Написать данную запись сподвигло недавнее общение на одном из автомобильных форумов. Тема общения была посвящена газодизелю и потому разговор крутился вокруг довольно специфических вопросов. К свалке на определённом этапе подключился спец, занимающийся реальной модернизацией дизелей в газодизели. Он сам и евонный коллехтив не могут понять — почему большое количество газа не сгорает в их газодизелях и вылетает в трубу… Они на полном серьёзе грешат на продувку цилиндров в дизеле из-за перекрытия фаз… Якобы часть всасываемой газовоздушной смеси прямиком вылетает в выхлопную трубу.
Что происходит в газодизеле на самом деле(уж как себе это представляю я) — я описываю в отдельной статье, а пока представляю маленькую заметку, буквально крик души — посвящённую тому сверхзасекреченному факту, что в АВТОМОБИЛЬНЫХ ТУРБОдизелях НЕТ перекрытия фаз открытия клапанов. Нет той продувки цилиндров, о которой каждый из нас наслышан из книжек…
Продувки то и в бензинках нужен один намёк(кроме спортивных движков, которые по жизни не опускаются ниже 6-8 тысяч оборотов). Но и тут опять видим нескончаемый обман и подлог — практически все производители с целью заявить бОльшую паспортную мощность своих движков увеличивают перекрытие клапанов сильнее, чем это необходимо в быту — чем УХУДШАЮТ показатели двигателей на низких и средних(наиболее часто используемых) оборотах, выпячивая МАКСИМАЛЬНУЮ мощность на высоких. В результате этого трэнда мы наблюдаем подобные рекламные графики VVTi и подобных навороченных современных бензинок, где преимущества изменяемых фаз почему-то проявляются на НИЗКИХ и СРЕДНИХ оборотах:
А ведь по хорошему НИКАКОГО прихода от VVTi вообще не должно быть именно на СРЕДНИХ оборотах. Все плюшки регулируемых фаз ГРМ должны наблюдаться на НИЗКИХ и ВЫСОКИХ оборотах — по мере удаления от некоей золотой СЕРЕДИНЫ… Но хорошо продаются не ньютоны, а лошади — потому никакой золотой середины на современных движках нет.
Увы и ах…
Наверняка все видели подобные картинки:
Все из нас прекрасно разбираются в теории. Кто бы сомневался.
Но мало кто задумывается — как оно фунциклирует в реальности.
Я не буду касаться самой сути продувки — в конце текста есть учебное видео, в котором этот момент наглядно показан и расжёван. Я хочу поговорить предметно о двух вещах — о клапанах и о поршне на ДИЗЕЛЬНОМ двигателе.
Вот так выглядит камера сгорания обычного распространённого бензинового двигателя:
На самом деле вариантов камер сгорания и у бензинок много:
Но все они отличаются одним — размеры камеры сгорания довольно большие и клапанам при желании можно найти место в открытом состоянии, даже когда поршень находится в верхней мёртвой точке.
При этом на многих бензинках всё одно гнёт клапана при обрыве ремня ГРМ.
.
.
На дизельном же двигателе камера сгорания намного меньше. В привычном бензинщикам виде её часто нет вообще. Да и сам конструктив поршня и головки не оставляет места для открытых клапанов при нахождении поршня в ВМТ:
Обычно поршень дизеля в ВМТ практически упирается в головку блока цилиндров — зазор там обычно не превышает долей миллиметра. Именно с этой особенностью связана необходимость тщательного подбора толщины прокладки головки блока на дизеле. Именно с этой особенностью связана фатальная для дизеля проблема перескока ремня ГРМ буквально на один зуб — поршень тут же начинает догонять выпускной клапан на такте выпуска…
В особо изощрённых случаях — впускной клапан догоняет поршень на такте впуска.
В любом случае — на дизеле при нахождении поршня в ВМТ все клапана должны быть полностью или неполностью, но закрыты. Иначе будет нечто подобное:
Т.е. перекрытие фаз в дизеле — чисто номинальное. Связано оно с зазорами в ГРМ и существует только на бумагераспредвалу. Продувки в явном выраженном виде — нет и быть не может.
Самое смешное — что на дизеле продувка и не нужна вовсе, а часто и вредна:
1). Остаточные газы не нарушают стехиометрию смеси, что было критично важно на карбюраторных бензинках.
2). В условиях отсутствия дросселирования на дизеле остаточные газы не влияют на наполняемость цилиндра. На малых и средних нагрузках остаточные газы дизеля содержат кислорода немногим менее чем в свежем воздухе. Именно потому в дизелях на этих режимах до половины выхлопа загоняют обратно в цилиндры через систему ЕГР.
3). Дизель практически не работает на настолько высоких оборотах(2500 оборотов и выше), на которых уже начинает проявляться заметный толк от продувки, связанный с уменьшением насосных потерь и увеличением наполняемости цилиндра свежей СМЕСЬЮ.
4). На ТУРБОдизеле продувка даже вредна на низких оборотах из-за уменьшения эффективности турбины.
.
.
Вот головка обычного дизеля ZD30. Степень сжатия — всего 18. На двигателе полно примочек, улучшающих наполняемость цилиндров — если бы это было нужно(или можно?) перекрытие клапанов сделать бы не забыли точно. Но нет на ZD30 перекрытия. На фото видны открытые впускные клапана на одном цилиндре и выпускные — на другом:
Мне не попадались фото головок даже с намёком на приоткрытие и впускных и выпускных клапанов в одном цилиндре одновременно. А я их переискал много и с пристрастием. Может кто более удачливый найдётся?
.
.
Ну и под занавес — обещанное выше видео с расжёвыванием всех нюансов фаз газораспределения на бензинках:
Всё что мне попадалось из подобных видео для дизелей — слишком примитивно и по факту является безумнобездумно упрощённой перепевкой бензиновых версий. Потому ссылок на видео по перекрытию фаз на дизелях не даю. Нет их и быть не может.
А вот видео с реальной бензинки. И тоже перекрытия, увы, нет:
Комментарии 18
Продувкой можно существенно увеличить крутящий момент во всем интервале оборотов без всяких vvti. Стоковые характеристики моего ДВС 107лс и 147Нм.
Можно. Делают. Но тут речь про дизель.
На 4х цилиндровом дизеле смысла нет делать перекрытие клапанов больше. Так как рабочие ходы как и такты выхлопа чередуются через 180гр. Начнется заброс выхлопных газов назад. Снизится производительность турбо компрессора. Поток газов меняет свое направление, а значит и скорость. Другое дело число цилиндров кратно трем и на каждые три цилиндра своя турбина. Тогда чередование тактов выхлопа уже 240 гр. Перекрытие клапанов можно сделать больше. Поток газа от впускного коллектора до турбины минуя цилинд имеет однонаправленное движение. Тут и продувка больше по времени. С продувкой будет уноситься на выхлоп часть тепла от камеры сгорания. Выше наполнение цилиндра. В прочем БМВ уже делают трёх цилиндровые двигатели.
Как у нас решается например на КАМАЗе эта беда. Берется выхлоп от разных цилиндров и двумя трубами тянется к турбине. В длинном коллекторе теряется скорость и температура газа перед турбиной. По идее в трёх цилиндровом двигателе турбину нужно ставить сразу на коллекторе с минимальной длинной. Максимальная отдача горячих газов в турбину. Максимальная отдача от надува, а также максимальное давление развиваемое турбиной. Такт впуска становится расширением сжатого газа турбиной. Отсюда и экономия!
Меня стандартным потоком сознания не пронять.
Сам смысл слова "ПРОДУВКА" вредный. Как и множество других терминов.
В данном случае русский человек воспринимает этот термин однозначно как некий сквозняк через камеру сгорания из впускного коллектора в выпускной.
И лично я воспринимаю этот процесс как ПРОДУВКУ цилиндра ДАВЛЕНИЕМ из ВПУСКНОГО коллектора.
А это не так! Даже на турбодизеле не так.
Правильнее было бы обозвать процесс "ПРОСАСЫВАНИЕМ" или ещё как аналогичным. Почему?
У бензинок перекрытие клапанов решает проблемы, характерные исключительно для бензинок:
1). Инерция газов во впускном коллекторе обуславливает некий "разгон" при открытии впускных клапанов. На высоких оборотах этот фактор начинает влиять очень сильно. Инерция отработанных газов в ВЫПУСКНОМ коллекторе осуществляет некий "подсос" смеси из ВПУСКНОГО коллектора, где обычно низкое давление вследствие дросселирования.
2). Относительно большая(1/7-1/10 объёма цилиндра) "камера сгорания" обуславливает плохую "очистку" на такте выпуска и количество выхлопных газов в ней после цикла выпуска всё равно довольно значительно. Что сильно влияет на стехиометрию. Особенно на высоких оборотах.
Перекрытие клапанов в ВМТ просто позволяет чуть раньше открывать впускные клапана, не дожидаясь закрытия выпускных. Но эта процедура нужна только для того, чтобы из впускного коллектора начала двигаться в цилиндр СМЕСЬ. Если перекрытие уменьшить — то наполнение ухудшится в первую очередь за счёт того, что СМЕСЬ из впускного просто не успеет набрать скорость и наполнить цилиндр на высоких оборотах. Но если перекрытие увеличить — СМЕСЬ будет частично улетать в выпускной на более низких оборотах, чего допустить нельзя.
ДИЗЕЛЮ на бензиновые проблемы насрать.
Во первых у него "камера сгорания" в разы меньше.
Во вторых — у него нет проблем со стехиометрией.
В третьих — он не имеет дроссельной заслонки на входе и практически всегда турбирован, что обуславливает ВСЕГДА высокое давление во впускном коллекторе.
И в четвёртых(о чём собственно и статья) — ему тупо НЕКУДА девать свои клапана.
Статья написана два с лишним года назад, её прочитали уже 15 тысяч человек, но ни один до сих пор не прислал фото головки дизеля с одновременно поднятыми клапанами одного цилиндра.
"Как у нас решается например на КАМАЗе эта беда…"
Не надо слов. Сфотографируйте головку блока с одновременно открытыми клапанами на одном из цилиндров?
Такого фото нет. Просто этого не кто не делал. Хотя плюсы есть. Хотите иметь, что не когда не имели? Делайте то что ни кто никогда не делал. Откуда извлекать экономию в расходе топлива, когда все уже применено и опробовано. Не освоенной энергии много. Она заключена в движении в выхлопных газов. Я лишь заметил, что этот поток газа можно упорядочить заставив двигаться однонаправлено. Привел пример. Энергия выхлопных газов может возвращаться опять ввиде сжатого воздуха компрессором. Унося из камеры сгорания теплоту после продувки. Это лишь часть примера
Такого фото нет потому что нет на современном АВТОМОБИЛЬНОМ турбодизеле продувки.
А относительно резонансных процессов всё Вы правильно пишете. Учитывание этих моментов позволяет вытянуть из двигателя всё до последнего. К сожалению приход от этого всего обычно настолько минимальный, что овчинка выделки не стОит. Иначе все эти "новомодные"(практически всё придумано в 40-50-тых годах прошлого века) штучки уже давно были бы частью стандартного двигателя. Вот например фото 8(!) клапанной ГБЦ:
Могу прислать только фото перекрытия клапанов на не надувном двигателе КУБОТА По причине отсутствия турбины там продувка есть.
Цель вообще конечно не продувка, а упорядочение газообмена в турбо дизеле. Для извлечения дополнительной энергии ввиде сжатого воздуха возвращающего на впуск дизеля. Толкающего в попутном направлении поршень на такте впуска. Я же писал вам ранее пример с электростанцией Перкинс где падает расход топлива и температура дизеля. Без всякого ЕГР выполнит нормы евро)) К моему скромному мнению не в том направлении развивается отечественное дизеле строение.
Хотелось ещё добавить! При значительном перекрытии клапанов во время продувки камеры сгорания свежим воздухом. Будут догорать раскаленные частички сажи. Они так же будут догорать в выхлопном коллекторе и турбине. Чем не сажевый фильтр? )))
"К моему скромному мнению не в том направлении развивается отечественное дизеле строение."
А оно развивается?
По МОЕМУ скромному мнению во всём мире осуществляется планомерная ДЕГРАДАЦИЯ легкового двигателестроения. Пик РАЗВИТИЯ они прошли в 80-ые… А в России продолжают ковыряться с двигателями, украденными на западе 50-70 лет назад.
"Могу прислать только фото перекрытия клапанов на не надувном двигателе КУБОТА По причине отсутствия турбины там продувка есть."
Чуть ниже есть ссылка на 1Д6. Это тоже атмосферный НИЗКООБОРОТИСТЫЙ дизель. У него тоже есть продувка. Но я и не писал про этих монстров. Зачем утрировать? У таких дизелей ход поршня 20см, а МАКСИМАЛЬНЫЙ подъём клапанов 13мм. К тому же они низкооборотистые и фактически за 1500 оборотов не вылазят.
А что будет на автомобильном короткоходном турбодизеле, если ему сделать аналогичное перекрытие и крутануть за 5000 оборотов? Вопрос риторический…
Риторически спрошу…Вам приходилось видеть как работает допотопный дизель ЯАЗ-204 или 206 ? Выхлоп поражал меня своей чистотой. Что не сказать про ЯМЗ.
Вот этом дизеле продувка была очень большой. Плюс вращение заряда внутри цилиндра. В потоке входящего свежего воздуха догарали все частички сажи.
"В потоке входящего свежего воздуха догарали все частички сажи."
Догорали ГДЕ?
В цилиндре, в выхлопушке?
У меня сейчас дизель с 4 клапанами на цилиндр, спиралевидными каналами и многоточечным впрыском. Евро 4. Уж с наполнением и вращением у него точно всё в порядке. С вырезанным катализатором его выхлопом просто невозможно дышать…
Старые дизеля ориентировали на полное сгорание топлива, а чуть более современные — уже на минимум образования азота. Потому впрыск поздний и куча недогоревшего топлива в выхлопе… В виде сажи, про которую пишете Вы, и даже просто в виде топлива и его ингредиентов, про которое не пишет никто, потому что вообразить подобное нужна определённая смелость…
Частички сажи могли догорать где угодно. Отложений на выхлопной трубе не было.
Zhornic
"К моему скромному мнению не в том направлении развивается отечественное дизеле строение."
А оно развивается?
По МОЕМУ скромному мнению во всём мире осуществляется планомерная ДЕГРАДАЦИЯ легкового двигателестроения. Пик РАЗВИТИЯ они прошли в 80-ые… А в России продолжают ковыряться с двигателями, украденными на западе 50-70 лет назад.
"Могу прислать только фото перекрытия клапанов на не надувном двигателе КУБОТА По причине отсутствия турбины там продувка есть."
Чуть ниже есть ссылка на 1Д6. Это тоже атмосферный НИЗКООБОРОТИСТЫЙ дизель. У него тоже есть продувка. Но я и не писал про этих монстров. Зачем утрировать? У таких дизелей ход поршня 20см, а МАКСИМАЛЬНЫЙ подъём клапанов 13мм. К тому же они низкооборотистые и фактически за 1500 оборотов не вылазят.
А что будет на автомобильном короткоходном турбодизеле, если ему сделать аналогичное перекрытие и крутануть за 5000 оборотов? Вопрос риторический…
Думаю до 5 000 крутить не реально)) Высока скорость поршня. Да и не будет полноты сгорания если конечно не заставить воздух вращаться быстрым вихрем в цилиндре. Создать вихрь в цилиндре можно только через один впускной и один выпускной клапан максимально возможного диаметра. С большой высотой подъёма клапана. Соответствующим впускным каналом. Видели же много раз как сливается вода из ванной когда открыли сливную пробку?!
Красная зона с 4500. Тахометр — до 6000 оборотов.
Так что ничего с таким дизелем при 6000 оборотах не происходит. А если и происходит — то не по вине механической части.
В свое время приходилось эксплуатировать 1Д6 (1Д12).
Работал на оборотах 1500.
Проверял фазы, они соответствовали книге.
(sinref.ru/000_uchebniki/0…6_tu7_Gmizin_1976/025.htm)
Вот и перекрытие.
Все верно и грамотно. Преклоняю голову
ща аналитики набегут и победят )
Пусть побеждают. Кто против? Только плиз — аргументировано…
В принципе мне ничего доказывать не нужно — достаточно ткнуть меня носом, например, в фотографию любой дизельной головки с одновременно открытыми впускными и выпускными клапанами на одном горшке. Фотографий таких головок — миллион на просторах интернета. Мне хватит и одной для признания моей неправоты.