На что влияет фазорегулятор

Принцип работы фазорегулятора двигателя К4М

Для улучшения наполнения цилиндров топливной смесью на всех режимах двигатели 1,6л оборудованы фазорегулятором распределительного вала впускных клапанов.

Смещение момента закрытия впускных клапанов оптимизирует наполнение цилиндров топливной смесью в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

В результате повышается крутящий момент на режиме средних нагрузок и мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала.

При высокой частоте вращения коленчатого вала более позднее закрытие впускных клапанов обеспечивает поступление дополнительной порции топливной смеси за счет высокой скорости движения смеси.

Напротив, при невысокой частоте вращения инерция движения смеси невелика.

Поэтому желательно более раннее закрытие выпускных клапанов, чтобы избежать недостаточного наполнения цилиндров и потерю крутящего момента вследствие вытеснения части свежей смеси.

Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем позднее должно происходить закрытие впускных клапанов.

Количество масла, подаваемого к фазорегулятору, определяется электромагнитным клапаном, установленным на головке блока цилиндров (см. рис. 2).

На клапан подается электропитание в виде переменного сигнала степени циклического открытия (амплитудой 12 В и частотой 250 Гц,).

Это позволяет подавать масло в механизм фазорегулятора и таким образом изменять угол сдвига фаз.

Фазорегулятор распределительного вала постоянно изменяет фазы газораспределения.

ЭБУ посылает на электромагнитный клапан переменный сигнал степени циклического открытия, величина которого пропорциональна требуемому смещению фаз.

Фазы постоянно изменяются от 0˚ до 43˚ по углу поворота коленчатого вала.

При частоте вращения коленчатого вала в пределах 1500–4300 мин –1 ЭБУ подает напряжение питания на электромагнитный клапан.

При превышении 4300 мин–1 питание электромагнитного клапана прекращается. При этом положение механизма фазорегулятора способствует наполнению цилиндров при высокой частоте вращения коленчатого вала. В этом положении запорный плунжер блокирует механизм.

При частоте вращения до 1500 мин –1 напряжение питания не подается на электромагнитный клапан. Механизм заблокирован плунжером. С момента подачи питания на электромагнитный клапан при частоте вращения коленчатого вала более 1500 мин –1 под действием давления масла запорный плунжер отходит и высвобождает механизм.

Управление электромагнитным клапаном фазорегулятора распределительного вала происходит при соблюдении следующих условий:

— датчик частоты вращения коленчатого вала исправен;

— датчики положения распределительных валов исправны;

— система впрыска исправна;

— после запуска двигателя;

— Двигатель работает не на холостом ходу при нажатой педали акселератора;

— получено пороговое значение профиля впрыска, устанавливаемого с учетом нагрузки и частоты вращения коленчатого вала;

— температура охлаждающей жидкости находится в пределах 10 — 120˚ С;

— повышенная температура масла в двигателе.

— возврат фазорегулятора в исходное положение;

— нулевое смещение фаз.

Примечание. При блокировке электромагнитного клапана в открытом положении двигатель на холостом ходу работает не устойчиво, давление во впускной трубе повышено. При этом отмечается более шумная работа двигателя.

Основные неисправности электромагнитного клапана фазорегулятора:

— замыкание на массу или на +12В;

— смещение или рассогласование запрограммированных значений;

— неправильное определение положения фазорегулятора;

— величина регулирования вне допустимых пределов.

Клапан фазорегулятора Renault

Управляющий работой фазорегулятора электромагнитный клапан может являться причиной неравномерной работы двигателя на холостом ходу и негативно влиять на динамику авто и расход топлива. Сегодня мы рассмотрим, почему это происходит, и расскажем об устранении неисправностей, возникающих из-за нарушения работоспособности клапана фазовращателя на автомобиле Рено Меган 2.

От чего зависит ресурс деталей фазорегулятора

Большинство владельцев автомобилей Рено Меган 2 с 16-клапанными двигателями K4M и F4R обделяют своим вниманием сальник клапана фазорегулятора (по-другому фазовращателя, или на сленге автолюбителей, «фазора»). И напрасно, ведь от состояния сальника зависит чистота всех составляющих управляющего устройства, а значит, его работоспособность и ресурс.

Электромагнитный клапан фазорегулятора находится в передней части двигателя Рено, а кроме того, установлен в углублении – в том месте, где в первую очередь скапливается грязь. При пересыхании или повреждении сальника смешанная с моторным маслом пыль и песок попадают в каналы клапана и рабочую полость поворотного узла. Это чревато подклиниванием электромагнитного устройства и ускоренным износом камер и лопаток самого фазорегулятора. При этом возможно появление чрезмерного зазора, а то и повреждение отдельных деталей устройства, которое отвечает за изменение фаз газораспределения.

В результате вместо замены сальника фазорегулятора ценой в несколько сот рублей приходится покупать детали общей стоимостью более 20 тысяч рублей. По этой причине специалисты рекомендуют периодически осматривать состояние уплотнения и при малейшем подозрении выполнять его замену.

Как работает клапан фазорегулятора

О признаках неисправности клапана фазорегулятора и его заклинивание в открытом положении говорит отсутствие холостых оборотов и нестабильной работе двигателя. Чтобы понять, почему это происходит, давайте разберёмся с механизмом работы фазовращателя.

Первоначально клапан «фазора» закрыт, то есть зазоры между штоком и корпусом присутствуют в нижней части прибора. При этом моторное масло оказывает давление на лопатки фазовращателя и удерживает его поворотную часть в исходном положении.

Как только на соленоид поступает питание, шток клапана выталкивается вниз, а масло начинает поступать по другим каналам. В этом случае возникает давление на лопатки фазорегулятора с обратной стороны, что в свою очередь способствует смещению шестерни ГРМ относительно распредвала – именно так осуществляется изменение фаз газораспределения.

Заклинивание клапана в открытом состоянии будет особенно заметно на холостом ходу или в режиме низких оборотов, то есть тогда, когда распределительный вал и шестерня должны находиться в нулевом положении. Из-за смещения фаз впускные клапаны закрываются с запаздыванием.

На высоких оборотах это не влияет на наполнение цилиндров, поскольку свою роль играет инерция газового потока. А вот в режиме холостого хода позднее закрывание впускных клапанов приводит к частичному вытеснению рабочей смеси из цилиндров, что приводит к неравномерной работе и уменьшению крутящего момента.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Как проверить исправность фазорегулятора Рено

Работоспособность клапана фазорегулятора Renault Megane II проверяют в два этапа. Прежде всего, следует сделать выводы о исправности катушки соленоида. Чтобы диагностировать неисправности электрической части прибора, понадобится мультиметр. К слову, провести необходимые измерения можно без снятия клапана с двигателя – достаточно отсоединить колодку его подключения к электронному блоку управления (ЭБУ). Установив тестер в режим измерения десятков Ом, прикоснитесь щупами к контактам в разъеме клапана.

При температуре окружающего воздуха около 20 °С прибор должен показать сопротивление 6.5-7 Ом. Слишком малое значение свидетельствует о межвитковом замыкании, тогда как показания прибора, стремящиеся к бесконечности, говорят об обрыве проводников. И в том, и другом случае деталь подлежит замене.

Чтобы проверить наличие неисправностей механической части клапана, понадобится источник питания напряжением 12 В (можно использовать аккумулятор авто) и щуп толщиной 0.8 мм. Клапан снимают с двигателя, после чего его разъем подключают к источнику питания. Внутренний поршень клапана должен со щелчком выдвигаться из обоймы соленоида, а при снятии напряжения возвращаться в исходное положение. Засор внутренней поверхности устройства приводит к тому, что шток выдвигается не на всю длину, оставляя каналы подачи масла закрытыми.

Чтобы проверить точность срабатывания, измеряют расстояние от поршня до корпуса в двух крайних положениях (на включенном и выключенном клапане). Зазор менее 0.8 мм свидетельствует, что засор препятствует полному перемещению штока. В этом случае фазёр необходимо промыть и продуть сжатым воздухом.

Что делать при появлении ошибки DF080

Очень часто нарушения в работе электромагнитного фазорегулятора Рено Меган 2 вызывают ошибку DF080, которая при подключении диагностического сканера указывается как неисправность в цепи изменения характеристики распределительного вала. Появление ошибки этого типа свидетельствует о нарушениях в работе электромагнитного клапана «фазёра» или обрыве цепи его подключения к электронному блоку управления.

Для её устранения необходимо в первую очередь проверить исправность клапана (о том, как это сделать мы говорили выше). Если он работает нормально, то причиной ошибки является плохой контакт или обрыв цепи. В этом случае необходимо отсоединить колодку подключения электромагнитного устройства и прозвонить цепь от клапана до ЭБУ мультиметром. Если прибор показал обрыв одного из проводников, то в первую очередь следует осмотреть переходной жгут от двигателя до блока управления. Специалисты говорят о нём, как о самом проблемном и уязвимом месте.

В случае, когда прозвонка цепи показала её исправность, причину неисправности следует искать в самой колодке, в контактной части. Как показывает практика, со временем пины разъёма теряют упругость. Особенно часто это происходит после многократного снятия и подключения колодки к клапану. Чтобы восстановить контакт, необходимо разобрать колодку, извлечь клеммы и поджать их контактные части при помощи тонкой отвертки или шила.

Обратите внимание: чтобы не перепутать полярность подключения, вынимать и ремонтировать пины лучше всего по очереди. Кроме того, учтите, что на каждой клемме есть миниатюрная защелка, которая удерживает контактную часть в колодке. Не следует применять грубую силу – контактная часть извлечется без проблем, как только вы отожмёте фиксатор каким-нибудь тонким инструментом.

Почему заклинивает клапан и как его почистить

Как уже говорилось выше, загрязнение клапана фазовращателя чревато его заклиниванием, что влияет на работу двигателя, динамику автомобиля и расход топлива. Причиной засора чаще всего становится грязь, которая проникает к устройству через повреждённый сальник. Смешанная с моторным маслом пыль попадает в зазор между корпусом и штоком, из-за чего последний начинает заедать. Кроме того, заклиниванию может способствовать повреждение или износ пластиковых лопаток фазорегулятора. В этом случае мягкая стружка гарантированно попадет в каналы прибора и с высокой долей вероятности может вызвать его заклинивание.

Очистить клапан «фазора» несложно – для этого устройство даже не придётся разбирать. Прежде всего, удалите защитную сетку, которая установлена на входном канале. Она выполнена в виде пружинного кольца, которое легко разжимается и снимается с корпуса. Воспользовавшись любым подходящим очистителем в виде спрея (для карбюратора, тормозов, форсунок и т. д.), промойте корпус клапана и его внутренние каналы. Затем необходимо просушить детали сжатым воздухом – его лучше всего подавать через выходной канал. Далее клемму соленоида подключают к источнику питания и по описанной выше методике проверяют четкость срабатывания и полноту открывания клапана.

В особо запущенных случаях промывка может не помочь. Тогда придётся развальцевать корпус, разобрать устройство и произвести основательную чистку клапана фазорегулятора Рено Меган 2.

После промывки и проверки работоспособности клапана необходимо установить в проточку защитную сетку. Специалисты рекомендуют аккуратно оплавить края её стыка паяльником – это убережёт фильтрующее кольцо от смещения. Всё, что осталось – это вернуть сальник на место и поставить клапан на двигатель.

Как видите, бояться ошибки DF080 нет причин – справиться с проблемой сможет даже начинающий. Что касается таких неисправностей, как заклинивание клапана или износ деталей фазовращателя, то их намного проще предупредить, чем устранить. Внимание к мелочам вроде масляного пятна вокруг клапана позволит вовремя восстановить его герметичность, что непременно скажется на здоровье двигателя и поможет сохранить семейный бюджет.

Видео: Клапан фазорегулятора Рено. Почему нет холостых? Как его проверить? Ошибка DF080

Что такое фазорегулятор?

• Файлы
• Двигатель

Общее описание фазорегулятора

В современных европейских и японских двигателях применяются различные элетрогидравлические системы, позволяющие менять коэффициент наполнения цилиндров за счет изменения перекрытия клапанов. Благодаря регулируемым фазам газораспределения можно влиять на количество свежего заряда и на долю остаточных отработавших газов. В зависимости от частоты вращения коленвала и степени открытия дроссельной заслонки поведение поступающего в цилиндр заряда и выход из него отработавших газов сильно меняются. При установке постоянных фаз газораспределения газообмен возможно оптимизировать лишь для определенного диапазона частот вращения. Регулируемые фазы газораспределения позволяют вносить корректировки с учетов изменения частоты вращения коленвала и различного наполнения цилиндров смесью.

Все это в результате дает следующие преимущества:

— увеличение выходной мощности мотора
— получение лучших показателей крутящего момента в более широком диапазоне оборотов
— снижение выбросов СО
— экономию расхода топлива
— снижение шумности работы двигателя

В обычном двигателе коленчатый и распределительные валы жестко связаны друг с другом механически (ремнем ГРМ или цепью)

В двигателях с фазорегулятором, можно добиться регулирования положения распредвала и коленвала, для изменения перекрытия клапанов.
Поворот распределительного вала осуществляется с помощью электрического или электрогидравлического привода. Простые устройства могут устанавливать вал только в одном из двух положений. Более сложные фазорегуляторы позволяют плавно регулировать распредвал относительно коленвала.

В современных двигателях открытие впускного клапана происходит в среднем за 10-35 градусов до прихода поршня в в.м.т., а закрытие через 40-85 градусов после н.м.т. Выпускной клапан закрывается через 10-30 градусов после прохода в.м.т. Но данные цифры могут быть изменены как в большую, так и в меньшую сторону.

Для получения максимальной мощности нужно обеспечить максимальные значения углов опережения открытия и запаздывания закрытия впускных клапанов. На высоких оборотах двигателя наполнения цилиндра происходит благодаря инерции газового потока при еще открытом впускном клапане во время подъема поршня. И на низких оборотах двигателя большое значение запаздывания закрытия впускного клапана вызывает частичное вытеснение из цилиндра заполнившей его свежей рабочей смеси, что приводит к значительному уменьшению крутящего момента мотора.

Описание устройства фазорегулятора на примере Renault F4P

Рассмотрим устройство и принцип действия фазорегулятора на примере двигателя Renault F4P (1.8 л.)

Фазорегулятор двигателя Renault F4P

1. Крыльчатка
2. Лопатка
3. распределительный вал
4. Цилиндр с камерами
5. Зубчатый шкив
6. Блокирующий плунжер
7. Отверстие для подъема плунжера

Двигатель Renault F4P оборудован одним фазорегулятором, установленным в зубчатом шкиве впускного распредвала.

Шкив состоит из двух частей: крыльчатки с лопатками (крепится на распредвалу) и цилиндра с камерами (крепится на зубчатом шкиве распредвала). При определенных условиях электронный электронный блок управления (эбу) дает команду на электромагнитный клапан. Открытый клапан обеспечивает подачу масла под давлением по центральному каналу распредвала.

Масло поступает через центральное отверстие крыльчатки и отверстие для подъема плунжера. Под воздействием давления масла плунжер смещается вверх и освобождает крыльчатку, в результате чего под действием давления масла лопатки крыльчатки и фазорегулятор поворачиваются в направлении максимального запаздывания закрытия впускных клапанов.

При снятии управляющего напряжения на электромагнитном клапане лопатки крыльчатки возвращаются в исходное положение под действием вращения двигателя, после чего плунжер блокирует всю систему в положении минимального запаздывания впускных клапанов.

Электромагнитные управляющие клапаны обеспечивают подачу масла под давлением к фазорегуляторам распредвала. При перекрещении подачи управдяющего напряжения на электромагнитные клапаны от ЭБУ фазорегуляторы возвращают распредвалы в положение минимального запаздывания впускных клапанов, обеспечивая максимальный эффект крутящего момента на низких оборотах.

На моделях с двигателем F4P фазорегулятор распределительного вала действует при соблюдении следующих условий:

— частота вращения коленвала выше 1500 оборотов в минуту
— давление во впускном трубопроводе выше 500 мбар
— температура антифриза выше 30 градусов

Управление фазами перекрытия клапанов осуществляется ЭБУ на основе сигналов датчиков положения коленвала и распредвала, температуры охлаждающей жидкости и скорости автомобиля. Диапазон регулирования угла поворота распредвала в режиме холостого хода лежит в интервале от +5 до -5, а врежиме резкого увеличения оборотов 0-30 градусов. При этом отношение включенного состояния клапана фазорегулятора составляет 0-2% и 0-60% соответственно.

Сколько стоит Фазорегулятор на Renault

По карте Renault-Drive вы можете купить запчасти со скидкой в емех, экзист, автодоке и других магазинах-партнерах.

Фазы и механизм газораспределения — как это работает и на что влияет

Термин «фаза» означает часть, этап или ступень какого-то процесса. Поэтому впускная и выпускная фазы газораспределения – часть полного цикла работы двигателя внутреннего сгорания. Прочитав статью, вы узнаете, что происходит во время фаз, каким образом двигатель регулирует их и на что влияют фазы газораспределения.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя приводит к выделению выхлопных газов и увеличению температуры. Во время такта сжатия поршень движется к верхней мертвой точке (ВМТ) сжимая топливовоздушную смесь или воздух (дизельный двигатель).

Воспламенение происходит незадолго до ВМТ. В бензиновом двигателе топливовоздушную смесь воспламеняет искра свечи зажигания. В дизельном моторе в раскаленный от сжатия воздух впрыскивают распыленное топливо. Когда поршень приближается к нижней мертвой точке (НМТ), наступает выпускная фаза газораспределения. Выпускной клапан открывается и поднимающийся к ВМТ поршень выдавливает из цилиндра продукты горения топливовоздушной смеси. Когда поршень подходит к ВМТ заканчивается фаза выпуска и начинается фаза впуска. Поршень движется в ВМТ, в цилиндре возникает разряжение, благодаря которому воздух засасывает внутрь камеры сгорания. После достижения ВМТ фаза впуска завершается и начинается такт сжатия.

Устройство механизма газораспределения

Газораспределительный механизм (ГРМ) состоит из:

• одного или двух кулачковых распределительных валов, на каждый из которых установлена своя шестерня;
• шестерни коленчатого вала;
• цепного или ременного привода.

Число зубьев шестерни распределительного вала всегда в 2 раза больше, чем у шестерни коленчатого вала.

Благодаря этому за два оборота коленчатого вала происходит лишь один оборот распределительного вала. Это позволяет открывать и закрывать клапаны головки блока цилиндров (ГБЦ) в зависимости от такта двигателя. Фазы газораспределения зависят от расположения кулачков распределительного вала. Поэтому на одновальных двигателях возможна только одновременная регулировка фаз впуска и выпуска. На двухвальных двигателях возможна раздельная регулировка фазы впуска и фазы выпуска. Это позволяет оптимизировать работу двигателя под различные режимы.

Когда кулачок распределительного вала доходит до клапана, то начинает давить на него до тех пор, пока клапан полностью не откроется. Затем кулачок проходит дальше и пружина начинает выдавливать клапан, стремясь закрыть его. Как только давление со стороны распределительного вала исчезает, пружина полностью закрывает клапан. Угол поворота распределительного вала, в течение которого впускные или выпускные клапаны одного цилиндра открыты и называется фазой газораспределения.

На что влияют фазы ГРМ

В двигателях современных бюджетных автомобилей не предусмотрена автоматическая регулировка фаз газораспределения, поэтому они настроены на средний режим работы. Форма кулачков распределительных валов таких двигателей рассчитана на максимальное наполнение и освобождение цилиндров при скорости вращения, близкой к максимальному крутящему моменту. Обычно он расположен между 2/3 и 3/4 от максимальных оборотов. Поэтому такой двигатель «плохо тянет» на оборотах ниже половины от максимальных.

Почему так происходит? Чем выше обороты двигателя, тем быстрей движутся поршни. В результате давление внутри цилиндра во время фазы выпуска возрастает, но пропускная способность выпускного клапана не меняется. Во время фазы впуска поршень движется быстрей, чем на холостых оборотах, но пропускная способность клапана не меняется. Поэтому чем выше обороты двигателя, тем хуже наполнение цилиндров. Поэтому нередко фазы выпуска и выпуска пересекаются. В то время когда выпускной клапан закрывается, но еще открыт, начинает открываться впускной клапан.

На холостых и низких оборотах часть топлива, которая поступает в двигатель, уходит в выхлопную трубу. Это снижает мощность и экономичность двигателя. По мере роста оборотов влияние этого эффекта слабеет. Поэтому чем выше обороты двигателя, тем длинней должны быть фазы газораспределения. Это позволит избежать снижения мощности мотора.

Если сдвинуть фазы газораспределения от оптимальной точки, то произойдет резкое падение мощности мотора. Ведь цилиндры будут или не до конца освобождаться от выхлопных газов или не до конца наполняться топливовоздушной смесью. Однако оптимальная точка начала фазы и ее продолжительность зависят от нагрузки на мотор и оборотов двигателя. Поэтому тюнинговые мастерские и умелые автомобилисты устанавливают вместо штатной шестерни распределительного вала разрезную шестерню, с помощью которой можно сдвигать фазу на угол до 10 градусов. Также используют тюнинговые распределительные валы, рассчитанные на различные режимы и нагрузки. Те, кто предпочитает ездить на максимальной скорости, устанавливают валы с максимальными фазами впуска и выпуска. Те же, кто ездит на средних оборотах двигателя, избегая резких стартов и больших скоростей, ставят валы с чуть уменьшенными фазами.

Регулятор фаз газораспределения

Существует большое количество моделей фазорегуляторов, которые работают по различным алгоритмам. Однако, общий принцип неизменен. Когда двигатель работает на низких оборотах, фазорегулятор сокращает впускную и выпускную фазы. Это позволяет сократить расход топлива.

Когда двигатель начинает работать на высоких оборотах или под нагрузкой, регулятор увеличивает продолжительность фаз, а нередко и точку их начала. Это позволяет не только увеличить мощность и крутящий момент, но и снижает расход топлива. Наиболее популярны модели фазорегуляторов, которые работают на основе центробежного принципа. Чем выше обороты двигателя, тем сильней они натягивают цепь или ремень привода ГРМ, тем самым сдвигая и фазы газораспределения. Благодаря тому, что эти устройства регулируют натяжение ремня или цепи со стороны обоих распределительных валов, они эффективно сдвигают обе фазы. Такие фазорегуляторы не требуют настройки, однако после пробега в 40-70 тысяч километров необходимо менять уплотнительные кольца гидроцилиндров.

Более сложные регуляторы представляют собой систему из датчиков, контроллера двигателя и исполнительных устройств. Однако, принцип их работы точно такой же, как у центробежных. Исполнительное устройство увеличивает или ослабляет натяжение цепи со стороны впускного и выпускного валов. Благодаря этому каждая фаза регулируется отдельно. Такие системы требуют настройки и регулярной проверки. Благодаря тому, что исполнительные механизмы работают от электричества, нет необходимости в регулярной замене уплотнительных колец. Существуют также системы, в которых электронное управление совмещено с гидравлическим приводом. В таких системах регулировка происходит не за счет натяжения цепи, а с помощью увеличения давления внутри шестерни распределительного вала.

Чем выше давление, тем дальше гидропривод проворачивает распределительный вал относительно положения шестеренки.

Как установить фазы газораспределения

На большинстве современных автомобилей, оснащенных механическим ГРМ, фазы газораспределения выставляют одинаково. По ВМТ первого цилиндра. Для этого на корпусе блока цилиндров и ГБЦ, а также на шестернях распределительного и коленчатого валов нанесены специальные метки. В первую очередь совмещают метки коленчатого вала. Затем совмещают метки распределительного (распределительных) валов. После этого надевают и натягивают цепь или ремень, затем проверяют метки. Если метки на месте, коленчатый вал прокручивают 2 или 4 раза и снова проверяют метки. Если метки шестерней распределительного и коленчатого валов совпадают с метками на блоке цилиндров и ГБЦ, то фазы выставлены правильно. Если отличаются, необходимо снять цепь или ремень и повторить все операции.