапаны открывались до полной высоты подъема, закрывались мгновенно и находились в открытом положении возможно дольше.
В автотракторных двигателях находят применение кулачки с выпуклым, тангенциальным и вогнутым профилями.
Профиль кулачка устанавливает максимальную высоту подъема клапана hk max и продолжительность открытия впускного и выпускного φвп и φвып, клапанов в функции угла поворота а коленчатого вала. Высота подъема толкателя hTmax определится hTmax = hkmax/i, где i — передаточное отношение коромысла. Угол открытия клапанов для четырехтактных двигателей αвп = φвп/2 и αвып = φвып/2 и для двухтактных двигателей Oвып = φвып/2.
Для построения профиля кулачка соответствующего любому закону изменения «время-сечение», применяют графические методы. «Время-сечение» характеризует пропускную способность клапана и его определяют как произведение проходного сечения клапана на время, в течение которого он открыт.
Впускной клапан у большинства двигателей открывают за 10...30° до прихода поршня в ВМТ. Закрывают впускной клапан после прохода поршнем HMT (на 45...83° после НМТ). Чем больше частота вращения коленчатого вала, тем больший устанавливают угол закрытия впускного клапана после НМТ. Таким образом, общая продолжительность открытия впускного клапана составляет 235...295°, что повышает коэффициент наполнения.
Выпускной клапан у всех двигателей открывают за 30...70° до прихода поршня в НМТ. Значительное опережение открытия выпускного клапана обеспечивает интенсивное удаление основной части газов из цилиндра и снижает в нем давление. На последующее удаление газов затрачивают минимальную работу и создают условия для улучшения очистки цилиндра и наполнения его свежим зарядом.
Закрытие выпускного клапана осуществляют после BMT (10...47° после ВМТ). Запаздывание закрытия клапана обеспечивает лучшую очистку цилиндра от продуктов сгорания, так как в момент прихода поршня в BMT давление газов в цилиндре еще превышает атмосферное. Общая продолжительность открытия выпускного клапана составляет 230...275°.
Фазы газораспределения обычно принято изображать в виде круговой диаграммы, рис. 7.3.