Sistemas de admisión y escape
Composición del sistema de admisión El sistema de admisión consta de un filtro de aire, medidor de flujo de aire, sensor de presión de admisión, cuerpo del acelerador, válvula de aire adicional, válvula de control de ralentí, cavidad resonante, cavidad de potencia, colector de aire de admisión, etc. .
La tecnología de válvulas de válvula variable del sistema de admisión de aire se puede dividir en dos categorías: sincronización variable de válvulas y carrera de válvula variable.
¿Qué es la sincronización variable de válvulas?
Primero, hablemos del tren de válvulas de un motor normal. Todo el mundo sabe que las válvulas son accionadas por el cigüeñal del motor a través del árbol de levas y la sincronización de las válvulas depende del ángulo de rotación del árbol de levas. Cuando el motor está en marcha, debemos dejar que entre más aire fresco a la cámara de combustión y permitir que los gases de escape salgan de la cámara de combustión tanto como sea posible. La mejor solución es abrir la válvula de admisión antes y cerrar la válvula de escape más tarde. De esta manera, entre la carrera de admisión y la carrera de escape, la válvula de admisión y la válvula de escape se abrirán al mismo tiempo. Esta superposición de la válvula de admisión y la válvula de escape se denomina ángulo de superposición de la válvula.
En los motores normales, los tiempos de apertura y cierre de la válvula de admisión y de la válvula de escape son fijos, y el ángulo de superposición de las válvulas también es fijo. Es la sincronización óptima de las válvulas obtenida según experimentos durante el funcionamiento del motor. no se puede cambiar. Sin embargo, la velocidad del motor tiene un impacto en el flujo de admisión y escape y en los procesos de combustión en el cilindro. Cuando la velocidad de rotación es alta, el caudal de aire de admisión es alto y la energía inercial es grande, por lo que se espera que la válvula de admisión se abra antes y se cierre más tarde para permitir que se llene suavemente el cilindro con gas fresco y tanto como sea posible. mezcla o aire como sea posible. Por el contrario, cuando la velocidad del motor es baja, el flujo de aire de admisión es bajo y la energía de inercia del flujo también es pequeña. Si la válvula de admisión se abre demasiado pronto, debido a que el pistón está descargando hacia arriba en este momento, es fácil exprimir aire fresco fuera del cilindro, lo que resulta en una menor entrada de aire y un funcionamiento inestable del motor. Por lo tanto, no existe un ajuste fijo del ángulo de superposición de válvulas que pueda hacer que la potencia del motor sea perfecta a velocidades altas y bajas. Sin la tecnología de sincronización variable de válvulas, el motor solo puede seleccionar el ángulo de superposición de válvulas fijo óptimo en función de las necesidades del vehículo al que se adapta.
Por ejemplo, los motores de carreras generalmente utilizan un pequeño ángulo de superposición de válvulas para facilitar la producción de potencia a altas velocidades. Los vehículos civiles comunes utilizan un ángulo moderado del conjunto de válvulas para tener en cuenta la producción de potencia a alta y baja velocidad, pero se perderá mucha potencia a velocidades bajas y altas. La tecnología de sincronización variable de válvulas resuelve esta contradicción al lograr un ángulo de superposición de válvulas variable a través de medios técnicos.
¿Qué es la carrera de válvula variable?
En otras palabras, sobre la base de la sincronización variable de válvulas, se agrega una función que puede subir y bajar la válvula. La ventaja de esto es que el tiempo de apertura y cierre y la elevación de la válvula se pueden controlar al mismo tiempo, y Toyota VTEC es la primera empresa en adoptar esta tecnología. Para los motores ordinarios, el juego de válvulas de cada cilindro es accionado por un solo juego de levas, mientras que el motor del sistema VTEC tiene dos juegos diferentes de levas de accionamiento de válvulas para velocidades media, baja y alta, que se pueden cambiar automáticamente a través del interruptor automático. control del sistema de control electrónico. El sistema VTEC garantiza diferentes requisitos de sincronización de válvulas y admisión de aire a bajas y altas velocidades, permitiendo que el motor alcance un estado unificado y excelente de potencia, economía y bajas emisiones a cualquier velocidad. Cabe señalar que el motor utiliza tecnología de sincronización variable de válvulas, que logra los beneficios anteriores sin ningún efecto negativo. En otras palabras, no impone mayores requisitos a la intensidad de trabajo del motor.
Clasificación de los sistemas de admisión de aire Los sistemas de admisión de aire de los automóviles modernos son principalmente sistemas de admisión de aire variables. Hay cuatro tipos principales de sistemas de admisión variable: VVT (sincronización variable de válvulas), CVVT (sincronización variable continua de válvulas), VVT-i (sincronización variable electrónica) e i-VTEC (procedimiento de elevación variable electrónica de válvulas).
1) VVT (Sincronización variable de válvulas)
El cigüeñal impulsa el árbol de levas para que gire a través de un dispositivo de transmisión dentado, de modo que cuando la válvula se abre y se cierra, formará una cierta rotación. ángulo con la relación correspondiente del cigüeñal. El flujo de gas cambiará a medida que cambie la velocidad del motor. ¿Cómo obtener una buena eficiencia de entrada de aire del cilindro a diferentes velocidades? Por tanto, es necesario cambiar el tiempo de apertura y cierre de la válvula. A través del dispositivo hidráulico instalado en el extremo frontal del árbol de levas, el árbol de levas se puede girar en un ángulo pequeño, de modo que cuando aumenta la velocidad, la válvula de admisión se puede abrir con anticipación.
La sincronización variable de válvulas puede mejorar el rendimiento del motor. Diferentes velocidades del motor requieren diferentes sincronizaciones de válvulas.
Esto se debe a que cuando cambia la velocidad del motor, el flujo de aire de admisión y el flujo de escape durante el período de escape forzado también cambiarán, por lo que los efectos de usar la inercia del flujo de aire para aumentar la admisión y promover el escape en las últimas etapas del cierre de la válvula serán diferentes.
Por ejemplo, cuando el motor de un coche funciona a baja velocidad, la inercia del flujo de aire es pequeña. Si la sincronización de la válvula permanece sin cambios en este momento, parte del aire de admisión será expulsado del cilindro por el pistón, lo que reducirá el volumen de aire de admisión y aumentará los gases de escape residuales en el cilindro. Cuando el motor funciona a alta velocidad, la inercia del flujo de aire es grande. Si en este momento aumentan el ángulo de retardo de admisión y el ángulo de superposición de válvulas, el volumen de admisión aumentará y el volumen de escape residual disminuirá, lo que hará que el proceso de ventilación del motor sea más perfecto.
En resumen, la sincronización de válvulas de un motor de cuatro tiempos debe ser tal que el ángulo de retardo de admisión y el ángulo de superposición de válvulas aumenten a medida que aumenta la velocidad del motor. Si la elevación de la válvula también puede aumentar a medida que aumenta la velocidad del motor, será más propicio para obtener un buen rendimiento del motor a alta velocidad.
Análisis técnico de VVT 2) CVVT (sincronización de válvulas continuamente variable)
CVVT es la abreviatura de inglés Continuar sincronización variable de válvulas. Cuando se traduce al chino, significa mecanismo de sincronización de válvulas continuamente variable. Es una de las muchas tecnologías de sincronización variable de válvulas que se han aplicado gradualmente a los automóviles modernos en los últimos años. Por ejemplo, BMW se llama Vanos, Toyota se llama VVTI y Honda se llama VTEC, pero no importa cómo se llamen, su propósito es igualar el ángulo óptimo de superposición de válvulas (sincronización de válvulas) para diferentes condiciones de funcionamiento del motor, pero los métodos son diferentes.
3) VVT-i (sincronización variable electrónica)
El principio de funcionamiento es que el sistema VVT-I consta de sensores, ECU, válvulas de control hidráulico del árbol de levas y controladores. La ECU almacena los valores óptimos de los parámetros de sincronización de válvulas, como el sensor de posición del cigüeñal, el sensor de presión del colector de admisión, el sensor de posición del acelerador, el sensor de temperatura del agua y el sensor de posición del árbol de levas, y se comparan con los valores de parámetros predeterminados. para calcular los parámetros de corrección y enviar instrucciones a la válvula de control hidráulico para controlar la sincronización del árbol de levas. La válvula de control controla la posición de la válvula del cárter de aceite de acuerdo con las instrucciones de la ECU, es decir, cambia el flujo hidráulico, selecciona y envía instrucciones de señal de avance, retraso, sin cambios y otras a diferentes circuitos de aceite del controlador VVT-I.
Cómo funciona la tecnología VVTI
3) i-VTEC (elevación de válvula variable electrónica)
El sistema i-VTEC es la elevación de válvula variable inteligente de Honda La abreviatura de El sistema I-VTEC se ha instalado ampliamente en los motores de los últimos coches de Honda. i-VTEC de Honda
Este sistema ajusta continuamente la sincronización y la elevación de las válvulas.
Su principio de funcionamiento es: cuando el motor cambia de baja velocidad a alta velocidad, la computadora electrónica presiona automáticamente el aceite a la pequeña turbina en el engranaje impulsor del árbol de levas de admisión, de modo que la pequeña turbina gira bajo la presión. Girar un cierto ángulo con respecto a la caja de cambios hace que el árbol de levas gire hacia adelante o hacia atrás dentro de un rango de 60 grados, cambiando así el tiempo de apertura de la válvula de admisión y logrando el propósito de ajustar continuamente la sincronización de la válvula.
La tecnología Honda i-VTEC explica en detalle los componentes del sistema de escape. El sistema de escape de un automóvil se refiere al sistema que recolecta y emite los gases de escape. Generalmente consta de un colector de escape, un tubo de escape, un convertidor catalítico, un sensor de temperatura de escape, un silenciador de automóvil y un tubo de escape.
El principio de funcionamiento del sistema de escape es que después de que el aire fresco y la gasolina se mezclan y queman en el motor, se produce gas a alta temperatura y alta presión para empujar el pistón. Cuando se libera la energía del gas, ya no es valiosa para el motor y el gas se descarga del motor como gas de escape. Una vez que los gases de escape se descargan del cilindro, ingresan inmediatamente al colector de escape. Una vez recogidos los colectores de escape de cada cilindro, los gases de escape se descargan a través del tubo de escape. Al igual que el colector de admisión, el gas sale del motor en pulsos en el colector de escape, por lo que la longitud y la curvatura del colector de escape para cada cilindro deben diseñarse para que sean lo más consistentes posible para que el escape de cada cilindro pueda ser tan eficiente como sea posible. posible de suavidad. El colector de escape de residuos está conectado a un convertidor catalítico para convertir los contaminantes que no se han quemado completamente en sustancias inofensivas para proteger el medio ambiente. Cuando sale del convertidor catalítico, se conecta al silenciador. La sección transversal del silenciador es un objeto redondo u ovalado, en su mayoría soldado con finas placas de acero, y se instala en el medio o en la parte trasera del sistema de escape. En su interior se encuentran una serie de deflectores, cámaras, tubos y tuberías perforados. El fenómeno de interferencia mutua y cancelación de los reflejos del sonido se utiliza para debilitar gradualmente la energía del sonido para aislar y atenuar la presión pulsante generada cada vez que se abre la válvula de escape.
El principio de funcionamiento del sistema de escape
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