Регулирование фаз газораспределения стало популяризироваться в начале 1990-х годов. В то время, когда турбокомпрессор все еще был декадентским способом выработки мощности в двигателе, а на рынке преобладала технология без наддува, эта система стала интересным способом увеличения мощности. Как это работает на практике, каковы преимущества и недостатки его работы?
Регулировка фаз газораспределения — это не что иное, как управление моментом открытия и закрытия клапанов. По мере увеличения нагрузки на двигатель и увеличения числа оборотов время между открытием и закрытием клапанов увеличивается. Хотя это звучит довольно неприметно, но действительно приносит много пользы. А главное — существенно увеличить диапазон оптимальной работы двигателя во время движения. Пример? Водитель может извлечь выгоду из более высокого крутящего момента, доступного при более низких оборотах двигателя. Таким образом, автомобиль становится более динамичным и гибким.
Фазы синхронизации меняют способ формирования возможностей двигателя.
Но при изменении фаз газораспределения учитывается не только производительность. Чрезвычайно важно, чтобы способ нагрузки двигателя не был постоянным и изменялся в зависимости от работы системы. Результатом является, например, возможность движения на более высоких скоростях, но также с меньшими усилиями на приводе. Таким образом, потребность в топливе сводится к минимуму, а уровень токсичности выхлопных газов еще больше снижается. Самым важным элементом системы изменения фаз газораспределения является, конечно же, вариатор. Изначально это был довольно простой механизм, производивший угловой перекос распредвала. В этом случае решение работать было основано, в том числе, на по давлению масла.
В более сложных системах вариатор с изменяемой фазой газораспределения может быть действительно сложным механизмом. В этом случае процесс открытия и закрытия клапана контролируется компьютером, и решение принимается на основании показаний двигателя. Особое влияние на популяризацию системы изменения фаз газораспределения оказали японские бренды. Сегодня системы такого типа часто встречаются не только в автомобилях из Страны восходящего солнца. Нет недостатка в рыночных примерах, и наиболее важными из них являются Toyota VVTi, Honda i-VTEC, Ford Ti-VCT, BMW Vanos или CVVT в Alfa Romeo.
Система изменения фаз газораспределения начала свое расширение на рынке в начале девяностых годов. Это означает, что он стоит на дорогах почти три десятилетия! Очевидно, в то время он еще разрабатывался. И первый шаг инженеры сделали в 1998 году. Именно тогда была выпущена система Dual VVTi, в которой регулируются не только впускные и выпускные клапаны. Следующим этапом разработки стали системы Valvematic в Toyota и Valvetronic в BMW. Valvematic — это не что иное, как комбинация регулируемых фаз газораспределения для впускных и выпускных клапанов и управления подъемом клапана. Система успешно используется, в том числе на двигателях Toyota 1.6, 1.8 и 2 литра.
Одна из самых обширных систем была создана инженерами BMW. Система, получившая название Valvetronic, состоит из специальных фитингов, расположенных между кулачками распределительного вала и коромыслами. Кроме того, молдинг перемещается в «вырез» стоек, а его положение, в свою очередь, регулируется электродвигателем. Как все работает? Системный контроллер контролирует параметры работы двигателя. Когда он считает необходимым изменить фазы газораспределения, он отправляет сигнал на электродвигатель, чтобы сбросить положение рейки. Время открытия и закрытия клапана регулируется перемещениями кулачка, работающего в канавке рейки.
VVTi и VTEC — есть ли менее надежная альтернатива японским системам?
На самом деле нет никаких правил относительно частоты отказов систем регулирования фаз газораспределения. Существуют известные решения, такие как VVTi или VTEC, которые практически не вызывают проблем на действительно больших расстояниях. Однако существуют также известные системы, в которых часты отказы системы регулирования фаз газораспределения. Пример? 1,6-литровый 16-клапанный двигатель, устанавливаемый на Renault Megane II или бензиновые двигатели, используемые на Alfa Romeo 147 или 156. Чаще всего ломается сам вариатор или зубчатый шкив. Под воздействием различных эксплуатационных факторов элемент наиболее нормально изнашивается и через некоторое время в процессе эксплуатации автомобиля перестает выполнять свою функцию.
Основным признаком выхода из строя вариатора системы изменения фаз газораспределения является шум, возникающий при работе двигателя до того, как произойдет изменение фазы. Первоначально тревожные звуки могут появиться, например, только во время срабатывания привода. В этом случае обычно возникает очень характерный лязг, который механики в просторечии называют дизельным пуском. Чрезвычайно изношенный вариатор системы изменения фаз газораспределения вообще перестает выполнять свою функцию. В этом случае водитель прежде всего почувствует очень сильное падение мощности. Мало того, что автомобиль станет вялым, его двигатель также может начать сжигать все больше и больше топлива.
При обнаружении проблемы с системой изменения фаз газораспределения водителю не стоит решаться на услуги первоклассного механика. Он должен искать мастерскую, которая хорошо разбирается в конструкции систем хронометража. Для правильного и эффективного ремонта требуются знания и навыки, а сама диагностика требует не только считывания ошибок, выдаваемых бортовым диагностическим компьютером. Это также проверка ряда элементов двигателя. Ключевое значение имеет не только сам регулятор, но и способ работы клапанов, распредвала или т.н. датчик фаз газораспределения, который более профессионально называют соленоидом изменения фаз газораспределения.
Повреждение вариатора системы изменения фаз газораспределения повлечет за собой действительно дорогостоящий ремонт. При замене вариатора также необходимо заменить привод ГРМ. В случае с Renault Megane II и двигателем 1.6 16v комплект роликов и ремней стоит около 360 злотых.
Помните о масле! Это залог успеха!
Стоит упомянуть очень важную вещь. Очень часто выход из строя системы изменения фаз газораспределения определяется не дефектом самого механизма, а инженерными ошибками, допущенными при проектировании двигателя. Идеальным примером могут служить итальянские агрегаты, использованные, например, при постройке Alfa Romeo 147. Моторы потребляют довольно много моторного масла. При этом оснастили масляным поддоном малой емкости. Эффект? Даже временная потеря смазки в двигателе приводит к тому, что вариатор больше не смазывается должным образом и работает почти всухую во время запуска. Это довольно быстро сказывается на его техническом состоянии.
Гигиена правильной работы двигателя при использовании системы изменения фаз газораспределения фактически ограничивается двумя замечаниями. Самое главное, что ни один из советов не выходит за рамки стандартных процедур обслуживания. В первую очередь, водитель должен позаботиться о регулярной замене ремня ГРМ — если в двигателе используется такое решение, а во-вторых, абсолютно свято обеспечить надлежащее качество и количество масла в двигателе. Водитель должен следить за интервалами замены смазки. Кроме того, он должен проверять уровень масла каждые две-три недели. При обнаружении каких-либо дефектов их следует немедленно заменить. Как мы уже упоминали, слишком мало масла может довольно быстро повлиять на состояние механического регулятора.
Глядя на современные технологии, используемые в бензиновых двигателях, легко сказать, что изменение фаз газораспределения — не самый изощренный способ оценить возможности силового агрегата. Это относительно простая система, которая, что немаловажно, дает ряд ключевых эксплуатационных преимуществ, включая сокращение сгорания и выброса вредных соединений. Кроме того, это дает возможность безотказной эксплуатации в течение многих лет. Конечно, при условии, что водитель заранее позаботится об основных процедурах обслуживания.
