Сдвиг по фазе

Те, кто плотно связан с двигателями знают, что эффективность его работы зависит от правильного газораспределения, а именно — грамотного сочетания фаз впуска и выпуска. От наполнения топливо-воздушной смесью камеры сгорания и ее очистки от продуктов горения.
За эти процессы отвечают кулачки распределительных валов, чей профиль задаёт момент и продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов.
И всё бы хорошо, но скорости растут, экологические требования ужесточаются, а придумать универсальный профиль кулачков распредвалов, который и можность обеспечивал бы, и экономию — нереально. Для каждого режима работы мотора оптимальны свои фазы работы клапанов.
И тут как в анекдоте - вам или шашечки или ехать.
Нельзя и ехать быстро и топливо не сжигать цистернами. Так было пока не стали появляться системы регулировки фаз газораспределения.

На холостом ходу такая система старается минимизировать перекрытие фаз. Если впускные и выпускные клапаны открыты одновременно, выхлопные газы попадут во впускной коллектор, а часть горючей смеси — в выпускной. Чтобы добиться на низких оборотах достаточного крутящего момента, впускные клапаны надо закрыть с опережением, а выпускные открывать с запаздыванием для увеличения степени расширения (и тем самым эффективности цикла). Для улучшения продувки цилиндров перекрытие фаз нужно увеличивать по мере повышения оборотов.
Такой вот “сдвиг по фазе” дает возможность не только увеличить момент и мощность на низких оборотах, но и уменьшить потребление топлива, выбросы выхлопных газов, а также минимизировать шум и вибрацию двигателя.

Есть 4 варианта сдвига фазы:
1. позднее закрытие впуска — снижает выбросы NOx на 24% и насосные потери на 40%;
2. раннее закрытие впуска — кроме прочего снижает потребление топлива на частичных нагрузках на 7%;
3. раннее открытие впуска — позволяет контролировать температуру камеры сгорания и также снижает выбросы окислов азота;
4. позднее/раннее закрытие выпуска — кроме снижения выбросов позволяет повышать эффективность мотора за счет лучшего контроля наполнения цилиндров.

Интересно более подробно узнать как именно всё это устроено и работает?