21Фев

Фазовращатель в двигателе: Что такое фазовращатель в двигателе?

Что такое фазовращатель в двигателе?

Эффективность ДВС во многом зависит от того, насколько хорошо отводятся отработанные газы и подается свежая воздушная смесь. Этим занимается ГРМ, и при хорошей настройке механизм показывает хорошие результаты. Однако повышение мощности и эффективности движка требует применения усовершенствованных узлов, и именно таким является фазовращатель.

Зачем нужен фазовращатель и что это такое

Не секрет, что инженеры берут усредненные показатели при проектировании любого двигателя. Это значит, при любых оборотах обычного двигателя время открытия впускного и выпускного клапанов останется одинаковым. Это значительно сокращает затраты на производство, но высокой эффективность подобный движок похвастаться не сможет.

Фазовращатель устанавливается для того, чтобы регулировать время открытия и закрытия клапанов, а также добиться отсутствия перекрытия – одновременного открывания обоих видов клапанов. Это муфта, которая устанавливается на конец распредвала и немного сдвигает его, позволяя открывать клапана в определенный момент. Может устанавливаться на оба распредвала либо же только на один. Управлением занимается бортовой компьютер.

Основные конструкции фазовращателя

Предназначение у любого фазовращателя одинаковое, а вот конструкция может быть разная:

  • гидравлические. Имеет муфту со смещающимися корпусом и ротором. Подключается к системе смазывания мотора, в зависимости от накачки масла поворачивает распредвал;
  • с разными кулачками. У этой системы разные профиля кулачков на распредвалу для каждого газоотводного клапана, а также разные коромысла. При повышении оборотов разница уменьшается, а ширина фазы уменьшается;
  • система MultiAir. У такой конструкции впускного распредвала нет вообще, а наличный на выпуске вал управляет обоими процессами: выпуском механически, а впуском – посредством электро- гидравлической системы.

Система распределения газов без валов

Есть фазовращатель, у которого нет не только распределительных валов, но и дросселя, и привода ГРМ в виде цепи или ремня. Положение клапанов регулируется датчиком движения и пневматической пружиной с электромагнитным приводом. Каждый клапан регулируется бортовым компьютером отдельно, скорость реакции очень большая, а смещение положения может быть любым. В результате работе клапанов впуска и выпуска газов регулируется очень точно. Пока такая система очень дорогая и встречается только в суперкарах.

В магазине «Питстор» в продаже найдутся качественные расходные жидкости в виде моторного и трансмиссионного масла, омывателей и прочей автохимии, которая поможет поддерживать любой автомобиль в исправном рабочем состоянии. У нас можно купить по отличной цене и другие мелкие предметы, нужные для ухода за машиной, скрытия внешних повреждений и украшения экстерьера. Загляните в каталог – и вы точно не останетесь разочарованными ни качеством наших товаров, но их привлекательной стоимостью!

Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить — журнал За рулем

LADA

УАЗ

Kia

Hyundai

Renault

Toyota

Volkswagen

Skoda

Nissan

ГАЗ

BMW

Mercedes-Benz

Mitsubishi

Mazda

Ford

Все марки

Фазорегуляторы (фазовращатели) встречаются на подавляющем большинстве двигателей. И от них многое зависит.

Материалы по теме

Провалы при разгоне — откуда они берутся и что с ними делать

В поршневом двигателе внутреннего сгорания совмещаются две совершенно разные стихии. Первая — жесткая, металлическая, четко двигающаяся по простейшим законам кинематики механическая часть. Вторая — легкий, почти невесомый, но при этом инерционный поток воздуха или газов.

Многие десятилетия управление потоками воздуха и отработавших газов четко определялось геометрией кулачков распредвала. Моменты открытия и закрытия клапанов — так называемые фазы газораспределения — тоже были жестко заданы шестернями или цепью, которые связывали коленчатый и распределительный валы.

Материалы по теме

Возврат балльной системы для нарушителей ПДД — самое время?Выручку за «красивые» номера можно разделить на всех россиянКамеры ГИБДД обучат штрафовать за «грязный» выхлоп

Материалы по теме

Чем управляет ЭСУД?

При этом и фазы газораспределения, и профиль кулачков распределительного вала подбирались как компромисс, чтобы двигатель мог удовлетворительно работать и на холостых, и на средних режимах, и на «максималке». Недаром при форсировке двигателей для спорта механики ставили распределительные валы с другими профилем, с большим подъемом клапанов и измененными фазами. Это тоже был компромисс: многие замечали, что двигатели спортивных автомобилей неустойчиво работают на малых оборотах, норовя заглохнуть. Ведь их настоящая жизнь начиналась где-нибудь после 5000 об/мин. Гражданским же автомобилям нужны достойные характеристики во всем диапазоне оборотов.

Самый распространенный способ управления газораспределительным механизмом — фазорегуляторы (фазовращатели). Они сегодня встречаются на подавляющем большинстве двигателей — включая, например, мотор ВАЗ‑21179 объемом 1,8 л.

Угол поворота фазовращателей контролируют датчики положения распредвалов. Они регистрируют угол «рассогласования», используя сигнал с датчика положения коленчатого вала.

Угол поворота фазовращателей контролируют датчики положения распредвалов. Они регистрируют угол «рассогласования», используя сигнал с датчика положения коленчатого вала.

В общем случае фазовращатель — специальная муфта, которая под действием гидравлики и управляющей электроники поворачивает распределительный вал на определенный угол относительно его первоначального положения. В первую очередь система устанавливается на впуске. Необходимый закон изменения фаз довольно сложный и представлен в виде диаграмм.

ИЗ ИСТОРИИ

В 1987 году Nissan первым применил VCT — Variable Camshaft Timing — на двигателе купе 300ZX. Фазы газораспределения впускного распредвала менялись плавно во всем диапазоне частоты вращения. В 1989 году пошел более сложный, комплексный хондовский VTEC — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский — электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов.

Что требуется обеспечить?

В идеале — правильное наполнение цилиндров. Однако фазорегулятор не может изменить ширину фазы газораспределения: он лишь смещает ее по отношению к коленчатому валу. Ширина фазы газораспределения определяется профилем кулачка — пока будем считать ее неизменной. На диаграммах представлены фазы газораспределения, необходимые на основных режимах.

1. Минимальные обороты ­холостого хода

Материалы по теме

Заменил свечи — угробил мотор? 6 фатальных ошибок автовладельцев

Здесь желательно, чтобы количество остаточных газов в цилиндре было минимально. Нужно обеспечить позднее открытие и позднее закрытие впускных клапанов. А выпускной распредвал нужно повернуть в положение, когда выпускные клапаны закрываются задолго до верхней мертвой точки. При этом сокращаются такты сжатия и рабочий ход, стабилизируются сгорание в цилиндрах и равномерность холостого хода.

Выпускной распредвал стоит в столь раннем положении только на холостых. При любых других режимах он переводится в более позднее положение. Поэтому его можно фиксировать всего в двух положениях, а на более простых двигателях вовсе не использовать регулирование фаз на выпуске.

2. Режим небольших нагрузок и оборотов (режим рециркуляции)

Материалы по теме

7 действенных способов устранить масложор (без разборки двигателя)

Автомобиль движется равномерно и неспешно. Выпускной распредвал должен быть повернут для более позднего открытия и закрытия клапанов.

Для снижения токсичности выхлопа здесь применяется режим рециркуляции отработавших газов. Рециркуляция позволяет снизить температуру рабочего процесса, что уменьшает образование окислов азота.

Наличие фазовращателей позволяет использовать внутреннюю рециркуляцию: впускной клапан открывается очень рано и происходит подмес отработавших газов к свежему заряду. Значит, в этом режиме впускной распредвал надо повернуть в максимально раннее положение. На таком режиме снижаются выбросы вредных веществ и достигается достаточная мощность при низком расходе топлива.

3.
На максимальном крутящем моменте

Материалы по теме

Вибрации в моторе: 5+ причин для беспокойства

Педаль газа нажата до упора, а обороты еще сравнительно невелики. Двигатель должен показать всё, на что он способен, — о рециркуляции речь уже не идет. Поэтому впускной клапан нужно открывать немного позже. Перекрытие клапанов минимально. Это обеспечивает максимальное наполнение цилиндра воздухом. А получается такой режим небольшим доворотом впускного распредвала в сторону запаздывания.

4. На максимальной мощности

Педаль газа нажата до упора, обороты выросли до номинальных. Скорость потоков, как воздуха, так и отработавших газов, — максимальна. Впускной клапан нужно открывать немного позже верхней мертвой точки и закрывать относительно поздно после нижней мертвой точки. Впускной распредвал надо повернуть в довольно позднее положение, но всё же не в такое, как на режиме холостого хода. При этом энергия быстрого потока во впускной системе позволит дозаряжать воздухом цилиндр и снимать максимальную мощность.

Клапан управления фазами газораспределения.

Клапан управления фазами газораспределения.

Подача масла в фазовращатель осуществляется через полости в распредвале.

Подача масла в фазовращатель осуществляется через полости в распредвале.

Выводы

Материалы по теме

Как сэкономить на обслуживании и ремонте автомобиля

Управлять фазами на выпуске необходимо только для обеспечения режимов минимальных оборотов холостого хода и близких к ним. Поэтому многие недорогие моторы обходятся без фазовращателя на выпускном распредвале.

На впуске нужно обеспечить работу фазовращателя на нескольких углах — то есть более тонкую и плавную регулировку. Для этого требуется подача масла в управляющие полости фазорегулятора с помощью клапана, контролируемого ЭБУ с помощью ШИМ-регулятора (широтно-импульсной модуляции).

Фазорегулятор состоит из двух основных частей, которые могут поворачиваться друг относительно друга на определенный угол. Достигается это подачей масла из системы смазки под давлением через управляющий клапан. Подачей масла в ту или другую полость достигается доворот распредвала по отношении к шестерне, связанной цепью или ремнем с коленчатым валом.

Диагностика

Неисправность фазорегулятора приводит к неприятному треску, который хорошо слышен на непрогретом моторе. Следствие — плохая реакция мотора на педаль газа. При этом обычно загорается сигнал Check Engine.

  • Загорелся Check Engine? Что делать, рассказано тут.
  • Хотите сэкономить? Широкий выбор запасных частей и расходных материалов под торговой маркой «За рулем» позволит вам это сделать! Полный ассортимент и список продавцов можно посмотреть по ссылке.
  • «За рулем» можно читать и в Телеграм.

Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить

Фазорегуляторы (фазовращатели) встречаются на подавляющем большинстве двигателей.

И от них многое зависит.

Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить

Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить

Фазорегуляторы (фазовращатели) встречаются на подавляющем большинстве двигателей. И от них многое зависит.

Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить

Наше новое видео

Кроссовер с замашками внедорожника: начались продажи Haval Dargo X

Подробный обзор кроссовера Mitsubishi Xpander — он уже в России

3 факта про любимый автобус из детства

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем в Дзен

Новости smi2.ru

Фазовращатель с электроприводом

Вы здесь: Главная / Коаксиальные компоненты / Фазовращатель с электроприводом

ATM производит различные приводы двигателей постоянного тока для фазовращателей, которые позволяют дистанционно изменять фазы.

Наша полная линейка фазовращателей включает фазовращатели со сдвигом фазы на 30, 40, 60, 90, 180 и 360 градусов со стандартными механическими настройками, цифровыми шкалами счета и шкалами прямого считывания.

Любые фазовращатели ATM можно использовать с модулями электропривода на этой странице.

Для получения дополнительной информации о фазовращателях или фазовращателях, управляемых постоянным током, позвоните нам и обсудите ваши потребности с одним из наших инженеров-конструкторов.

Фазовращатели с электроприводом
Фазовращатель P150 с электроприводом

  Фазовращатель P150, установленный на моторном приводе

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
(ТОЛЬКО МОТОРНЫЙ ПРИВОД)
Электрика
Разъем привода двигателя: 9-контактный D-Sub (вилка)
Напряжение: 18–30 В пост. тока
Макс. Ток: 250 мА и 600 мА, пусковой
Механический
Корпус: Алюминиевая конструкция
Рабочая температура:
Отделка: Уникальное коррозионностойкое эпоксидное покрытие из нержавеющей стали 316 Серый 2 Dutys-14
  • В фазовращателях ATM с электроприводом используются двигатели постоянного тока со встроенными долговечными редукторами, что идеально подходит для приложений с высокой надежностью.
  • Устройство будет работать при установленном постоянном напряжении в диапазоне 18–30 В постоянного тока, которое обычно используется в большинстве систем, или от отдельного источника питания постоянного тока. Скорость двигателя будет варьироваться в зависимости от используемого напряжения. Максимальный рабочий ток составляет 250 мА и максимальный пусковой ток 600 мА.
  • Во избежание повреждения двигателя используются микровыключатели для остановки двигателя в положениях минимального и максимального хода
  • Устройства
  • снабжены 9-контактным разъемом D Sub Male, позволяющим подавать управляющее напряжение, при необходимости указывать конечную точку и потенциометр следящего устройства. См. сведения о выводах разъема.
  • Этими устройствами лучше всего управлять с помощью внешнего двухполюсного/двухпозиционного переключателя (DPDT) или для лучшего управления используйте дополнительный внешний модуль управления банкомата.
  • Любой из фазовращателей ATM может быть установлен на двигатель.

 

Интерфейс — фазовращатели с электроприводом

1. Напряжение управления двигателем
На контакты 2 и 7 девятиштырькового штекерного разъема D будет подано фиксированное постоянное напряжение в диапазоне 18-30 вольт. Для увеличения фазы контакт 2 — это (+), а контакт 7 — это (-). Чтобы изменить направление, 2 (-) и 7 (+). В обоих направлениях остановка осуществляется с помощью микропереключателей.

2. Индикатор конечной точки *
Переключатель также используется для индикации конечной точки с помощью контактов 1 и 6, вырабатывающих напряжение, когда устройство достигает максимального предела (для 2+ и 7-). На контактах 3 и 8 будет развиваться напряжение при достижении минимального предела. (для 2- и 7+). Развивающееся напряжение равно используемому напряжению питания.

3. Потенциометр толкателя **
Потенциометр 10K с выходом, пропорциональным положению механизма привода, доступен на контактах 4, 5 и 9..

СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ / ВРЕМЯ РЕАКЦИИ
МОДЕЛЬ банкомата # град/ГГц ДЛИНА КОРПУСА ВРЕМЯ*
Р140/Р240 30° 3,75 дюйма 30 сек.
Р150/Р250 60° 5,50 дюйма 14 сек.
Р160/Р260 90° 7,0″ 20 сек.
P1210/P2210 180° 12,0″ 40 сек.
Р1100/Р2100 360° 24,0″ 30 сек.

 * Приблизительное время переключения фазовращателя с мин. на макс. для данной модели (при достаточном напряжении).

ВЫВОД РАЗЪЕМА

Контакт № Функция
+ 2 Увеличение фазы
— 7
— 2 Уменьшить фазу
+ 7
+ 1 * Индикатор конечной точки
(Макс. фаза)
   6
— 3 * Индикатор конечной точки
(Мин. фаза)
   8
** Потенциометр толкателя 10K
4 Конечные точки емкости
9
5 Стеклоочиститель

 

 

 

Стандартные модели — фазовращатели с электроприводом
Базовый фазовращатель
Тип
Общая* Модель
№ (SMA)
Контурный чертеж.
30°/ГГц P14XX-28 Чертеж
60°/ГГц P15XX-28 Чертеж
90°/ГГц P16XX-28 Чертеж
180°/ГГц P121X-28 Чертеж
360°/ГГц P11XX-28 Чертеж
* При заказе фазовращателя с электроприводом вам необходимо создать фактический номер модели на основе конкретного выбранного вами фазовращателя, добавив суффикс -28 в конце номера модели.
См. нашу страницу Phase Shifter, чтобы найти 30°, 60°, 9Модель 0°, 180° или 360°, с которой вы хотите начать.
Пример:   P/N P1604 становится P1604-28 при заказе блока с моторным приводом.
Любой из фазовращателей ATM может быть установлен на двигатель.

 

Дополнительный внешний модуль управления
Внешний модуль управления приводом, номер детали MCM-001 , показанный справа, доступен для моторного привода в качестве дополнительного аксессуара. Включает в себя:
 
1. Четкие тактильные переключатели для управления приводом.
2. Индикаторы максимального/минимального положения.
3. Клеммы ведомого потенциометра.
4. Самопереключающийся блок питания с входом 120В~ — 240В~. *      
5. 6 футов, 9-контактный кабель для соединения блока управления с устройством с приводом от двигателя.

* Если поставляемый источник питания не используется, можно заменить вход 18–30 В постоянного тока через 9-контактный разъем .

Внешний модуль управления электроприводом для фазовращателей

 

Фазовращатель с приводом от шагового двигателя

Пошаговый режим банкомата

обеспечивает более точную регулировку фазы по сравнению с любой другой формой автоматизированного управления валом.

Благодаря разрешению фазового сдвига менее 0,02° на шаг при 1 ГГц (или менее 0,35° фазового сдвига на шаг при 18 ГГц) эта опция обеспечивает наибольшую точность при управлении одним из фазовращателей ATM.

Для продуктов с шаговым двигателем банкомата требуется ПК и контроллеры, такие как модель контроллера шагового двигателя банкомата MCMS-003

СХЕМА ВЫВОДОВ РАЗЪЕМА
9-КОНТАКТНАЯ ВИЛКА D-SUB (DE-9M)

 

ВАРИАНТ ПРИВОДА С ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
(Закажите, добавив «-SM24» после номера модели заказываемого фазовращателя, см. примеры ниже)

Управляемый шаговым двигателем фазовращательУправляемый шаговым двигателем фазовращатель

ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Двухфазный шаговый двигатель банкомата можно легко запрограммировать на увеличение или уменьшение фазы. Максимум 180 об/мин рекомендуется напрямую подключать к любому устройству банкомата, чтобы предотвратить повреждение. Рекомендуемая входная мощность составляет от 24 до 48 В постоянного тока. 1,5 А (банкомат обеспечивает источник питания 24 В постоянного тока при заказе MCSM-003). Стандарт внутреннего энкодера на всех моделях обеспечивает более точную прослеживаемость. Подробнее см. распиновку разъема.

РАЗЪЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ
Модули оснащены 9-контактным штекерным разъемом D-subminiature (DE-9M) для питания/управления шаговым двигателем. Подробную информацию см. на схеме разводки разъемов D-sub.

РЧ РАЗЪЕМЫ
Для выбранной модели фазовращателя; SMA, тип N или тип K (2,92 мм)

КОНСТРУКЦИЯ
Фрезерованный алюминий, хим. пленка.

Стандартные модели — опции привода шагового двигателя
Типичная частота. Диапазон Базовый фазовращатель Тип Типовой номер модели Контур Рекомендуемая скорость
От конечной точки к конечной (сек)
DC-18. 6 30°/ГГц П1407-СМ24 .pdf 3 секунды
DC-18.6 60°/ГГц П1507-СМ24 .pdf 6 секунд
DC-18.6 90°/ГГц П1607-СМ24 .pdf 9 секунд
DC-4.3 180°/ГГц P1214-SM24 .pdf 18 секунд
DC-2.5 360°/ГГц П1103-СМ24 .pdf 36 секунд

 

Информация для заказа
Шаговый двигатель
Приводной фазовращатель

Мод. — Опция
Пример номера детали: P1407 -SM24
№ базовой модели:  
Добавить -SM24 для опции привода шагового двигателя

Представленная выше модель «P1407-SM24» является лишь одним из примеров. Номер модели вашего фазовращателя с шаговым двигателем должен соответствовать базовой модели фазовращателя и желаемым опциям. см. Коаксиальные фазовращатели. Дополнительные варианты моделей см. в разделе Коаксиальные фазовращатели.

 

МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ АТМ
(артикул банкомата: MCSM-003) Предназначен для управления всеми фазовращателями и аттенюаторами, приводимыми в действие шаговыми двигателями банкомата.
Что входит в комплект поставки банкомата MCSM-003?
Вместе с фазовращателем с шаговым двигателем внутри коробки находятся следующие предметы:

  1. Контроллер шагового двигателя ATM P/N: MCSM-003
  2. Преобразователь RS-422-485 в USB.
  3. +24 Источник питания постоянного тока.
  4. USB-накопитель (подробности см. ниже).
  5. Кабель USB-Micro USB, кабель A.
  6. Ленточный кабель RS-422-485, кабель B.
  7. Кабель питания, разъем питания к проводному разъему, кабель C.
  8. Кабель контроллера к шаговому двигателю, 9-контактный разъем D-sub к разъему IDC, кабель D
  9. Самопереключающийся источник питания 28 В постоянного тока с входом 120–240 В переменного тока*
Модуль управления шаговым двигателем банкомата MCSM-003

Чертеж для MCSM-003

В комплект USB-накопителя входят следующие предметы:
Вместе с фазовращателем с шаговым двигателем в коробке находятся следующие предметы:
  1. Программа тестирования банкомата — это короткая программа, которую следует использовать для проверки правильности установки программного обеспечения и правильности подключения.
  2. Общая инструкция — здесь вы узнаете, как установить управляющее программное обеспечение, а также как запустить тестовую программу банкомата.
  3. Командная инструкция — описывает, как составить собственную программу.