झडप वेळ काय आहे आणि ते कसे कार्य करतात
सामग्री
इंधन आणि इंधन यांचे मिश्रण ज्वलन दरम्यान ऊर्जा प्रकाशन तत्त्वावर कार्य करणारे चार-स्ट्रोक इंजिनच्या डिझाइनमध्ये एक महत्त्वाची यंत्रणा समाविष्ट आहे, ज्याशिवाय युनिट कार्य करू शकत नाही. ही वेळ किंवा गॅस वितरण यंत्रणा आहे.
बहुतेक मानक इंजिनमध्ये, हे सिलेंडर हेडमध्ये स्थापित केले जाते. यंत्रणा संरचनेबद्दल अधिक तपशील मध्ये वर्णन केले आहे स्वतंत्र लेख... आता व्हॉल्व टायमिंग काय आहे यावर तसेच त्याचे कार्य मोटरच्या उर्जा निर्देशकांवर आणि त्याच्या कार्यक्षमतेवर कसा परिणाम करते यावर लक्ष केंद्रित करूया.
इंजिन झडप वेळ काय आहे
थोडक्यात वेळ यंत्रणेबद्दलच. बेल्ट ड्राईव्हद्वारे क्रॅन्कशाफ्ट (बर्‍याच आधुनिक अंतर्गत ज्वलन इंजिनमध्ये, रबराइज्ड पट्ट्याऐवजी साखळी स्थापित केली जाते) जोडली गेली आहे. कॅमशाफ्ट. जेव्हा ड्रायव्हर इंजिन सुरू करतो, तेव्हा स्टार्टर फ्लायव्हीलला क्रॅंक करते. दोन्ही शाफ्ट समक्रमितपणे फिरण्यास सुरवात करतात, परंतु भिन्न वेगाने (मुळात, कॅमशाफ्टच्या एका क्रांतीत, क्रॅन्कशाफ्ट दोन क्रांती घडविते).
कॅमशाफ्टवर विशिष्ट टिपूस-आकाराचे कॅम्स आहेत. जसजशी रचना फिरते, कॅम स्प्रिंग लोड केलेल्या झडप स्टेमच्या विरूद्ध ढकलते. वाल्व उघडेल, एअर-इंधन मिश्रण सिलिंडरमध्ये प्रवेश करू शकेल किंवा एक्झॉस्ट मॅनिफोल्डमध्ये बाहेर पडू शकेल.
गॅस वितरणाचा टप्पा तंतोतंत हा क्षण आहे जेव्हा वाल्व पूर्णपणे बंद होण्याच्या क्षणाआधी इनलेट / आउटलेट उघडण्यास प्रारंभ करतो. पॉवर युनिटच्या विकासावर काम करणारे प्रत्येक अभियंता वाल्व उघडण्याची उंची किती असावी तसेच किती काळ ते खुले राहील याची गणना करते.
इंजिनच्या ऑपरेशनवर वाल्व्हच्या वेळेचा प्रभाव
इंजिन ज्या मोडमध्ये कार्य करत आहे त्या आधारावर, गॅस वितरण आधीपासून किंवा नंतर सुरू झाले पाहिजे. हे युनिटची कार्यक्षमता, त्याची अर्थव्यवस्था आणि जास्तीत जास्त टॉर्कवर परिणाम करते. हे कारण आहे की सेवन आणि एक्झॉस्ट मॅनिफोल्ड्सचे वेळेवर उघडणे / बंद करणे एचव्हीएसीच्या दहन दरम्यान सोडण्यात येणा energy्या उर्जेचा बहुतेक भाग बनविण्याची गुरुकिल्ली आहे.
पिस्टनने सेवन स्ट्रोक पूर्ण केल्यावर जर सेवन वाल्व वेगळ्या क्षणी उघडण्यास सुरवात करत असेल तर हवेच्या ताज्या भागासह दंडगोलाकार पोकळीची एक असमान भरणे होईल आणि इंधन अधिक मिसळेल, ज्यामुळे मिश्रण अपूर्ण दहन होईल.
एक्झॉस्ट व्हॉल्व्हबद्दल, तो पिस्टन तळाशी मृत केंद्रापर्यंत पोहोचण्यापूर्वी देखील उघडत नसावा, परंतु नंतर त्याचा वरचा स्ट्रोक सुरू होण्याऐवजी नाही. पहिल्या प्रकरणात, कम्प्रेशन ड्रॉप होईल, आणि त्यासह मोटरची शक्ती गमावेल. दुसर्‍यामध्ये, बंद झडप असलेल्या दहन उत्पादनांनी पिस्टनला प्रतिकार निर्माण केला, जी आता वाढू लागली आहे. हे क्रॅंक यंत्रणेवर अतिरिक्त भार आहे, ज्यामुळे त्याचे काही भाग खराब होऊ शकतात.
उर्जा युनिटच्या पुरेसे ऑपरेशनसाठी, वेगवेगळ्या झडपांची वेळ आवश्यक आहे. एका मोडसाठी, हे आवश्यक आहे की झडप लवकर उघडले पाहिजेत आणि नंतर बंद करा आणि इतरांसाठी, उलट. आच्छादित पॅरामीटर देखील खूप महत्त्व आहे - दोन्ही झडपे एकाच वेळी उघडतील की नाही.
बर्‍याच मानक मोटर्सची निश्चित वेळ असते. कॅमशाफ्टच्या प्रकारानुसार अशा इंजिनची कमाल कार्यक्षमता एकतर स्पोर्ट मोडमध्ये किंवा कमी रेड्सवर मोजलेल्या ड्रायव्हिंगसह असेल.
आज, मध्यम आणि प्रीमियम विभागातील बर्‍याच मोटर्स मोटर्सनी सज्ज आहेत, ज्यातील वायू वितरण प्रणाली वाल्व्ह उघडण्याच्या काही पॅरामीटर्स बदलू शकते, ज्यामुळे सिलेंडर्सची उच्च-गुणवत्ता भरणे आणि वायुवीजन वेगवेगळ्या क्रॅन्कशाफ्ट वेगांवर उद्भवते.
वेगवेगळ्या इंजिन वेगाने वेळ कसे द्यावे हे येथे आहेः
- आयलिंगला तथाकथित अरुंद टप्पे आवश्यक असतात. याचा अर्थ असा आहे की वाल्व्ह नंतर उघडण्यास सुरवात करतात आणि समाप्तीची वेळ, उलटपक्षी, लवकर आहे. या मोडमध्ये एकाचवेळी मुक्त स्थिती नाही (दोन्ही झडपे एकाच वेळी उघडल्या जाणार नाहीत). जेव्हा क्रॅन्कशाफ्टच्या फिरण्याला कमी महत्त्व दिले जाते, जेव्हा टप्प्याटप्प्याने ओव्हरलॅप केले जाते तेव्हा एक्झॉस्ट वायू सेवनात अनेक पटीत प्रवेश करू शकतात आणि व्हीटीएसची काही मात्रा निकासात प्रवेश करू शकते.
- सर्वात शक्तिशाली मोड - यासाठी विस्तृत टप्प्याटप्प्याने आवश्यक आहे. हा एक मोड आहे ज्यामध्ये, वेगाची वेग कमी झाल्यामुळे वाल्व्हची छोटी ओपन पोजीशन असते. यामुळे खरं ठरतं की स्पोर्ट्स ड्रायव्हिंग दरम्यान, सिलिंडर्स भरणे आणि वायुवीजन खराब केले जाते. परिस्थितीवर उपाय म्हणून, झडप वेळ बदलणे आवश्यक आहे, म्हणजेच वाल्व्ह आधी उघडले जाणे आवश्यक आहे आणि या स्थितीत त्यांचा कालावधी वाढणे आवश्यक आहे.
व्हेरिएबल वाल्व्ह टायमिंगसह इंजिनचे डिझाइन विकसित करताना, अभियंते क्रॅन्कशाफ्टच्या गतीवरील वाल्व उघडण्याच्या क्षणाची अवलंबूनता विचारात घेतात. या अत्याधुनिक सिस्टीम मोटारीला वेगवेगळ्या स्वार शैलीसाठी शक्य तितक्या अष्टपैलू बनविण्यास परवानगी देतात. या विकासाबद्दल धन्यवाद, युनिट संभाव्यतेची विस्तृत श्रृंखला दर्शविते:
- कमी रेव्ह्सवर, मोटर स्ट्रिंग असावी;
- जेव्हा रेव्ज वाढतात, तेव्हा त्याची शक्ती गमावू नये;
- अंतर्गत दहन इंजिन कार्यरत असलेल्या मोडची पर्वा न करता, इंधन अर्थव्यवस्था आणि त्यासह वाहतुकीची पर्यावरणीय मैत्री, एका विशिष्ट युनिटसाठी उच्चतम पातळी असावी.
कॅमशाफ्टची रचना बदलून हे सर्व मापदंड बदलले जाऊ शकतात. तथापि, या प्रकरणात, मोटर कार्यक्षमतेची मर्यादा फक्त एका मोडमध्ये असेल. क्रँकशाफ्टच्या क्रांतिकारणाच्या संख्येनुसार मोटर स्वतः प्रोफाइल कसे बदलू शकते?
बदलत्या वाल्व्हची वेळ
उर्जा युनिटच्या ऑपरेशन दरम्यान वाल्व्ह उघडण्याचे वेळ बदलण्याची कल्पना नवीन नाही. ही कल्पना वेळोवेळी अभियंताांच्या मनात दिसून आली जे अद्याप स्टीम इंजिन विकसित करीत आहेत.
तर, या घडामोडींपैकी एकाला स्टीव्हनसन गियर म्हटले गेले. कार्यरत सिलेंडरमध्ये स्टीममध्ये प्रवेश करण्याची वेळ यंत्रणेने बदलली. राजवटीला "स्टीम कट" असे म्हटले गेले. जेव्हा यंत्रणा चालना दिली गेली, तेव्हा वाहनच्या डिझाइनवर अवलंबून दबाव पुनर्निर्देशित करण्यात आला. या कारणास्तव, धूम्रपान करण्याव्यतिरिक्त, जुन्या स्टीम लोकोमोटिव्ह्समध्येही ट्रेन थांबली तेव्हा स्टीमचे पफ बाहेर पडले.
विमानाच्या युनिटद्वारे व्हॉल्व्हची वेळ बदलण्याचे काम देखील केले गेले. तर, 8 अश्वशक्तीची क्षमता असलेल्या क्लर्जेट-ब्लिन कंपनीच्या व्ही -200 इंजिनचे प्रायोगिक मॉडेल या पॅरामीटरला बदलू शकते कारण यंत्रणेच्या डिझाइनमध्ये स्लाइडिंग कॅमशाफ्टचा समावेश आहे.
आणि लिव्हिंग एक्सआर -7755 मोटारवर, कॅमशाफ्ट स्थापित केले गेले, ज्यात प्रत्येक वाल्व्हसाठी दोन भिन्न कॅमेरे होते. डिव्हाइसमध्ये एक यांत्रिक ड्राइव्ह होती, आणि तो स्वत: पायलटद्वारे सक्रिय केला गेला. त्याला आकाशात उड्डाण घेण्याची गरज आहे का, पाठलागपासून दूर जाणे किंवा आर्थिकदृष्ट्या उड्डाण करणे आवश्यक आहे यावर अवलंबून तो दोन पैकी एक पर्याय निवडू शकला.
ऑटोमोटिव्ह उद्योगाबद्दल, अभियंताांनी मागील शतकाच्या 20 व्या दशकात या कल्पनेच्या वापराबद्दल विचार करण्यास सुरवात केली. स्पोर्ट्स कारवर स्थापित केलेल्या वेगवान मोटर्सचा उदय हे त्याचे कारण होते. अशा युनिटमध्ये शक्ती वाढीस विशिष्ट मर्यादा होती, जरी हे युनिट आणखी अनावश्यक असू शकते. वाहनास अधिक शक्ती मिळावी म्हणून प्रथम, इंजिनची मात्रा केवळ वाढविली गेली.
व्हेरिएबल व्हॉल्व टाईमिंगची ओळख करुन देणारी पहिली लॉरेन्स पोमेरोय होती, जो व्हॉक्सहॉल या ऑटो कंपनीच्या मुख्य डिझायनर म्हणून काम करीत असे. त्याने एक मोटर तयार केली ज्यामध्ये गॅस वितरण यंत्रणेमध्ये एक विशेष कॅमशाफ्ट बसविला गेला. त्याच्या कॅममध्ये बर्‍याच प्रोफाइलचे अनेक सेट होते.
4.4-लिटरचा एच प्रकार, क्रॅन्कशाफ्टच्या गतीवर आणि त्यानुसार आलेल्या भारानुसार, कॅमशाफ्टला रेखांशाच्या अक्षांसह हलवू शकतो. यामुळे, झडपांची वेळ आणि उंची बदलली गेली. या भागाच्या हालचालींमध्ये मर्यादा असल्याने, टप्प्यावरील नियंत्रणाला देखील मर्यादा होती.
पोर्शही अशाच एका कल्पनेत सामील होता. 1959 मध्ये, कॅमशाफ्टच्या "ऑसिलेटिंग कॅम्स" साठी पेटंट जारी करण्यात आले. हा विकास झडपा लिफ्ट बदलणार होता, आणि त्याच वेळी, उघडण्याची वेळ. विकास प्रकल्पाच्या टप्प्यावरच राहिला.
सर्वात पहिली काम करण्यायोग्य झडप वेळ नियंत्रण यंत्रणा फियाट द्वारे विकसित केली गेली. हा शोध 60 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात जिओव्हानी तोराझा यांनी विकसित केला होता. यंत्रणेने हायड्रॉलिक पुशर्सचा वापर केला, ज्यामुळे वाल्व टॅपेटचा मुख्य बिंदू बदलला. इंजिनची गती आणि इंटेक मॅनिफोल्डमध्ये किती दबाव आहे यावर अवलंबून डिव्हाइस कार्य करते.
तथापि, व्हेरिएबल जीआर टप्प्यांसह पहिली उत्पादन कार अल्फा रोमियोची होती. 1980 स्पायडर मॉडेलला इलेक्ट्रॉनिक यंत्रणा प्राप्त झाली जी अंतर्गत दहन इंजिनच्या ऑपरेटिंग मोड्सनुसार टप्प्याटप्प्याने बदलते.
वाल्व्हच्या वेळेचा कालावधी आणि रुंदी बदलण्याचे मार्ग
आज बर्‍याच प्रकारच्या यंत्रणा आहेत ज्या वाल्व्ह उघडण्याच्या क्षणा, वेळ आणि उंचीला बदलतात:
- त्याच्या सर्वात सोप्या स्वरूपात, हा एक विशेष क्लच आहे जो टायमिंग मॅकेनिझम ड्राइव्ह (फेज शिफ्टर) वर स्थापित केला आहे. कार्यवाही करणार्‍या यंत्रणेवरील हायड्रॉलिक परिणामामुळे नियंत्रण केले जाते आणि हे नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्सद्वारे केले जाते. जेव्हा इंजिन सुस्त होते, तेव्हा कॅमशाफ्ट त्याच्या मूळ स्थितीत असते. रेव्ज वाढण्याबरोबरच, इलेक्ट्रॉनिक्स या पॅरामीटरवर प्रतिक्रिया देते आणि हायड्रॉलिक्स सक्रिय करते, जे प्रारंभिक स्थितीच्या तुलनेत कॅमशाफ्टला किंचित फिरवते. त्याबद्दल धन्यवाद, वाल्व्ह थोड्या पूर्वी उघडतात, ज्यामुळे बीटीसीच्या ताज्या भागासह दंडगोलाकार द्रुतपणे भरणे शक्य होते.
- कॅम प्रोफाइल बदलत आहे. हा असा विकास आहे जो वाहनचालक बर्‍याच दिवसांपासून वापरत आहेत. नॉन-स्टँडर्ड कॅमसह कॅमशाफ्ट स्थापित करणे उच्च आरपीएम वर युनिट अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करू शकते. तथापि, अशा अपग्रेड्स जाणकार मेकॅनिकद्वारे करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे मोठा कचरा होतो. व्हीव्हीटीएल-आय प्रणालीसह इंजिनमध्ये, कॅमशाफ्टमध्ये भिन्न प्रोफाइलसह अनेक कॅम्सचे संच आहेत. जेव्हा अंतर्गत ज्वलन इंजिन सुस्त होते, तेव्हा मानक घटक त्यांचे कार्य करतात. क्रॅन्कशाफ्ट आरपीएम 6 हजाराच्या चिन्हाच्या पुढे जाताच कॅमशाफ्ट किंचित सरकतो, ज्यामुळे कॅम्सचा आणखी एक संच कार्यान्वित होतो. जेव्हा इंजिन 8.5 हजारांपर्यंत स्पिन करते तेव्हा अशीच प्रक्रिया उद्भवते आणि कॅम्सचा तिसरा सेट काम करण्यास सुरवात करतो, ज्यामुळे टप्प्याटप्प्याने विस्तीर्ण होते.
- झडप उघडण्याच्या उंचीमध्ये बदल. हा विकास आपल्याला एकाच वेळी वेळेचे ऑपरेटिंग रीती बदलण्याची तसेच थ्रॉटल वाल्व वगळण्याची परवानगी देतो. अशा यंत्रणांमध्ये, प्रवेगक पेडल दाबून घेण्यामुळे एक यांत्रिक डिव्हाइस सक्रिय होते जे सेवन वाल्व्हच्या उघडण्याच्या शक्तीवर परिणाम करते. ही प्रणाली इंधनाचा वापर सुमारे 15 टक्क्यांनी कमी करते आणि युनिटची शक्ती समान प्रमाणात वाढवते. अधिक आधुनिक मोटर्समध्ये, एक यांत्रिक नाही तर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक alogनालॉग वापरला जातो. दुसर्‍या पर्यायाचा फायदा असा आहे की इलेक्ट्रॉनिक्स अधिक कार्यक्षमतेने आणि सहजपणे वाल्व ओपनिंग मोड बदलण्यास सक्षम आहेत. लिफ्ट हाइट्स जवळपास आदर्श असू शकतात आणि उघडण्याच्या वेळा मागील आवृत्त्यांपेक्षा विस्तृत असू शकतात. इंधन वाचविण्याच्या दृष्टीने असा विकास, काही सिलिंडर देखील बंद करू शकतो (काही वाल्व्ह उघडू नका). जेव्हा कार थांबते तेव्हा या मोटर्स सिस्टम सक्रिय करतात, परंतु अंतर्गत ज्वलन इंजिन बंद करण्याची आवश्यकता नसते (उदाहरणार्थ, ट्रॅफिक लाइटवर) किंवा जेव्हा आंतरिक दहन इंजिनसह ड्रायव्हर कार खाली करते.
वाल्वचे वेळ का बदलले
व्हॉल्व्हची वेळ बदलणार्‍या यंत्रणेच्या वापरास अनुमती देते:
- त्याच्या युनिटच्या वेगवेगळ्या पद्धतींमध्ये पॉवर युनिटचे स्रोत वापरणे अधिक कार्यक्षम आहे;
- सानुकूल कॅमशाफ्ट स्थापित न करता शक्ती वाढवा;
- वाहन अधिक आर्थिकदृष्ट्या बनवा;
- उच्च गतीने सिलिंडर्सची प्रभावी भरणे आणि वायुवीजन प्रदान करा;
- वायू-इंधन मिश्रण अधिक कार्यक्षम दहनमुळे वाहतुकीची पर्यावरणीय मैत्री वाढवा.
अंतर्गत दहन इंजिनच्या विविध ऑपरेटिंग मोडमध्ये एफजीआर बदलण्यासाठी यंत्रणेचा वापर करून, वाल्व्ह टायमिंगचे स्वतःचे पॅरामीटर्स आवश्यक असतात, मशीन उर्जा, टॉर्क, पर्यावरण मैत्री आणि अर्थव्यवस्थेच्या आदर्श पॅरामीटर्सशी संबंधित असू शकते. आतापर्यंत कोणताही निर्माता निराकरण करू शकत नाही ही एकमेव समस्या डिव्हाइसची उच्च किंमत आहे. प्रमाणित मोटरच्या तुलनेत, समान यंत्रणेसह सुसज्ज एनालॉगची किंमत जवळजवळ दुप्पट असेल.
काही वाहनचालक कारची शक्ती वाढविण्यासाठी व्हेरिएबल व्हॉल्व टायमिंग सिस्टमचा वापर करतात. तथापि, सुधारित टाईमिंग बेल्टच्या सहाय्याने युनिटच्या बाहेर जास्तीत जास्त पिळणे अशक्य आहे. इतर शक्यतांबद्दल वाचा येथे.
शेवटी, आम्ही व्हेरिएबल व्हॉल्व टायमिंग सिस्टमच्या कार्यावर एक लहान व्हिज्युअल एड ऑफर करतो:
प्रश्न आणि उत्तरे:
वाल्वची वेळ काय आहे? हा तो क्षण आहे जेव्हा वाल्व (इनलेट किंवा आउटलेट) उघडतो / बंद होतो. हा शब्द इंजिन क्रँकशाफ्ट रोटेशनच्या अंशांमध्ये व्यक्त केला जातो.
Чवाल्वच्या वेळेवर काय परिणाम होतो? वाल्वच्या वेळेवर इंजिन ऑपरेटिंग मोडवर परिणाम होतो. वेळेत फेज शिफ्टर नसल्यास, जास्तीत जास्त परिणाम केवळ मोटर क्रांतीच्या विशिष्ट श्रेणीमध्ये प्राप्त केला जातो.
व्हॉल्व्ह टायमिंग डायग्राम कशासाठी आहे? विशिष्ट RPM श्रेणीमध्ये सिलिंडरमध्ये किती कार्यक्षमतेने भरणे, ज्वलन आणि साफसफाई होते हे आकृती दर्शवते. हे आपल्याला वाल्वची वेळ योग्यरित्या निवडण्याची परवानगी देते.
एक टिप्पणी
चिखल
कृपया
इनलेट व्हॉल्व्ह बंद करा जर ते पूर्ण करेल काय होते