Что такое распредвал: Распредвал — это… Что такое Распредвал?

Содержание

Распредвал — это… Что такое Распредвал?

4-цилиндровый двигатель объёмом 1,8 л. с распределительным валом на 8 клапанов, от Volkswagen, тип RP.

Распределительный вал — основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации впуска/выпуска и тактов работы двигателя.

В современных автомобильных двигателях, как правило, расположен в верхней части головки блока цилиндров и соединён со шкивом или зубчатой звёздочкой коленвала ремнём или цепью ГРМ соответственно и вращается с вдвое меньшей частотой, чем последний (на 4-тактных двигателях). В прошлом была широко распространена схема с нижним расположение распределительного вала. Составной частью распредвала являются его кулачки, количество которых соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Таким образом, каждому клапану соответствует индивидуальный кулачок, который и открывает клапан, набегая на рычаг толкателя клапана. Когда кулачок «сбегает» с рычага, клапан закрывается под действием мощной возвратной пружины.

Двигатели с рядной конфигурацией цилиндров и одной парой клапанов на цилиндр обычно имеют один распределительный вал (в случае четырёх клапанов на каждый цилиндр, два), а V-образные и оппозитные — либо один в развале блока, либо два, по одному на каждый полублок (в каждой головке блока). Двигатели, имеющие 3 клапана на цилиндр (чаще всего два впускных и один выпускной) обычно имеют один распредвал на головку блока, а имеющие 4 клапана на цилиндр (два впускных и 2 выпускных) имеют 2 распредвала в каждой головке блока.

Современные двигатели иногда имеют системы регулировки фаз газораспределения, то есть механизмы, которые позволяют проворачивать распредвал относительно приводной звездочки, тем самым изменяя момент открытия и закрытия (фазу) клапанов, что позволяет более эффективно наполнять рабочей смесью цилиндры на разных оборотах.

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Распределительный вал – конструкция, принцип работы, основные проблемы — Словарь автомеханика

Распределительный вал, в сокращенном варианте распредвал – основная часть главного распределительного механизма или ГРМ, важный элемент автомобильного двигателя. Его задача заключается в синхронизации впускного и выпускного тактов работы ДВС.


Конструктивные особенности

Расположение данного механизма целиком зависит от конструкции ДВС, поскольку в некоторых моделях распредвал размещается внизу, в основании блока цилиндров, а в других – вверху, прямо в головке блока цилиндров. На данный момент оптимальным считается верхнее расположение распредвала, поскольку это существенно упрощает сервисный и ремонтный доступ к нему. Распредвал напрямую связан с коленвалом. Они соединяются между собой цепной или ременной передачей посредством обеспечения связи между шкивом на валу ГРМ и звездочкой на коленвале. Это необходимо потому, что приводится в движение распредвал именно коленвалом.

Устанавливается распределительный вал в подшипники, которые в свою очередь надежно закрепляются в блоке цилиндров. Осевой люфт детали не допускается за счет применения в конструкции фиксаторов. Ось любого распредвала имеет сквозной канал внутри, через который осуществляется смазка механизма. Сзади данное отверстие закрыто заглушкой.

Важными элементами являются кулачки распредвала. По количеству они соответствуют числу клапанов в цилиндрах. Именно эти детали выполняют основную функцию ГРМ – регулирование порядка работы цилиндров.

На каждый клапан приходится отдельный кулачок, открывающий его через нажим на толкатель. Освобождая толкатель, кулачок позволяет распрямиться пружине, возвращающей клапан в закрытое состояние. Устройство распределительного вала предполагает наличие двух кулачков для каждого цилиндра – по числу клапанов.

Устройство распределительного вала.

Следует отметить, что от распределительного вала также осуществляется привод топливного насоса и распределителя масляного насоса.


Принцип работы

Распределительный вал двигателя, располагаемый в блоке цилиндров, приводится в движение зубчатой или цепной передачей от коленвала.

Вращаясь, распредвал проворачивает располагающиеся на на нем кулачки, которые попеременно воздействуют на впускные и выпускные клапана цилиндров, обеспечивая их открывание-закрывание в определенном порядке, уникальном для каждой модели ДВС.

Рабочий цикл двигателя (поочередное движение каждого из клапанов цилиндров) осуществляется за 2 оборота коленвала. За это время распределительный вал должен выполнить только один оборот, поэтому его шестерня имеет вдвое больше зубьев.

В одном ДВС может быть больше одного распределительного вала. Их точное количество определяется конфигурацией двигателя. Наиболее распространенные бюджетные рядные моторы, имеющие по паре клапанов для каждого цилиндра, оборудуются только одним распредвалом. Для систем с двумя парами клапанов нужно использовать уже два распределительных вала. Например, силовые агрегаты с другим расположением цилиндров имеют или единственный распределительный вал, установленный в развале, или пару – для каждой головки блока отдельно.


Поломки распредвала

Существует довольно много причин, по которым в работу двигателя вплетается стук распредвала, что свидетельствует о появлении проблем с ним. Вот только наиболее типичные из них:

    Распределительный вал требует должного ухода: замену сальников, подшипников и периодичной дефектовке.

  1. износ кулачков, что ведет к появлению стука сразу только при запуске, а потом и все время работы двигателя;
  2. износ подшипников;
  3. механическая поломка одного из элементов вала;
  4. проблемы с регулировкой подачи топлива, из-за чего возникает асинхронность взаимодействия распредвала и клапанов цилиндров;
  5. деформация вала, ведущая к осевому биению;
  6. некачественное моторное масло, изобилующее примесями;
  7. отсутствие моторного масла.

По утверждениям специалистов при возникновении легкого стука распредвала автомобиль может ездить еще не один месяц, но это ведет к усиленному износу цилиндров и других деталей. Поэтому при обнаружении проблемы следует заняться ее устранением. Распредвал – разборный механизм, поэтому ремонт чаще всего осуществляется методом замены его всего или только некоторых элементов, например, подшипников.

Связанные термины

Распредвал: устройство, принцип работы

Распредвал – такая же неизменная часть двигателя, как поршень или клапан. И хоть инженеры пытаются видоизменить эту деталь, пока что все их усилия направлены на ее доработку, поскольку ничего более простого и удобного для ДВС еще не придумали.

По своей конструкции распределительный вал – штука достаточно надежная, но только до тех пор, пока двигатель нормально работает и регулярно обслуживается. Лучше знать заранее, от чего зависит продолжительность его жизни и как предупредить неисправности.

Что такое распредвал, для чего он нужен

Распредвал представляет собой длинный цилиндр из прочного металла, на котором расположены кулачковые рычажки. Поворотом вокруг своей оси распредвал закрывает и открывает клапаны, тем самым обеспечивает подачу воздуха или топливной смеси и отвод выхлопных газов.

Расположение распредвала в двигателе

Поскольку скорость двигателя может достигать значительных показателей, оптимальным вариантом управления клапанами становится именно такой вот механический элемент. Да, инженеры пытаются придумать, как удалить распредвал из автомобиля, заменив его электронными толкателями клапанов, но пока отказаться от него не удалось.

Задача распредвала – нажимать на коромысла или толкатели клапанов, открывая каждый из них в нужный момент и на строго определенное время. Через одни клапаны идет закачка воздуха или топливной смеси в камеры сгорания двигателя, через другие отводятся выхлопные газы. Сбой в работе мотора, когда клапана встречаются с поршнями – один из самых страшных снов автовладельца. Капремонт двигателя – это вам не шутки.

Устройство и принцип работы распредвала

Устройство распредвала

1 – распредвал для впускных клапанов; 2 – распредвал для выпускных клапанов; 3 – упор; 4 – рабочая (верхняя) часть кулачка; 5 – шейка распредвала; 6 – нижняя часть кулачка.

Конструкция распредвала обычно цельная, весь он выточен из одной металлической заготовки. Можно выделить несколько важных элементов:

  1. Кулачки. Так называют выступы в форме капли, «нанизанные» на ось вала. Их функция – постоянный контакт с толкателями клапанов, причем для каждого клапана предназначен свой отдельный кулачок. При повороте вала выступ «капли» нажимает на толкатель, открывая клапан в строго определенный момент на заданное время.
  2. Опорные шейки. Это участки вала, оснащенные подшипниками, на которые он, собственно, и опирается при установке на двигатель. Торцы вала оснащены сальниками для герметизации стыка с корпусом двигателя.
  3. Масляные каналы. Это отверстия, через которые моторное масло подходит к элементам распредвала, испытывающим самое большое трение: опорным подшипниками и кулачкам. Без моторного масла в таком режиме работы распредвал прослужил бы совсем недолго.

В редких случаях кулачки «нанизаны» на вал, так что получается не цельная, выточенная из одной болванки конструкция, а сборная система. В настоящее время такие распредвалы встречаются редко.

Принцип работы

Принцип работы распредвала в ГРМ

Распредвал – компонент системы ГРМ (газораспределительного механизма) двигателя. Он приводится в движение ременной, цепной или зубчатой передачей от коленвала двигателя, а значит, работает синхронно с поршнями и другими элементами мотора.

Существует закономерность: на два полных оборота коленвала приходится один оборот распредвала. Причина – в механизме открытия клапанов. В двигателе два цикла из четырех проходят при закрытых клапанах, поэтому нужен один оборот распредвала для их открытия.

Вращаясь синхронно с оборотами двигателя, распредвал открывает клапана подачи воздуха и выхода выхлопных газов на определенное время, которое зависит от настроек двигателя. Дополнительные регулировки того, как работает двигатель, реализуются с помощью дроссельной заслонки, управления системой впрыска и т.д.

Ниже, на видео-уроке, детально описано принцип работы газораспределительного механизма (ГРМ) и роль распредвала в нем.

Что такое датчик распредвала?

Для контроля за системой ГРМ на распредвале предусмотрен датчик положения, который определяет угол его поворота. Эта информация (так же, как и от датчика коленвала) поступает на электронный блок управления (ЭБУ), где корректируется подача топлива на форсунки и момент зажигания.

Работа датчика основана на принципе Холла: данные поступают от магнитного датчика, который считывает каждый оборот контактного элемента. Таким образом считывается частота вращения распредвала, и на основании этих данных рассчитывается режим работы системы впрыска.

Неисправность или ошибка датчика приводит к блокировке бензинового двигателя и затрудненному пуску дизельного.

Основные неисправности и их причины

Как и любая деталь в двигателе, распредвал может выйти из строя. Однако поломки обычно вызваны не естественным износом (от него должен защищать масляная пленка на поверхностях трения), а другими причинами:

  1. Износ кулачков, опорных шеек или подшипников – прямое следствие масляного голодания или некачественного масла. Проблемой может стать и несменяемый масляный фильтр, который забился насмерть, и теперь весь нагар циркулирует в двигателе, засоряя тонкие каналы системы смазки;
  2. Осевое биение, которое приводит к деформации и излому распредвала. Причиной часто становится рассинхронизация с системой подачи топлива.

Поскольку распредвал находится внутри двигателя (на двигатель может устанавливаться один или два распредвала, а на мощные V-образные моторы – до четырех), повлиять на его работу можно только опосредованно. Это в первую очередь своевременное ТО с заменой моторного масла и масляного фильтра.

Такая нехитрая процедура убережет все детали двигателя от преждевременного износа.
Замена распредвала обычно обходится недешево: сама деталь дорогая за счет качественного металла и точной обработки, плюс работа мастеров требует времени и денег. Лучше следить за состоянием двигателя и вовремя его обслуживать.

Распредвал: описание,характеристики,устройство,принцип действия.

Расположение данного механизма целиком зависит от конструкции ДВС, поскольку в некоторых моделях распредвал размещается внизу, в основании блока цилиндров, а в других – вверху, прямо в головке блока цилиндров. На данный момент оптимальным считается верхнее расположение распредвала, поскольку это существенно упрощает сервисный и ремонтный доступ к нему. Распредвал напрямую связан с коленвалом. Они соединяются между собой цепной или ременной передачей посредством обеспечения связи между шкивом на валу ГРМ и звездочкой на коленвале. Это необходимо потому, что приводится в движение распредвал именно коленвалом.

Устанавливается распределительный вал в подшипники, которые в свою очередь надежно закрепляются в блоке цилиндров. Осевой люфт детали не допускается за счет применения в конструкции фиксаторов. Ось любого распредвала имеет сквозной канал внутри, через который осуществляется смазка механизма. Сзади данное отверстие закрыто заглушкой.

Важными элементами являются кулачки распредвала. По количеству они соответствуют числу клапанов в цилиндрах. Именно эти детали выполняют основную функцию ГРМ – регулирование порядка работы цилиндров.

На каждый клапан приходится отдельный кулачок, открывающий его через нажим на толкатель. Освобождая толкатель, кулачок позволяет распрямиться пружине, возвращающей клапан в закрытое состояние. Устройство распределительного вала предполагает наличие двух кулачков для каждого цилиндра – по числу клапанов.

Следует отметить, что от распределительного вала также осуществляется привод топливного насоса и распределителя масляного насоса.

Принцип действия и устройство распредвала

Распределительный вал соединяется с коленвалом при помощи цепи или ремня, надетого на шкив распредвала и звездочку коленчатого вала. Вращательные движения вала в опорах обеспечивают специальные подшипники скольжения, благодаря этому вал воздействует на клапана, запускающие работу клапанов цилиндров. Этот процесс происходит в соответствии с фазами образования и распределения газов, а также рабочим циклом двигателя.

Установка фаз распределения газов происходит согласно установочным меткам, которые имеются на шестернях или шкиве. Правильная установка обеспечивает соблюдение последовательности наступления рабочих циклов двигателя.

Основной деталью распредвала являются кулачки. При этом количество кулачков, которыми оснащается распредвал, зависит от количества клапанов. Основное назначение кулачков – осуществление регулировки фаз процесса газообразования. В зависимости от типа конструкции ГРМ кулачки могут взаимодействовать с коромыслом или толкателем.

Кулачки устанавливаются между опорными шейками, по два на каждый цилиндр двигателя. Распредвалу во время работы приходится преодолевать сопротивление пружин клапанов, которые служат возвратным механизмом, приводя клапана в исходное (закрытое) положение.

На преодоление этих усилий расходуется полезная мощность двигателя, поэтому конструкторы постоянно думают, как можно уменьшить потери мощности.

Для того чтобы уменьшить трение между толкателем и кулачком, толкатель может оснащаться специальным роликом.

Помимо этого, разработан специальный десмодромный механизм, в котором реализована беспружинная система.

Опоры распределительных валов оснащены крышками, при этом передняя крышка является общей. Она имеет упорные фланцы, которые соединяются с шейками валов.

Распредвал изготавливается одним из двух способов – ковкой из стали или литьем из чугуна.

Поломки распредвала

Существует довольно много причин, по которым в работу двигателя вплетается стук распредвала, что свидетельствует о появлении проблем с ним. Вот только наиболее типичные из них:

Распределительный вал требует должного ухода: замену сальников, подшипников и периодичной дефектовке.

  1. износ кулачков, что ведет к появлению стука сразу только при запуске, а потом и все время работы двигателя;
  2. износ подшипников;
  3. механическая поломка одного из элементов вала;
  4. проблемы с регулировкой подачи топлива, из-за чего возникает асинхронность взаимодействия распредвала и клапанов цилиндров;
  5. деформация вала, ведущая к осевому биению;
  6. некачественное моторное масло, изобилующее примесями;
  7. отсутствие моторного масла.

По утверждениям специалистов при возникновении легкого стука распредвала автомобиль может ездить еще не один месяц, но это ведет к усиленному износу цилиндров и других деталей. Поэтому при обнаружении проблемы следует заняться ее устранением. Распредвал – разборный механизм, поэтому ремонт чаще всего осуществляется методом замены его всего или только некоторых элементов, например, подшипников.свобождение камеры от выхлопных газов, имеет смысл начать открывать впускной клапан. Что и происходит при использовании тюнингового распредвала.

ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРЕДВАЛА

Известно, что среди главных характеристик распредвала конструкторы форсированных двигателей часто используют понятие продолжительности открывания. Дело в том, что именно этот фактор непосредственно влияет на производимую мощность двигателя. Так, чем клапаны дольше открыты, тем мощнее агрегат. Таким образом, получается максимальная скорость двигателя. Например, когда продолжительность открытия составляет больше стандартного показателя, то двигатель сможет выработать дополнительную максимальную мощность, которая будет получаться от работы агрегата на низких оборотах. Известно, что для гоночных автомобилей максимальная скорость двигателя является приоритетной целью. Что касается классических машин, то при их разработке силы инженеров направлены на крутящий момент при низких оборотах и приемистость.

Увеличение мощности может также зависеть от увеличения подъема клапана, которое может прибавить максимальную скорость. С одной стороны, дополнительная скорость будет получаться при помощи короткой продолжительности открывания клапанов. С другой стороны, приводы клапанов имеют не такой простой механизм. Например, при высоких скоростях движения клапанов у двигателя не получится выработать дополнительную максимальную скорость. В соответствующем разделе нашего сайта вы сможете найти статью про основные особенности системы выпуска выхлопных газов. Так, при низкой продолжительности открывания клапана после закрытого положения клапану остается меньше времени, чтобы добраться до исходной позиции. После продолжительность становится еще меньше, что, главным образом, отражается на выработке дополнительной мощности. Дело в том, что в этот момент требуются клапанные пружины, у которых будет как можно больше усилий, что считается невозможным.

Стоит отметить, что сегодня существует понятие надежного и практичного подъема клапана. В этом случае величина подъема должна быть более 12,7 миллиметров, что обеспечит высокую скорость открывания и закрывания клапанов. Продолжительность такта насчитывает от 2 850 оборотов в минуту. Однако такие показатели создают нагрузку на механизмы клапана, что в итоге приводит к недолгой службе клапанных пружин, стержней клапанов и кулачков распредвала. Известно, что вал с высокими показателями скорости подъема клапанов работают без сбоя первое время, например, до 20 тысяч километров. Все же сегодня автопроизводители разрабатывают такие двигательные системы, где распредвал имеет одинаковые показатели продолжительности открывания клапанов и их подъема, что заметно увеличивает их срок службы.

Кроме того, на мощность двигателя влияет такой фактор, как открывание и закрывание клапанов по отношению к положению распредвала. Так, фазы распределения распредвала можно найти в таблице, которая к нему прилагается. Согласно этим данным, можно узнать об угловых положениях распредвала в момент открытия и закрытия клапанов. Все данные обычно берутся в момент поворота коленчатого вала до и после верхней и нижней мертвых точек, указываются в градусах.

Что касается продолжительности открывания клапанов, то она рассчитывает, согласно фазам распределения газа, которые указаны в таблице. Обычно в этом случае нужно суммировать момент открывания, момент закрывания и прибавить 1 800. Все моменты указываются в градусах.

Теперь стоит разобраться с соотношением фаз распределения газа мощности и распредвала. В этом случае представим, что один распредвал будет А, другой – В. Известно, что оба этих вала имеют аналогичные формы впускных и выпускных клапанов, а также схожую продолжительность открывания клапанов, которая составляет 2 700 оборотов. В данном разделе нашего сайта вы сможете найти статью троит двигатель: причины и методы устранения. Обычно такиераспредвалы называются конструкциями с одним профилем. Все же между этими распредвалами есть некоторые отличия. Например, у вала А кулачки расположены так, что впускной открывается за 270 до верхней мертвой точки, а закрывается в 630 после нижней мертвой точки.

Что касается выпускного клапана вала А, то он открывается в 710 до нижней мертвой точки и закрывается за 190 после верхней мертвой точки. То есть, фазы газораспределения выглядят следующим образом: 27-63-71 – 19. Что касается вала В, то у него прослеживается другая картина: 23 o67 — 75 -15. Вопрос: Как валы А и В могут повлиять на мощность двигателя? Ответ: вал А создаст дополнительную максимальную мощность. Все же стоит отметить, что двигатель будет иметь характеристики хуже, кроме того, у него будет прослеживаться более узкая кривая мощности по сравнению с валом В. Сразу стоит отметить, что на такие показатели никак не влияет продолжительность открывания и закрывания клапанов, так как она, как мы отметили выше, одинакова. На самом деле на такой результат влияют изменения в фазах распределения газа, то есть, в углах, находящихся между центрами кулачков в каждом распределительном вале.

Этот угол представляет собой угловое смещение, которое происходит между впускным и выпускным кулачками. Стоит отметить, что в этом случае данные будут указываться в градусах поворота распределительного вала, а не в градусах поворота коленчатого вала, которые указывались ранее. Так, перекрытие клапанов зависит, главным образом, от угла. Например, в момент уменьшения угла между центрами клапанов впускной и выпускной клапаны будут перекрываться больше. Кроме того, в момент увеличения продолжительности открывания клапанов, их перекрытие тоже повышается.

Назначение и характеристика. Всё про распредвал (распределительный вал) Приводы распределительного вала их устройство

Что такое распредвал в автомобиле

Распределительный вал – это функциональный элемент топливной системы автомобиля, ответственный за правильное последовательное открывание и закрывание клапанов мотора. От правильности его функционирования зависят расход топлива, развиваемая мощность, стабильность его работы, другие ездовые характеристики. Давайте рассмотрим, что такое распредвал в автомобиле, в чём заключается его принцип действия и как неправильная работа сказывается на машине.

Что такое распредвал

Как выглядит распредвал.

Распределительный вал представляет собой стержень, на котором располагается несколько так называемых кулачков. Это детали неправильной формы, вращающиеся на оси вала. Они соответствуют количеству впускных клапанов цилиндров и располагаются точно напротив них. Комплект кулачков подобран так, что вращение гарантирует стабильное и равномерное сжигание топлива в цилиндрах. А работа всего распредвала чётко синхронизирована с другими механизмами двигателя.

По обеим сторонам от кулачков на вал надеты опорные шейки, удерживающие его в подшипниках. Одним из важнейших узлов вала являются масляные каналы. От их состояния зависит физический износ деталей, мощностные характеристики мотора и стабильность его работы. Для подвода масла в оси распредвала сделано сквозное отверстие с выводами к опорным подшипникам и кулачкам.

Как устроен распредвал


Распредвалы в головке блока цилиндров.

Распределительный вал – это ключевой функциональный компонент газораспределительного механизма, который определяет порядок открытия клапанов для запуска воздушно-топливной смеси внутрь цилиндров. Синхронная работа этого механизма обеспечивает непрерывное поочерёдное сгорание порций топлива в камерах двигателя. В некоторых моделях автомобилей газораспределительный механизм имеет несколько распредвалов.

Конструкция, расположение, состав и характеристики кулачков распределительного вала полностью зависят от модели двигателя. В некоторых машинах распредвал размещается в головке блока цилиндров, а в других – в его основании. Верхнее расположение на данный момент считается оптимальным, так как облегчает ремонт и обслуживание. Распредвал ремённой или цепной передачей связывается с коленчатым валом двигателя, потому что именно им приводится в движение.

Как работает распредвал

Как работает распредвал.

При поперечном рассмотрении кулачок имеет форму капли. При вращении вытянутая часть кулачка наживает на толкатель клапана и приводит к открыванию клапана. Это провоцирует подачу воздушно-топливной смеси для сжигания. При дальнейшем вращении кулачок «отпускает» толкатель, и тот под действием пружинного механизма возвращает клапан в закрытое положение.

В шестерне распределительного вала располагается в два раза больше зубьев, чем у коленчатого. Это связано с тем, что за один рабочий циклы двигателя коленвал совершает 2 оборота, а распредвал – 1.

Конфигурация двигателя может включать два распределительных вала. Компоновка газораспределительного механизма с одним валом применяется в бюджетных машинах, где цилиндры имеют по 1 паре клапанов. Два распредвала нужны в моделях с двумя парами клапанов на цилиндрах.

За что отвечает датчик распредвала

Датчик положения распределительного вала определяет угловые положения ГРМ относительно коленчатого вала и генерирует соответствующие сигналы в системе электронного управления двигателем. В результате корректируются зажигание и впрыск топлива. На бензиновых автомобилях сбой в работе данного прибора блокирует работу ЭБУ и не позволяет завести мотор. В дизельных моделях пуск возможен, но все равно сложен.

Как и датчик коленвала, датчик распредвала работает на основе принципа Холла – магнитное поле в приборе изменяется при замыкании магнитного зазора специальным зубцом, который находится на валу или задающем диске. Когда зубец проходит рядом с датчиком, формируется сигнал, отправляемый в электронный блок управления. Частота импульсов напрямую связана с темпом вращения распредвала, исходя из чего ЭБУ и вносит корректировки в работу двигателя. За счёт постоянного получения данных о позиции поршня первого цилиндра обеспечивается последовательный и своевременный впрыск.

Поломки и их причины

Неисправный распределительный вал чаще всего выдаёт своё состояние характерным стуком, который возникает из-за износа подшипников или кулачков, деформации вала, механической поломке одного из элементов. Такие поломки возникают, как по причине заводского брака, так и в результате естественного износа.

Стук распредвала также возникает при использовании плохого моторного масла или из-за неотрегулированной подачи топлива. Из-за этого клапана цилиндров и кулачки работают несинхронно – двигатель теряет мощность, расходует слишком много топлива и работает нестабильно.

Видео на тему

Avtonov.com

Всё про распредвал (распределительный вал) » АвтоНоватор

Доброго времени суток, уважаемые автолюбители! Давайте мы с вами вместе попробуем разложить по полкам, в буквальном смысле слова, устройство одной из важных составляющих газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя — распределительный вал.

Устройство распредвала

Распредвал выполняет далеко не последнюю функцию в работе двигателя автомобиля – он синхронизирует впуск и выпуск тактов работы двигателя.

В зависимости от типа двигателя, ГРМ может быть с нижним расположением клапанов (в блоке цилиндров), так и с верхним расположением клапанов (в головке блока цилиндров).

В современном моторостроении предпочтение отдаётся верхнему расположению ГРМ. Это позволяет упростить процесс обслуживания, регулировки и ремонта распредвала, благодаря простоте доступа к деталям ГРМ.

Конструктивно распредвал связан с коленвалом двигателя. Это соединение осуществляется посредством ремня или цепи. Ремень или цепь распредвала надета на шкив распредвала и звездочку коленвала. Привод распределительного вала осуществляется за счет коленчатого вала.

Наиболее эффективным считается шкив распредвала — разрезная шестерня, который применяется для тюнинга рапредвала с целью увеличения мощностных характеристик двигателя.

На головке блока цилиндров расположены подшипники, в которых вращаются опорные шейки распредвала. В случае ремонта для крепления опорных шеек используются ремонтные вкладыши распредвала.

Осевой люфт распредвала предотвращают фиксаторы распредвала. По оси распределительного вала выполняется сквозное отверстие. Через него осуществляется смазка трущихся поверхностей деталей. С задней стороны это отверстие закрывает заглушка распредвала.

Кулачки распредвала – важнейшая составная часть. Их количество соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Именно кулачки и выполняют основное назначение распредвала – регулировка фаз газораспределения двигателя и порядок работы цилиндров.

Каждый клапан имеет свой, индивидуальный кулачок, который его и открывает, «набегая» на толкатель. Когда кулачок сходит с толкателя, под действием мощной возвратной пружины клапан закрывается.

Кулачки распредвала располагаются между опорными шейками. Два кулачка: впускной и выпускной на каждый цилиндр. Кроме того, на вал крепится шестерня для привода прерывателя-распределителя и масляного насоса. Плюс эксцентрик для приведения в действие топливного насоса.

Газораспределительная фаза распредвала подбирается опытным путём, и зависит от конструкции впускных и выпускных клапанов и числа оборотов двигателя. Производители для каждой модели двигателя указывают фазы распредвала в виде диаграмм или таблиц.

На опорах распредвалов устанавливается крышка распредвала. Передняя крышка распредвала – общая. В ней установлены упорные фланцы, входящие в проточки в шейках распредвалов.

Основные детали ГРМ

  • Клапаны: впускные и выпускные. Клапан состоит из стержня и тарельчатой плоскости. Седла клапанов являются вставными для простоты их замены. Головка впускного клапана по диаметру больше, чем выпускного.
  • Коромысло служит для передачи усилия клапану от штанги. В коротком плече коромысла существует винт для регулировки теплового зазора.
  • Штанга предназначена для передачи усилия от толкателя к коромыслу. Одним концом штанга упирается в толкатель, а другим — в регулировочный болт коромысла.

Принцип работы распредвала

Распредвал находится в развале блока цилиндров. С помощью зубчатой или цепной передачи распредвал приводится в действие от коленчатого вала.

Вращение распределительного вала обеспечивает воздействие кулачков на работу впускного и выпускного клапанов. Это происходит в строгом соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров двигателя.

Для правильной установки фаз газораспределения существуют установочные метки, расположенные на распределительных шестернях или на приводном шкиве. С этой же целью кривошипы коленвала и кулачки распредвала должны быть в строго определенном положении, относительно друг друга.

Благодаря установке, производимой по меткам, соблюдается последовательность чередования тактов – порядок работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров зависит от их расположения и конструктивных особенностей коленвала и распредвала.

Рабочий цикл двигателя

Период, когда впускной и выпускной клапаны в каждом цилиндре должны открыться один раз — это и есть рабочий цикл двигателя. Он осуществляется за 2 оборота коленвала. В это время распредвал должен сделать один оборот. Именно для этого и шестерня распредвала имеет в два раза больше зубьев.

Количество распредвалов в двигателе

Эта величина, как правило, зависит от конфигурации двигателя. Двигатели с рядной конфигурацией и одной парой клапанов на цилиндр имеют один распредвал. Если на цилиндр предусмотрено 4-е клапана, то два распредвала.

Оппозитные и V-образные двигатели имеют один распредвал в развале, либо два, по одному распредвалу в каждой головке блока. Существуют также исключения, связанные с конструктивными особенностями модели двигателя. (например, рядное расположение четырех цилиндров – один распредвал при 4-х клапанах на цилиндр, как у Мицубиси Лансер 4G18).

Современный рынок предлагает потребителю разные двигатели с разными системами изменения фаз газораспределения. Наиболее характерные из них:

VTEC – технологическая разработка компании Honda. Регулировка фаз происходит посредством использования для регулируемого клапана 2 кулачков.

VVT-i — от фирмы Toyota. Регулировка фаз производится поворотом распредвала относительно его приводной звёздочки.

Valvetronic — технологическая разработка компани BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов происходит за счёт изменения положения оси вращения коромысел.

Успехов вам в изучении устройства двигателя своего автомобиля.

carnovato.ru

Распредвал — Словарь автомеханика

Распределительный вал, в сокращенном варианте распредвал – основная часть главного распределительного механизма или ГРМ, важный элемент автомобильного двигателя. Его задача заключается в синхронизации впускного и выпускного тактов работы ДВС.

Конструктивные особенности

Расположение данного механизма целиком зависит от конструкции ДВС, поскольку в некоторых моделях распредвал размещается внизу, в основании блока цилиндров, а в других – вверху, прямо в головке блока цилиндров. На данный момент оптимальным считается верхнее расположение распредвала, поскольку это существенно упрощает сервисный и ремонтный доступ к нему. Распредвал напрямую связан с коленвалом. Они соединяются между собой цепной или ременной передачей посредством обеспечения связи между шкивом на валу ГРМ и звездочкой на коленвале. Это необходимо потому, что приводится в движение распредвал именно коленвалом.

Устанавливается распределительный вал в подшипники, которые в свою очередь надежно закрепляются в блоке цилиндров. Осевой люфт детали не допускается за счет применения в конструкции фиксаторов. Ось любого распредвала имеет сквозной канал внутри, через который осуществляется смазка механизма. Сзади данное отверстие закрыто заглушкой.

Важными элементами являются кулачки распредвала. По количеству они соответствуют числу клапанов в цилиндрах. Именно эти детали выполняют основную функцию ГРМ – регулирование порядка работы цилиндров.

На каждый клапан приходится отдельный кулачок, открывающий его через нажим на толкатель. Освобождая толкатель, кулачок позволяет распрямиться пружине, возвращающей клапан в закрытое состояние. Устройство распределительного вала предполагает наличие двух кулачков для каждого цилиндра – по числу клапанов.

Устройство распределительного вала.

Следует отметить, что от распределительного вала также осуществляется привод топливного насоса и распределителя масляного насоса.

Принцип работы

Распределительный вал двигателя, располагаемый в блоке цилиндров, приводится в движение зубчатой или цепной передачей от коленвала.

Вращаясь, распредвал проворачивает располагающиеся на на нем кулачки, которые попеременно воздействуют на впускные и выпускные клапана цилиндров, обеспечивая их открывание-закрывание в определенном порядке, уникальном для каждой модели ДВС.

Рабочий цикл двигателя (поочередное движение каждого из клапанов цилиндров) осуществляется за 2 оборота коленвала. За это время распределительный вал должен выполнить только один оборот, поэтому его шестерня имеет вдвое больше зубьев.

В одном ДВС может быть больше одного распределительного вала. Их точное количество определяется конфигурацией двигателя. Наиболее распространенные бюджетные рядные моторы, имеющие по паре клапанов для каждого цилиндра, оборудуются только одним распредвалом. Для систем с двумя парами клапанов нужно использовать уже два распределительных вала. Например, силовые агрегаты с другим расположением цилиндров имеют или единственный распределительный вал, установленный в развале, или пару – для каждой головки блока отдельно.

Поломки распредвала

Существует довольно много причин, по которым в работу двигателя вплетается стук распредвала, что свидетельствует о появлении проблем с ним. Вот только наиболее типичные из них:

    Распределительный вал требует должного ухода: замену сальников, подшипников и периодичной дефектовке.

  1. износ кулачков, что ведет к появлению стука сразу только при запуске, а потом и все время работы двигателя;
  2. износ подшипников;
  3. механическая поломка одного из элементов вала;
  4. проблемы с регулировкой подачи топлива, из-за чего возникает асинхронность взаимодействия распредвала и клапанов цилиндров;
  5. деформация вала, ведущая к осевому биению;
  6. некачественное моторное масло, изобилующее примесями;
  7. отсутствие моторного масла.

По утверждениям специалистов при возникновении легкого стука распредвала автомобиль может ездить еще не один месяц, но это ведет к усиленному износу цилиндров и других деталей. Поэтому при обнаружении проблемы следует заняться ее устранением. Распредвал – разборный механизм, поэтому ремонт чаще всего осуществляется методом замены его всего или только некоторых элементов, например, подшипников.

Связанные термины

etlib.ru

Распределительный вал ГРМ


Распределительный вал (распредвал) — ключевой элемент газораспределительного механизма, который отвечает за своевременное открытие и закрытие впускного или выпускного клапана для подачи топливно-воздушной рабочей смеси или выпуска отработавших газов.

Распредвал служит для синхронизации впуска и выпуска на тактах работы ДВС. Деталь обеспечивает функционирование всего газораспределительного механизма с учетом порядка работы цилиндров и фаз газораспределения применительно к тому или иному конкретному двигателю.

Распределительный вал представляет собой вал с расположенными на нем кулачками. Распредвал вращается в подшипниках скольжения, которые выполнены в виде опор. К опорам распредвала по каналам поступает моторное масло под давлением из системы смазки. Количество кулачков на распредвале соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Один клапан получает свой кулачок, который осуществляет его открытие путем нажатия на толкатель. В тот момент, когда кулачок распредвала сходит с толкателя, тогда клапан закрывается под мощным воздействием возвратной пружины.

От формы кулачков распределительного вала зависят фазы газораспределения. Под такими фазами понимаются моменты открытия и закрытия клапанов, а также продолжительность пребывания клапана в открытом или закрытом состоянии. Современные силовые агрегаты имеют также систему изменения фаз газораспределения для повышения общей эффективности работы ГРМ и улучшения характеристик ДВС.

В двигателях современных автомобилей распредвал находится в верхней части головки блока цилиндров. Распределительный вал соединяется с зубчатой звездочкой или шкивом коленчатого вала двигателя посредством ремня или цепной передачи. Приводом распредвала выступает коленчатый вал.

На четырехтактных моторах весь ГРМ вращается в два раза медленнее, чем коленвал, так как полный рабочий цикл таких ДВС осуществляется за два оборота коленвала. За указанные два оборота впускной и выпускной клапаны должны открыться только по одному разу. Получается так, что распредвал, управляющий открытием клапанов, должен совершить только один оборот за рабочий цикл.

В конструкции ГРМ может присутствовать не один распредвал. Зачастую это обусловлено количеством клапанов на цилиндр. Сегодня наиболее широко применяется схема четырех клапанов на один цилиндр и двухвального ГРМ (один распредвал является приводом впускных клапанов, а другой взаимодействует с выпускными). Для V-образных ДВС устанавливают четыре распредвала, так как каждый ряд цилиндров имеет отдельную ГБЦ с двумя валами. Система ГРМ с одним валом называется SOHC (англ. Single OverHead Camshaft), двухвальная получила наименование DOHC (англ. Double OverHead Camshaft).

Читайте также

krutimotor.ru

Распределительный вал (распредвал) — деталь сложной формы, снабженная кулачками, которые в нужный момент открывают из закрывают клапана

Двигатель

Основная функция распредвала – синхронизировать впуск и выпуск тактов работы двигателя. Другими словами, этот механизм предназначен для своевременного открытия клапанов и подачи в камеру сгорания топливной смеси. Момент открытия и закрытия клапанов относительно положения коленчатого вала называют фазой распредвала.

Устройство и принцип работы распределительного вала

В современном двигателе распредвал (чаще всего их два) расположен в верхней части головки блока цилиндров.

Распределительный вал связан с коленчатым валом двигателя автомобиля. Соединение осуществляется за счет цепи (или ремня) ГРМ. Для надежности передачи усилия к торцевой части распредвала присоединена ведомая шестерня, напоминающая «звездочку» на заднем колесе велосипеда.

За регулировку фаз газораспределения и порядок срабатывания цилиндров отвечают кулачки распредвала – их ровно столько, сколько впускных и выпускных клапанов используется в механизме ГРМ. Работа организована так: кулачок распредвала «набегает» на толкатель клапана, надавливает на него и открывает клапан. После того как кулачок сходит с толкателя, клапан закрывается под действием тугой возвратной пружины.

Чем больше клапанов в газораспределительном механизме, тем больше в нем установлено распредвалов. У Bugatti Veyron четыре распредвала и 64 клапана

Итак, распределительный вал вращается, благодаря чему обеспечивается воздействие кулачков на работу впускного и выпускного клапанов. Расположение кулачков относительно друг друга тщательно рассчитано в строгом соответствии с фазами газораспределения и порядком срабатывания цилиндров. Иными словами, пока открыт впускной клапан (или два клапана) одного цилиндра, все остальные впускные клапана находятся в состоянии покоя.


Количество распредвалов в двигателе определяется конфигурацией самого мотора: если двигатель имеет рядную конструкцию и одну пару клапанов на цилиндр, то достаточно одного распредвала. Если на один цилиндр приходится 4 клапана, целесообразно применение 2-х распредвалов — один из них обслуживает только впускные клапана, другой — только выпускные. Помимо прочего у системы с парными валами есть еще один плюс — быстродействие.

Что касается V-образных и оппозитных моторов, то они могут иметь либо один распределительный вал в месте так называемого «развала» цилиндров (основание воображаемой буквы V), либо два – по одному на каждой головке блока цилиндров. Попытаться реализовать сложную схему открытия и закрытия 16 клапанов при помощи одного распредвала можно, но не рационально — деталь получится слишком уж сложной. Такие схемы редки, но компания Honda все-таки решилась взять одну из них на вооружение: рядный мотор с четырьмя цилиндрами и одним распредвалом установлен, например, на популярной модели Honda Fit/Jazz. Безусловное достоинство такой системы — возможность сделать двигатель компактным и легким.

Характеристики распредвала

Обычно принято выделять три важные характеристики распредвала: это величина подъема клапанов, продолжительность открывания клапанов и фазы распредвала.

Ради максимального периода открытия клапанов при конструировании спортивных моторов инженеры жертвуют холостым ходом. У гоночных болидов он редко бывает ниже 2000 оборотов в минуту

Подъем клапана измеряется в миллиметрах. Этой величиной измеряют максимальное расстояние, на которое клапан отходит от так называемого «седла», в котором он находится в момент закрытия. Продолжительность открывания клапанов – это отрезок времени, в течение которого клапана остаются в открытом состоянии. Измерять эту величину принято в градусах поворота коленчатого вала. При этом каждый из перечисленных критериев способен повлиять на работу двигателя: при увеличении подъема клапана, продолжительности его открытия или оптимизации фаз газораспределения мощность мотора увеличивается. Стоит отметить, что именно продолжительность открывания является основным параметром, с которым работают конструкторы форсированных моторов.

Так, например, распределительные валы, используемые на спортивных автомобилях, обеспечивают большую продолжительность открытия клапанов, по сравнению со стандартными. Это значит, что клапана остаются открытыми так долго, как это возможно, позволяя сжечь максимальную при таком объеме камеры сгорания дозу топлива за один такт. К сожалению, в технике для достижения одного приходится жертвовать чем-то другим: установка спортивных распредвалов не позволяет держать обороты холостого хода ниже 2000 об/мин. Естественно, при такой работе двигатель потребляет огромное количество топлива.

Если же говорить о фазах распределительного вала (моменты, когда клапаны открываются и закрываются по отношению к положению распредвала), то вся информация о них обычно содержится в таблице данных, которая прилагается к распределительному валу. В таблице указаны угловые положения распределительного вала, а также информация о том, когда открываются и закрываются впускные и выпускные клапаны.

Современные двигатели часто оборудуют системами изменяемых фаз газораспределения. Так, например, некоторые автомобили марки Toyota имеют систему VVT-i. регулировка фаз газораспределения происходит посредством поворота распределительного вала относительно его приводной звездочки. Другой пример – разработка японского производителя Honda, получившая обозначение VTEC – она позволяет изменять фазы, используя для регулируемого клапана два кулачка.

blamper.ru

Что такое распределительный вал (распредвал)?

Распределительный вал в двигателе — это пальцеобразный осевой механизм, движимый коленчатым валом и имеющий на своей поверхности несколько эллиптических выступов (кулачков) — по одному для каждого впускного и выпускного клапана, находящийся в двигателе. В то время как распределительный вал вращается (под действием коленчатого вала), эти эллиптические выступы регулируют открытие и закрытие клапанов, толкая их в определённой очерёдности.

Первые симптомы выхода из строя распределительного вала:

  • Ненормальный шум при работе клапанов
  • Осечки двигателя.

Обслуживание распределительного вала заключается в регулярной проверке и, при необходимости, замене его сальников. Так, замена обычно проводится, когда заменяется ремень ГРМ.

Что такое распределительный вал (распредвал)? Видео

howcarworks.ru

Распределительный вал двигателя

При всей своей внешней сложности и кажущейся недоступности для понимания, ДВС удивительно рациональное и целесообразно сконструированное устройство. Назначение любой его детали – обеспечение правильной работы и максимальной отдачи от двигателя. При этом, буквально все его элементы взаимосвязаны между собой, но тем не менее, работу ГРМ (газораспределительного механизма), а также его основу – распределительный вал стоит рассмотреть отдельно.

О циклах и работе ДВС

ДВС является четырехтактным силовым агрегатом, это значит, что все процессы, связанные с его работой, осуществляются за четыре такта. Их последовательность строго определена, и при ее нарушении работа такого мотора невозможна. Последовательность, т.е. открытие клапанов в нужное время для вывода отработанных газов и запуска горючей смеси, определяет распределительный вал, который можно видеть на приведенном рисунке.
Его основным рабочим элементом необходимо считать кулачки. Именно они через систему привода, включающую в себя толкатели, коромысло, пружины и прочие детали, определяемые конструкцией ГРМ, осуществляют открытие клапанов в нужное время. На каждый клапан работает свой кулачок, когда он имеющимся выступом, через толкатель надавливает на клапан, тот приподнимается, и в цилиндр либо может поступать свежая смесь, либо выводятся продукты ее сгорания. Когда выступ уходит с толкателя, то под действием пружины клапан закрывается.

Опорная шейка распределительного вала предназначена для его установки на заданные места, на них он вращается в процессе работы. Трущиеся детали закаливаются при помощи токов высокой частоты и смазываются в процессе.

О конструктивном исполнении распредвала

Устройство и чертеж ГРМ, в том числе и распределительного вала, приведены ниже.
Конструктивно распределительный вал может располагаться либо в блоке цилиндров, либо в головке блока силового агрегата. В зависимости от его месторасположения меняется и привод, благодаря которому передается усилие от кулачков на клапан. Привод распределительного вала связан с коленвалом. Привод может быть выполнен как с помощью цепной передачи (см. чертеж выше), так и с помощью гибкой ременной. Кроме того, могут быть иные способы передачи управляющего усилия к клапанам, но это уже определяет чертеж и документация мотора.

Какой лучше использовать привод распределительного вала, определяет устройство двигателя. В тех случаях, когда распределительный вал располагается в блоке цилиндров, (так называемое нижнее расположение), то может быть даже задействован шестеренчатый привод. Последний, правда, в последнее время не применяется из-за своей громоздкости и повышенного шума при работе. Что цепной, что ременный привод отличаются достаточной надежностью, но у каждого из них есть свои особенности эксплуатации, которые надо учитывать при обслуживании двигателя.
Его устройство может предусматривать, что распределительный вал в моторе может быть не один. Как правило, в современных многоклапанных двигателях его располагают по возможности ближе к клапанам для уменьшения на нем нагрузки. Конструкция и чертеж, например, V-образного двигателя, предусматривает как минимум два вала, тогда как в обычном рядном, как правило, один распределительный вал. Хотя для многоклапанных двигателей определяющим будет их назначение – может быть отдельно выпускной и впускной распределительные валы, т.е. они управляют работой выпускных или впускных клапанов.

О совместной работе с коленвалом

Не стоит забывать, что для распределительного вала основное назначение – обеспечение правильного газораспределения при работе двигателя. Для этого работа распределительного и коленчатого валов должна быть согласована, т.е. открытие и закрытие клапанов обязано происходить в нужные моменты – в положении ВМТ или НМТ поршня, или в соответствии с опережением, которое устанавливает чертеж или конструкторская документация.

Для выполнения такой связи на шестернях ГРМ делают специальные метки, совпадение которых означает обеспечение нужного положения распределительного и коленчатого валов. Чтобы добиться этого, используется специальная методика регулировки их положения.

Датчик положения распредвала

С переходом на инжекторные двигатели для этих целей стали применять специальный датчик положения распределительного вала. Так, на автомобилях ВАЗ для этого служит датчик Холла. Его работа основана на изменении магнитного поля, для создания которого устройство датчика предусматривает магнит. При изменении магнитного поля, которое происходит, когда распределительный вал находится в нужном положении, датчик определяет, что в первом цилиндре поршень располагается в положении ВМТ, и передает эти данные в контроллер. Он в соответствии с ними обеспечивает впрыск топлива и его сгорание, как предусматривает порядок работы отдельных цилиндров двигателя чертеж или документация.

Техническое обслуживание распредвала

В первую очередь при проведении регламентных работ, затрагивающих распределительный вал, необходимо обратить внимание на состояние ремней или цепи его привода. Дело даже не столько в том, что нарушится весь механизм газораспределения, который обеспечивает распредвал, а в том, что возможно механическое повреждение как клапанов, так и поршня.

Порой причиной отказа или неправильной работы двигателя является датчик положения. Проявлением этого может быть плохая динамика машины и значительный расход топлива, а также загорание контрольной лампочки исправности двигателя на панели приборов. Дефектация неисправности и определение ее источника – датчик это или нет, выполняется с помощью мультиметра. Часто возможной причиной служит не сам датчик, а проводка. В случае, если дефектация показывает, что неисправен датчик, то его надо менять.

Причинами отказа датчика могут быть:

  • выход из строя зубчатого диска датчика импульсов;
  • его смещение из-за нарушения крепления;
  • замыкание во внутренней схеме датчика;
  • воздействие повышенной температуры от перегрева двигателя.

Правильно выполненная дефектация позволит избежать отказа нового датчика, устанавливаемого вместо старого.

Распределительный вал является основным узлом, обеспечивающим правильное газораспределение при работе двигателя, и зачастую в основном обеспечивает его эффективную работу. Его своевременное обслуживание и контроль технического состояния позволят правильно и без дополнительных затрат эксплуатировать автомобиль.

«Механизм газораспределения двигателя»

Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип действия, конструкцию газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя.

Ход работы:

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации. Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1 ), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов . В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу , передаточные детали и распределительные валы с приводом .

В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.

Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.

На рисунке 2 представлен газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов, с верхним расположением распределительного вала с цепным приводом и с двумя клапанами на цилиндр. Он состоит из распределительного вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода распределительного вала, рычагов 11 привода клапанов, опорных регулировочных болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом

1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал – пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и выпускные). Внутри вала проходит канал, через который подводится масло от средней опорной шейки к другим шейкам и кулачкам. К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка 24 цепного привода. Вал устанавливается в специальном корпусе 13 подшипников, отлитом из алюминиевого сплава, который закреплен на верхней плоскости головки блока цилиндров. От осевых перемещений распределительный вал фиксируется упорным фланцем 12, который входит в канавку передней опорной шейки вала и прикрепляется к торцу корпуса подшипников.

Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапаны установлены в головке блока цилиндров в один ряд под углом к вертикальной оси цилиндров двигателя. Впускной клапан 1 для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью имеет головку большего диаметра, чем выпускной клапан. Он изготовлен из специальной хромистой стали, обладающей высокой износостойкостью и теплопроводностью. Выпускной клапан 22 работает в более тяжелых температурных условиях, чем впускной. Он выполнен составным. Его головку делают из жаропрочной хромистой стали, а стержень – из специальной хромистой стали.

Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.

Стержень клапана перемещается в чугунной направляющей втулке 4, запрессованной и фиксируемой стопорным кольцом 23 в головке блока цилиндров, обеспечивающей точную посадку клапана. На втулку надевается маслоотражательный колпачок 5 из маслостойкой резины. Клапан имеет две цилиндрические пружины: наружную 8 и внутреннюю 7. Пружины крепятся на стержне клапана с помощью шайб 6, тарелки 9 и разрезного сухаря 10. Клапан приводится в действие от кулачка распределительного вала стальным кованным рычагом 11, который опирается одним концом на регулировочный болт 18, а другим – на стержень клапана. Регулировочный болт имеет сферическую головку. Он ввертывается в резьбовую втулку 20, закрепленную в головке блока цилиндров и застопоренную пластиной 21, и фиксируется гайкой 19. Регулировочным болтом устанавливается необходимый зазор между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана, равный 0,15 мм на холодном двигателе и 0,2 мм на горячем двигателе (прогретом до 75…85 °C). Пружина 17 создает постоянный контакт между концом рычага привода и стержнем клапана.

Распределительный вал и его привод

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные Г и выпускные Б кулачки, опорные шейки Л, шестерню Д для привода масляного насоса и распределителя системы зажигания и эксцентрик В для привода топливного насоса в карбюраторных двигателях.

Рис. 1. Типы распределительных валов

Вал штампуют из стали; кулачки и шейки его подвергают термической обработке для получения повышенной износостойкости, после чего шлифуют. Кулачки изготовляют как одно целое с валом. Применяют также литые чугунные распределительные валы.

Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей имеются два кулачка: впускной и выпускной. Форма (профиль) кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки располагают в рядном четырехцилиндровом двигателе под углом 90° (рис. 1, а), в шестицилиндровом — под углом 60° (рис. 1, б). Разноименные кулачки устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала. По длине вала впускные и выпускные кулачки чередуются в соответствии с расположением клапанов.

В V-образных двигателях расположение кулачков на общем для обеих секций блока распределительном валу зависит от чередования тактов в цилиндрах, угла развала и принятых фаз газораспределения. Распределительный вал У-образного восьмицилиндрового карбюраторного двигателя показан на рис. 1, в.

В двухтактных дизелях (ЯАЗ -М204 и ЯАЗ -М206) для каждого цилиндра имеется по два выпускных кулачка, обращенных вершинами в одну сторону, и по одному кулачку, управляющему работой насос-форсунки.

При нижнем расположении распределительного вала его устанавливают в картере на опорах, представляющих собой отверстия в стенках и перегородках картера, в которые запрессованы стальные тонкостенные биметаллические или триметаллические втулки. Вал устанавливают иногда также в специальных вкладышах. Число опор распределительного вала для двигателей разных типов различно.

Осевые перемещения распределительного вала у большинства двигателей ограничиваются упорным фланцем (рис. 2), закрепленным на блоке и расположенным с определенным зазором между торцом передней шейки вала и ступицы шестерни; зазор между опорным фланцем и торцом шейки вала устанавливают для двигателей разных марок в пределах 0,05- 0,2 мм; величина этого зазора определяется толщиной распорного кольца, закрепленного на валу между торцом шейки и ступицей шестерни. У двухтактных дизелей ЯМЗ осевые перемещения вала ограничиваются бронзовыми упорными шайбами, установленными по обеим сторонам переднего подшипника.

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала с помощью зубчатой или цепной передачи. При зубчатой передаче на конце коленчатого и распределительного валов закрепляют распределительные шестерни.

Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни изготовляют с косыми зубьями; шестерню распределительного вала обычно делают из пластмассы — текстолита, а шестерню коленчатого вала — из стали.

При цепной передаче, обеспечивающей большую бесшумность работы (автомобили ЗИЛ -111), на конце коленчатого вала и на конце распределительного вала закрепляются звездочки, соединенные стальной гибкой бесшумной цепью. Зубья цепи входят в зацепление с зубьями звездочек.

Рис. 2. Типы приводов распределительного вала: а — зубчатая передача; б — цепная передача

Распределительные шестерни или звездочки при сборке устанавливают одну относительно другой по меткам, имеющимся на их зубьях.

На новых моделях двигателей получает применение верхнее расположение распределительного вала (на головке блока). Привод вала осуществляется цепной передачей (автомобиль «Москвич-412»).

Газораспределительный механизм обеспечивает своевременное поступление в цилиндры двигателя горючей смеси (или воздуха) и выпуск отработавших газов.

Двигатели могут иметь нижнее расположение клапанов (ГАЗ -52, ЗИЛ -157К, ЗИЛ -1Э0К), при котором клапаны размещены в блоке цилиндров, и верхнее (ЗМЗ -24, 3M3-S3, ЗИЛ -130, ЯМЗ -740 и др.), когда они расположены в головке цилиндров.

При нижнем расположении клапанов усилие от кулачка распределительного вала передается клапану или через толкатель. Клапан перемещается в направляющей втулке, запрессованной в блок цилиндров. Закрытие клапана осуществляется пружиной, упирающейся в блок и шайбу, закрепленную двумя сухариками на конце стержня клапана.

При верхнем расположении клапанов усилие от кулачка распределительного вала передается толкателю, штанге, коромыслу и клапану. Преимущественно применяется верхнее расположение клапанов, так как такая конструкция позволяет получить компактную камеру сгорания, обеспечивает лучшее наполнение цилиндров, уменьшает потери тепла с охлаждающей жидкостью и упрощает регулировку клапанных зазоров.

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Изготовляют его из стали или чугуна.

При сборке распределительный вал вставляют в отверстие торца картера двигателя, поэтому диаметры опорных шеек последовательно уменьшаются, начиная с передней шейки. Количество опорных шеек обычно равно количеству коренных подшипников коленчатого вала. Втулки 8 опорных шеек изготовляют из стали, бронзы (ЯМЗ -740) или из металлокерамики.

Внутреннюю поверхность стальных втулок заливают слоем баббита или сплава СОС -6-6.

На распределительном валу расположены кулачки, воздействующие на толкатели; шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя; эксцентрик привода топливного насоса. Кулачков имеется по два на каждый цилиндр. Углы их взаимного расположения зависят для одноименных кулачков — от числа цилиндров и чередования рабочих ходов в разных цилиндрах, для разноименных — от фаз газораспределения. Кулачки и шейки стальных распределительных валов подвергают закалке токами высокой частоты, а чугунных — отбеливанию. Кулачкам при шлифовании придают небольшую конусность, что в сочетании со сферической формой торца толкателей обеспечивает поворот толкателя во время работы.

Рис. 3. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов: а-схема, 6—детали; 1-распределительный вал, 2 — толкатель, 3- контргайка, 4- регулировочный болт, 5-сухарики, б — упорная. шайба пружины, 7- пружина клапана, 8—выпускной клапан, 9- направляющая втулка клапана, 10 — вставное седло выпускного клапана, 11 — впускной клапан

Между шестерней распределительного вала и передней опорной шейкой установлены распорная шайба и упорный фланец, который привертывается болтами к блоку цилиндров и удерживает вал от осевых перемещений.

Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала. В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала. За этот период впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра должны открываться один раз, а следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня на переднем конце коленчатого вала. Шестерня коленчатого вала стальная, шестерня на распределительном валу чугунная (ЗИЛ -130) или текстолитовая (ЗМЗ -24, 3M3-53). Зубья у шестерен косые.

Рис. 4. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (ЗИГМЗО ): 1 — шестерня распределительного вала, 2 — упорный фланец, 3 — распорное кольцо, 4-опорные шейки, 5-эксцентрик привода топливного насоса, 6 — кулачки выпускных клапанов, 7 — кулачки впускных клапанов, 8- втул-ки, 9 — впускной клапан, 10 — направляющая втулка, 11-упорная шайба, 12 — пружина, 13 — ось коромысел, 14 — коромысло, 15 — регулировочный винт, 16-стойка оси коромысел, 17 — механизм поворота выпускного клапана, 18 — выпускной клапан, 19 — штанга, 20-толкатели, 21 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя

Распределительные шестерни двигателя ЯМЗ -740 расположены на заднем торце блока цилиндров.

Распределительные шестерни входят в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов. Это достигается совмещением меток на зубе одной шестерни и впадине между зубьями другой шестерни.

В высокооборотных двигателях («Москвич-412», ВАЗ -2101 «Жигули») распределительный вал располагается в головке цилиндров и его кулачки воздействуют непосредственно на коромысла, которые, поворачиваясь на осях, открывают клапаны. В таком клапанном механизме нет толкателей и штанг, упрощается отливка блока цилиндров, снижается шум при работе.

Ведомая звездочка распределительного вала приводится во вращение втулочно-роликовой цепью от ведущей звездочки коленчатого вала. Устройство для натяжения цепи имеет звездочку и рычаг.

Рис. 5. Газораспределительный механизм с верхним расположением распределительного вала («Москвич-412»): а- газораспределительный механизм, б — привод газораспределительного механизма; 1 — наконечник клапана, 2 — ось коромысел выпускных клапанов, 3,6 — коромысла, 4 — распределительный вал, 5 — ось коромысел впускных клапанов, 7 — контргайка, 8 — регулировочный винт, 9 — головка цилиндров, 10 — клапаны, 11 — ведущая звездочка, 12-звездочка натяжного устройства, 13 — рычаг, 14 — ведомая звездочка, 15 — цепь, 16 — коленчатый вал

К атегория: — Устройство и работа двигателя

Распределительный вал или попросту распредвал в газораспределительном механизме обеспечивает выполнение основной функции – своевременного открытия и закрытия клапанов, за счет чего производится приток свежего воздуха и выпуск отработавших газов. В общем виде распределительный вал управляет процессом газообмена в двигателе.

Для уменьшения инерционных нагрузок, увеличения жесткости элементов газораспределительного механизма распределительный вал должен располагаться как можно ближе к клапанам. Поэтому стандартное положение распредвала на современном двигателе в головке блока цилиндров – т.н. верхнее расположение распределительного вала .

В газораспределительном механизме используется один или два распределительных вала на ряд цилиндров. При одновальной схеме обслуживаются впускные и выпускные клапаны (два клапана на цилиндр ). В двухвальном газораспределительном механизме один вал обсуживает впускные клапаны, другой – выпускные (два впускных и два выпускных клапана на цилиндр ).

Основу конструкции распределительного вала составляют кулачки . На каждый клапан используется, как правило, один кулачок. Кулачок имеет сложную форму, которая обеспечивает открытие и закрытие клапана в установленное время, и его подъем на определенную высоту. В зависимости от конструкции газораспределительного механизма кулачок взаимодействует либо с толкателем, либо с коромыслом.

При работе распределительного вала кулачки вынуждены преодолевать усилия возвратных пружин клапанов и силы трения от взаимодействия с толкателями. На все это расходуется полезная мощность двигателя. Указанных недостатков лишена беспружинная система, реализованная в десмодромном механизме . Для уменьшения силы трения между кулачком и толкателем плоская поверхность толкателя может заменяться роликом . В отдаленной перспективе использование магнитной системы для управления клапанами, обеспечивающей полный отказ от распределительного вала.

Распределительный вал изготавливается из чугуна (литьем) или стали (ковкой). Распредвал вращается в опорах, которые представляют собой подшипники скольжения. Число опор на одно превышает число цилиндров. Опоры, в основном, разъемные, реже – неразъемные (выполнены как одно целое с головкой блока). В опорах, выполненных в чугунной головке, используются тонкостенные вкладыши, которые при изнашивании заменяются.

От продольного перемещения распредвал удерживают упорные подшипники, располагающиеся около приводной шестерни (звездочки). Распределительный вал смазывается под давлением. Предпочтительным является индивидуальный подвод масла к каждому подшипнику. Значительно повышается эффективность газораспределительного механизма с использованием различных систем изменения фаз газораспределения , которые позволяют добиться повышения мощности, топливной экономичности, снижения токсичности отработавших газов. Различают несколько подходов к изменению фаз газораспределения:

  • поворот распределительного вала на различных режимах работы;
  • использования нескольких кулачков с различным профилем на один клапан;
  • изменение положения оси коромысла.

Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала двигателя . В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания привод обеспечивает вращение коленчатого вала со скоростью в два раза медленнее коленчатого вала.

На двигателях легковых автомобилей привод распределительного вала осуществляется с помощью цепной или ременной передачи. Данные виды привода на равных используются как в бензиновых двигателях, так и дизелях. Ранее для привода использовалась шестеренная передача, но ввиду громоздкости и повышенного шума перестала применяться.

Цепной привод объединяет металлическую цепь, которая обегает звездочки на коленчатом и распределительном валу. Помимо этого в приводе используются натяжитель и успокоитель. Цепь состоит из звеньев, соединенных шарнирами. Одна цепь может обслуживать два распределительных вала.

Цепной привод распределительного вала достаточно надежный, компактный, может использоваться на больших межосевых расстояниях. Вместе с тем, износ шарниров при эксплуатации, приводит к растяжению цепи, последствия которого могут быть самые печальные для ГРМ. Не спасают даже натяжитель с успокоителем. Поэтому цепной привод требует регулярного контроля состояния.

В ременном приводе распределительного вала используется зубчатый ремень, который охватывает соответствующие зубчатые шкивы на валах. Приводной ремень оборудуется натяжным роликом. Ременный привод компактный, почти бесшумный, достаточно надежный, что делает его популярным у производителей. Современные зубчатые ремни имеют значительный ресурс — до 100 тыс. км пробега и более.

Привод распределительного вала может использоваться для привода и других устройств – масляного насоса , топливного насоса высокого давления , распределителя зажигания.

Иногда в большом потоке информации (особенно новой) очень трудно найти какие-то важные мелочи, выделить «зерна истины». В этой небольшой статье я расскажу о передаточных числах передач и привода в целом. Эта тема очень близка темам, освещенным в…

Привод – это двигатель и все, что находится и работает между валом двигателя и валом рабочего органа (муфты, редукторы, различные передачи). Что такое «вал двигателя» понятно, думаю, почти всем. Что такое «вал рабочего органа» понятно, вероятно, не многим. Вал рабочего органа – это вал, на котором закреплен тот элемент машины, который и приводится во вращательное движение всем приводом с необходимым заданным моментом и частотой вращения. Это может быть: колесо тележки (автомобиля), барабан ленточного конвейера, звездочка цепного конвейера, барабан лебедки, вал насоса, вал компрессора, и так далее.

U – это отношение частоты вращения вала двигателя nдв к частоте вращения вала рабочего органа машины nро .

U = nдв / nро

Общее передаточное число привода U часто на практике из расчетов получается достаточно большим числом (более десяти, а то и более пятидесяти), и выполнить его одной передачей не всегда представляется возможным ввиду различных ограничений, в том числе силовых, прочностных и габаритных. Поэтому привод делают состоящим из последовательно соединенных нескольких передач со своими оптимальными передаточными числами Ui . При этом общее передаточное число U находится как произведение всех передаточных чисел передач Ui , входящих в привод.

U =U1 *U2 *U3 *…Ui *…Un

Передаточное число передачи Ui – это отношение частоты вращения входного вала передачи nвхi к частоте вращения выходного вала этой передачи nвыхi .

Ui = nвхi / nвыхi

При выборе желательно отдавать предпочтение значениям близким к началу диапазона, то есть минимальным значениям.

Предложенная таблица – это всего лишь рекомендации и не догма! Например, если вы назначите цепной передаче U =1,5, то это не будет ошибкой! Конечно, всему должно быть обоснование. И, возможно, для удешевления всего привода лучше это U =1,5 «спрятать» внутри передаточных чисел других передач, увеличив их соответственно.

Вопросам оптимизации при проектировании зубчатых редукторов уделено очень много внимания различными учеными. Дунаев П.Ф., Снесарев Г.А., Кудрявцев В.Н., Ниберг Н.Я., Ниманн Г., Вольф В. и другие известные авторы пытались добиться одновременно равнопрочности зубчатых колес, компактности редуктора в целом, хороших условий смазки, уменьшения потерь на разбрызгивание масла, одинаковой и высокой долговечности всех подшипников, хорошей жесткости валов. Каждый из авторов, предложив свой алгоритм разбивки передаточного числа по ступеням редуктора, так и не решил полностью и однозначно эту противоречивую проблему.0,5

В заключение осмелюсь порекомендовать: не проектируйте одноступенчатый зубчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом U >6…7, двухступенчатый – с U >35…40, трехступенчатый – с U >140…150.

На этом краткий экскурс в темы «Как оптимально «разбить» передаточное число привода по ступеням?» и «Как выбрать передаточное число передачи?» завершен.

Уважаемые читатели, подписывайтесь на получение анонсов статей моего блога. Окно с кнопкой — вверху страницы. Не понравится – всегда можно отказаться от подписки.

Что такое распредвал и где он расположен? :: SYL.ru

Двигатель автомобиля – это наиболее сложный агрегат, состоящий из целого ряда узлов и механизмов. Одним из важных элементов ДВС является распредвал, который входит в состав газораспределительного механизма. Данный элемент напрямую влияет на состояние и работу двигателя автомобиля. Что такое распредвал и как он устроен? Рассмотрим далее в статье.

Устройство, конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения данный элемент связан с коленчатым валом. Связь обеспечивается благодаря ремню либо цепи. Устроен элемент очень просто. Это металлический продолговатый стержень, на оси которого закреплены кулачки. Также элемент включает в себя шестерню. Число зубцов ее всегда вдвое меньше, чем у шкива коленчатого вала. Чтобы исключить возможность смещения и осевого люфта, в конструкции имеются специальные фиксаторы. Кроме того, автолюбителями практикуется установка распредвала спортивного. Он предполагает наличие разрезных шестерен, которые позволяют менять момент открытия клапанов.

Еще обязательно входят подшипники в конструкцию распредвала. Что такое подшипники? Это механизмы, внутри которых вращаются опорные шейки распредвала. Подшипники находятся на головке блока цилиндров. В случае выхода из строя креплений шеек используются ремонтные вкладыши.

Также отметим, что в оси вала имеется сквозное отверстие. Это масляный канал. По нему двигается смазка, предназначенная для трущихся поверхностей.

Задача кулачков

Это наиболее важный элемент в конструкции распредвала. Что такое кулачки? Это специальные металлические элементы, выполняющие роль рычага. Именно они воздействуют на толкатели, которые в свою очередь двигают клапана. Каждый кулачок отвечает за отдельный клапан. Принцип работы кулачков довольно простой. Вал под действием приводного механизма вращается. Так как кулачки намертво соединены со стержнем, они также приводятся в действие.

За счет особой формы в определенный момент кулачки давят на толкатель, после чего открывается клапан. далее последний закрывается, происходит рабочий такт. Перед выпуском газов из камеры, в работу включается второй кулачок. Он открывает уже выпускной клапан. Отметим, что конструкция кулачков у каждого производителя своя. От этого во многом зависят мощностные характеристики двигателя.

Расположение распредвалов

Продолжаем узнавать, что такое распредвал. Место расположения его может быть разным. Большинство двигателей имеют верхнее расположение распредвала. Это наиболее оптимальный вариант, поскольку при таком раскладе значительно облегчается ремонт двигателя. Добраться до распредвала ВАЗа очень просто. Достаточно снять клапанную крышку. Но где находится распредвал на старых двигателях?

Если брать во внимание старые американские и советские моторы, в них данный элемент может находиться в самом блоке цилиндров. Это так называемое среднее расположение распредвала. В данном случае на толкатели воздействуют кулачки посредством штанг. На двигателях, где распредвал находится вверху, штанги отсутствуют. Здесь кулачки напрямую взаимодействуют с толкателями. Эта схема более простая, практичная и надежная.

Число распредвалов

В двигателе может присутствовать как один, так и несколько распределительных валов. Если брать во внимание обычные четырехцилиндровые моторы 90-х годов, в них практикуется первая схема. В 2000-х годах на автомобили стали устанавливать моторы с двумя распредвалами. Кроме того, на этих двигателях увеличилось и число клапанов. Если говорить про четырехцилиндровые моторы, то вместо восьми их стало шестнадцать.

Такое технические изменение способствует более лучшей наполняемости цилиндров и эффективному отводу газов. Поэтому восьмиклапанные моторы с одним распредвалом сейчас практически не используются.

Интересная особенность наблюдается на оппозитных двигателях и V-образных. Здесь может находится один распредвал в развале блока цилиндров, либо по два вала в головке блока. Почему верхнее расположение наиболее оптимально? За счет такой установки, намного проще менять сальники, а также регулировать зазоры клапанов (если отсутствуют гидрокомпенсаторы). Кроме того, легче выполнить и замену самого распредвала. Для этого достаточно лишь демонтировать клапанную крышку, после чего элемент станет доступен.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, что такое распредвал. На сегодня наиболее популярными являются двигатели с двумя распредвалами и с 16-клапанной головкой (речь идет о четырехцилиндровых агрегатах). Ресурс данных валов приближен к ресурсу самого двигателя. Однако если появились перебои в работе, не стоит их игнорировать. Среди самых распространенных признаков неисправности стоит отметить характерный стук в районе клапанной крышки. Это говорит о том, что износилась рабочая часть кулачков. В таком случае распредвал требует ремонта или замены.

Как осуществляется привод распределительного вала. Типы грм. Что такое распредвал

Механизм газораспределения D0HC четырехтактного двигателя представляет собой усовершенствование схемы SOHC и предназначен для устранения единственной оставшейся возвратно-поступательно движущейся массы коромысел (хотя при этом придется вернуть толкатели). Вместо единственного центрального распредвала используется пара, размешенная непосредственно над стержнями клапанов (см. рис. 1. (см. ниже)
1.Типичная конструкция механизма газораспределения с двумя верхними распределительными валами

В такой конструкции используются два распределительных вала, один над каждым клапаном или рядом клапанов. Клапан открывается посредством толкателя «чашеобразного ” типа, при этом регулировка зазора осуществляется с использованием шайб. В такой конструкции остались только самые необходимые детали привода газораспределительного механизма.

Для привода газораспределительного механизма используется цепной привод — наиболее традиционный и дешевый в изготовлении, хотя известна (но пока широко не распространена) конструкция, следующая за тенденциями в автомобильной промышленности, в которой вместо цепной передачи используются шкив и зубчатый ремень. Примерами использования такой конструкции могут служить Honda JGoldwing, Pan European, Moto Guzzi Daytona, Centauro и ряд мотоциклов компании Ducati. Среди преимуществ ременной передачи можно перечислить следующие: они менее шумные, не растягиваются, как цепи, а шкивы не изнашиваются подобно звездочкам, хотя замену ремня следует производить чаще.

Другой способ привода распредвалов используется на моделях VFR фирмы Honda и представляет собой зубчатую передачу с приводом от коленчатого вала (см. рис. 2). При использовании такой конструкции отпадает потребность в натяжителе, она также работает тише цепной, хотя шестерни зубчатой передачи подвержены износу.

2.Механизм газораспределения с шестеренчатым приводом .

Толкатели распредвала, выполненные в форме «чаши’. работают в расточках головки цилиндров. При использовании «чашеобразных» толкателей зазор в клапанах регулируется с помощью небольших круглых подкладок, называемых регулировочными шайбами. Поскольку сами шайбы выпопняются нерегулируемыми, их необходимо заменять шайбами различной толщины до восстановления правильного зазора. На одних двигателях шайба практически совпадает с диаметром толкателя и устанавливается в гнездо, которое находится в верхней части толкателя; такую конструкцию называют «толкателем с регулировочными шайбами сверху» (см. Рис.3). Шайбу можно заменить, удерживая толкатель в нижнем положении, при помощи специального приспособления так, чтобы образовался зазор между толкателем и распредвалом, достаточный для снятия и установки шайбы.

3.Типичный механизм привода газораспределения типа DOHC в разрезе, показывавшем устройство чашеобразных толкателей с регулировочными шайбами сверху

На других двигателях шайба намного меньше и располагается под толкателем в центре держателя пружины клапана. При этом она опирается непосредственно на торец стержня клапана: такую конструкцию называют «толкателем с регулировочными шайбами снизу» (см. рис. 4).

4.Типичный механизм привода газораспределения типа DOHC в разрезе, показывающем устройство чашеобразных толкателей с регулировочными шайбами снизу

Таким образом, масса деталей, перемещающихся возвратнопоступательно, при использовании небольших прокладок снижается еще сильнее, но появляется необходимость демонтажа распредвала при каждой процедуре регулировки зазора в клапанах, что повышает стоимость и трудоемкостъ обслуживания. Для того, чтобы избежать трудностей, связанных с необходимостью применения специальных приспособлений или демонтажа распредвала, на некоторых двигателях с газораспределительным механизмом DOHC вместо «чашеобразных толкателей» используют небольшие легкие коромысла {см. рис. 5).

5. Механизм привода газораспределения типа DOHC демонстрирующий не прямое воздействие на клапан при помощи коротких коромысел или рокеров, которые позволяют упростить регулировку зазоров в клапанном механизме

На некоторых двигателях с подобной схемой коромысла снабжены традиционным регулировочным винтом и контргайкой. На других коромысла опираются на небольшую шайбу, расположенную по центру держате ля пружины клапана, а сами коромысла установлены на валах, длина которых превышает ширину коромысла. Для удержания коромысла над клапаном на валу расположена пружина. Для замены регулировочной шайбы коромысла сдвигаются в сторону пружины так, чтобы шайбу можно было вынуть…….

……продолжение в следующей статье

«Механизм газораспределения двигателя»

Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип действия, конструкцию газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя.

Ход работы:

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации. Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1 ), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов . В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу , передаточные детали и распределительные валы с приводом .

В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.

Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.

На рисунке 2 представлен газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов, с верхним расположением распределительного вала с цепным приводом и с двумя клапанами на цилиндр. Он состоит из распределительного вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода распределительного вала, рычагов 11 привода клапанов, опорных регулировочных болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом

1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал – пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и выпускные). Внутри вала проходит канал, через который подводится масло от средней опорной шейки к другим шейкам и кулачкам. К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка 24 цепного привода. Вал устанавливается в специальном корпусе 13 подшипников, отлитом из алюминиевого сплава, который закреплен на верхней плоскости головки блока цилиндров. От осевых перемещений распределительный вал фиксируется упорным фланцем 12, который входит в канавку передней опорной шейки вала и прикрепляется к торцу корпуса подшипников.

Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапаны установлены в головке блока цилиндров в один ряд под углом к вертикальной оси цилиндров двигателя. Впускной клапан 1 для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью имеет головку большего диаметра, чем выпускной клапан. Он изготовлен из специальной хромистой стали, обладающей высокой износостойкостью и теплопроводностью. Выпускной клапан 22 работает в более тяжелых температурных условиях, чем впускной. Он выполнен составным. Его головку делают из жаропрочной хромистой стали, а стержень – из специальной хромистой стали.

Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.

Стержень клапана перемещается в чугунной направляющей втулке 4, запрессованной и фиксируемой стопорным кольцом 23 в головке блока цилиндров, обеспечивающей точную посадку клапана. На втулку надевается маслоотражательный колпачок 5 из маслостойкой резины. Клапан имеет две цилиндрические пружины: наружную 8 и внутреннюю 7. Пружины крепятся на стержне клапана с помощью шайб 6, тарелки 9 и разрезного сухаря 10. Клапан приводится в действие от кулачка распределительного вала стальным кованным рычагом 11, который опирается одним концом на регулировочный болт 18, а другим – на стержень клапана. Регулировочный болт имеет сферическую головку. Он ввертывается в резьбовую втулку 20, закрепленную в головке блока цилиндров и застопоренную пластиной 21, и фиксируется гайкой 19. Регулировочным болтом устанавливается необходимый зазор между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана, равный 0,15 мм на холодном двигателе и 0,2 мм на горячем двигателе (прогретом до 75…85 °C). Пружина 17 создает постоянный контакт между концом рычага привода и стержнем клапана.

    В данной статье мы рассмотрим существующие виды газораспределительных механизмов. Эта информация будет очень полезна автолюбителям, особенно тем, кто самостоятельно ремонтируют свои автомобили. Ну, или пытается их ремонтировать.

    Каждый ГРМ приводится в действие от коленвала. Передача усилия может осуществляться ремнем, цепью или шестерней. Каждый из этих трех видов ГРМ имеет как свои преимущества, так и недостатки.

    Рассмотрим более подробно виды привода ГРМ

    1. Ременной привод имеет малую шумность во время работы, но не обладает достаточной прочностью и может порваться. Последствие такого обрыва – загнутые клапана. Помимо этого слабая натяжка ремня приводит к возможности его перескока, а это чревато смещением фаз, осложненным запуском. Помимо этого сбитые фазы дадут нестабильную работу на холостом ходу, а двигатель не сможет работать с полной мощностью.

    2. Цепной привод тоже может сделать «перескок», но вероятность его сильно снижается из-за особого натяжителя, который у цепного привода более мощный, чем у ременного. Цепь более надежна, но обладает некоторой шумностью, поэтому не все производители автомобилей используют ее.

    3. Шестеренчатый тип ГРМ массово применялся давно, в те времена, когда распредвал размещался в блоке ДВС (нижневальный двигатель). Такие моторы сейчас мало распространены. Из их плюсов можно отметить дешевизну изготовления, простоту конструкции, высокую надежность и практический вечный, не требующий замены механизм. Из минусов – малая мощность, увеличить которую можно только увеличением объема и, соответственно, размером конструкции (например – Додж Вайпер с объемом более восьми литров).

    Распределительный вал

    Что это и зачем? Распредвал служит для регулировки момента открытия клапанов, которые на впуске подают топливо в цилиндры, а на фазе выпуска отводят из них выхлопные газы. На распределительном валу для этих целей расположены специальным образом эксцентрики. Работа распределительного вала напрямую связана с работой коленчатого вала , и благодаря этому впрыск топливо осуществляется в максимально полезный момент – когда цилиндр расположен в своем нижнем положении (в нижней мертвой точке), т.е. перед началом впускного тракта.

    Распредвал (один или несколько – неважно) может располагаться в ГБЦ , тогда мотор называется «верхневальным», а может располагаться в самом блоке цилиндров, тогда мотор называется «нижневальным». Выше про это было написано. Обычно ими оснащают мощные американские пикапы, и некоторые дорогие автомобили с гигантским объемом двигателя, как ни странно. В таких силовых агрегатах клапана приводятся в действие штангами, идущими через весь двигатель. Эти моторы медлительны и очень инерционны, активно расходуют масло. Нижневальные двигатели – тупиковая ветвь развития моторостроения.

    Виды газораспределительных механизмов

    Выше мы рассмотрели виды приводов ГРМ, а теперь речь пойдет именно о видах самого газораспределительного механизма.

    Механизм SOHC

    Название буквально обозначает «один верхний распределительный вал». Раньше назывался просто «OHC».

    Такой двигатель, как ясно уже из названия, содержит в себе один распределительный вал, расположенный головке блока цилиндров. Такой двигатель может иметь как два, так и четыре клапана в каждом цилиндре. То есть, вопреки различным мнениям, мотор SOHC может быть и шестнадцатиклапанным.

    Какие же сильные и слабые стороны у таких моторов?

    Двигатель функционирует относительно тихо. Тишина именно относительно двухраспредвального мотора. Хотя разница и не большая.

    Простота конструкции. А значит и дешевизна. Это касается также ремонта и обслуживания.

    А вот из минусов (хотя и совсем незначительных) можно отметить слабую вентиляцию мотора, оснащенного двумя клапанами на цилиндр. Из-за это мощность двигателя падает.

    Второй минус есть у всех шестнадцатиклапанных моторов с одним распредвалом. Так как распредвал один, то все 16 клапанов приводятся в действие одним распредвалом, что увеличивает нагрузку на него и делает всю систему относительно хрупкой. Помимо этого из-за низкого угла фазы цилиндры хуже наполняются и вентилируются.

    Механизм DOHC

    Выглядит такая система практически так же, как и SOHC, а отличается вторым распредвалом, установленным рядом с первым. Один распределительный вал отвечает за приведение в действие впускных клапанов, второй, естественно, выпускных. Система не идеальна, и обладает, конечно же, своими недостатками и достоинствами, подробное их описание выходит за рамки этой статьи. Изобрели DOHC в конце прошлого века, и после этого не меняли. Стоит отметить, что вторым распределительным валом существенно усложняется и удорожается конструкция такого двигателя.

    Но за то, такой двигатель расходует меньше топлива за счет лучшего наполнения цилиндров, после которого из них уходят почти все выхлопные газы. Появление такого механизма существенно увеличило КПД двигателя.

    Механизм OHV

    Выше по тексту уже рассматривался такой тип двигателей (нижневальный). Придумали его в начале прошлого века. Распредвал в нем располагают внизу – в блоке, а для приведения действия клапанов используются коромысла. Из преимуществ такого двигателя можно выделить более простое устройство ГБЦ, что позволяет V-образным нижневальным двигателям уменьшить их размеры. Повторим и минусы: малое число оборотов, большая инерционность, малый крутящий момент и слабая мощность, невозможность использовать четыре клапана на цилиндр (за исключением очень дорогих автомобилей).

    Подведем итог

    Описанные выше механизмы не являются исчерпывающим списком. Моторы, раскручивающиеся более чем 9 тысяч оборотов, например, не используют пружины под клапанными тарелками, и в таких двигателях один распредвал отвечает за открытие клапана, а второй – за закрытие, что позволяет системе не зависать на оборотах выше 14 тысяч. В основном такая система используется на мотоциклах с мощностью выше 120 л.с.

    Видео о том как работает ГРМ и из чего он состоит:

    Последствия обрыва ремня ГРМ на Лада Приора:

    Замена ремня ГРМ на примере Форд Фокус 2:

Распределительный вал , в сокращенном варианте распредвал – основная часть или ГРМ, важный элемент автомобильного двигателя. Его задача заключается в синхронизации впускного и выпускного тактов работы ДВС.

Конструктивные особенности

Расположение данного механизма целиком зависит от конструкции ДВС, поскольку в некоторых моделях распредвал размещается внизу, в основании блока цилиндров, а в других – вверху, прямо в . На данный момент оптимальным считается верхнее расположение распредвала, поскольку это существенно упрощает сервисный и ремонтный доступ к нему. Распредвал напрямую связан с . Они соединяются между собой цепной или ременной передачей посредством обеспечения связи между шкивом на валу ГРМ и звездочкой на коленвале. Это необходимо потому, что приводится в движение распредвал именно коленвалом.

Устанавливается распределительный вал в подшипники, которые в свою очередь надежно закрепляются в блоке цилиндров. Осевой люфт детали не допускается за счет применения в конструкции фиксаторов. Ось любого распредвала имеет сквозной канал внутри, через который осуществляется смазка механизма. Сзади данное отверстие закрыто заглушкой.

Важными элементами являются кулачки распредвала. По количеству они соответствуют числу клапанов в цилиндрах. Именно эти детали выполняют основную функцию ГРМ – регулирование порядка работы цилиндров.

На каждый клапан приходится отдельный кулачок, открывающий его через нажим на толкатель. Освобождая толкатель, кулачок позволяет распрямиться пружине, возвращающей клапан в закрытое состояние. Устройство распределительного вала предполагает наличие двух кулачков для каждого цилиндра – по числу клапанов.

Устройство распределительного вала.

Следует отметить, что от распределительного вала также осуществляется привод топливного насоса и распределителя .

Принцип работы

Распределительный вал двигателя, располагаемый в блоке цилиндров, приводится в движение зубчатой или цепной передачей от коленвала.

Вращаясь, распредвал проворачивает располагающиеся на на нем кулачки, которые попеременно воздействуют на впускные и выпускные клапана цилиндров, обеспечивая их открывание-закрывание в определенном порядке, уникальном для каждой модели ДВС.

Рабочий цикл двигателя (поочередное движение каждого из клапанов цилиндров) осуществляется за 2 оборота коленвала. За это время распределительный вал должен выполнить только один оборот, поэтому его шестерня имеет вдвое больше зубьев.

В одном ДВС может быть больше одного распределительного вала. Их точное количество определяется конфигурацией двигателя. Наиболее распространенные бюджетные рядные моторы, имеющие по паре клапанов для каждого цилиндра, оборудуются только одним распредвалом. Для систем с двумя парами клапанов нужно использовать уже два распределительных вала. Например, силовые агрегаты с другим расположением цилиндров имеют или единственный распределительный вал, установленный в развале, или пару – для каждой головки блока отдельно.

Есть три важные характеристики конструкции распределительного вала, они и управляют кривой мощности двигателя: фазы газораспределителя распредвала, продолжительность открывания клапана и величина подъема клапанов. Далее в статье мы расскажем, что представляет собой конструкция распределительных валов и их привода.

Подъем клапана обычно рассчитывается в миллиметрах и представляет собой то расстояние, на которое клапан максимально отойдет от седла. Продолжительность открытия клапанов — это период времени, который измеряется в градусах поворота коленвала.

Продолжительность можно измерить различными путями, но из-за максимального потока при небольшом подъеме клапана, продолжительность обычно меряют после того, как клапан уже поднялся от седла на некоторую величину, часто она составляет 0,6 или 1,3 мм. Например, у конкретного распределительного вала может быть продолжительность открывания в 2000 поворотов при подъеме в 1,33 мм. В результате, если использовать подъем толкателя в 1,33 мм в качестве точки остановки и начала подъема клапана, распределительный вал будет удерживать клапан в открытом состоянии в течение 2000 поворота коленвала. Если продолжительность открытия клапана будет измеряться при нулевом подъеме (когда он только отходит от седла или находится в нем), то продолжительность положения коленвала будет составлять 3100 или даже более. Момент, когда определенный клапан закрывается или открывается, часто называют фазой газораспределения распредвала . Например, распределительный вал может производить действие по открытию впускного клапана при 350 до верхней мертвой точке и закрывать его при 750 после нижней мертвой точки.

Увеличение расстояния подъема клапана может быть полезным действием в увеличении мощности мотора, так как мощность можно добавить без существенного вмешательства в характеристики двигателя, особенно на низких оборотах. Если углубиться в теорию, то ответ на данный вопрос будет довольно простым: такая конструкция распределительного вала при коротком времени открытия клапанов нужна, для того чтобы увеличить максимальную мощность двигателя. Работать это теоретически будет. Но, механизмы привода в клапанах не такие и простые. В таком случае высокая скорость движения клапанов, которые обуславливаются этими профилями, значительно уменьшит надежность двигателя.

Когда скорость открывания клапана увеличится, то на передвижения клапана из закрытого положения до полного его подъема и возвращения с точку отправления остается меньше времени. В случае если время движения станет еще короче, понадобятся клапанные пружины с большим усилием. Часто это становится механически невозможным, не говоря уже о том, чтобы привести в движение клапаны на довольно низких оборотах.

В результате, что же является надежным и практичным значением максимального подъема клапана? Распределительные валы с величиной подъема, больше 12,8 мм (минимум для мотора в котором привод осуществляется при помощи шлангов), находятся в непрактичной для обычных моторов области. Распределительные валы с продолжительностью впускного такта менее 2900, которые сочетаются с величиной подъема клапана больше чем на 12,8 мм, обеспечивают очень высокие скорости закрывания и открывания клапанов. Это, безусловно, создаст дополнительную нагрузку на механизм привода клапанов, что существенно уменьшает надежность: кулачков распределительного вала, направляющих втулок клапанов, стержней клапанов, клапанных пружин. Впрочем, вал с высокой скоростью подъема клапанов может работать в начала очень даже неплохо, однако срок службы направляющих и втулок клапанов, скорее всего не превысит 22000 км. Хорошо, что большинство фирм-производителей распределительных валов конструируют свои детали так, что в них обеспечен компромисс между продолжительности открывания клапанов и значениями подъема, при надежности и долгом сроке службы.

Продолжительность такта впуска и обсуждаемые подъем клапанов не являются только одними элементами конструкции распределительного вала, влияющие на конечную мощность двигателя. Моменты, закрытия и открытия клапанов относительно положения распредвала, также являются столь важными параметрами для оптимизации характеристик мотора. Эти фазы газораспределения распредвала вы можете найти в таблице данных, которая прилагается к любому качественному распределительному валу. Такая таблица данных графически и числами иллюстрирует угловые положения распределительного вала, когда выпускные и впускные клапаны закрываются и открываются. Они будут точно определены в градусах поворота коленвала перед верхней или нижней мертвой точкой.

Угол между центрами кулачков — это угол смещения между линией центра кулачка выпускного клапана (который называется выпускным кулачком) и линией центра кулачка впускного клапана (который называется впускным кулачком).

Угол цилиндра зачастую измеряется в «углах поворота распредвала», т.к. мы обсуждаем смещение кулачков относительно друг друга, это является одним из немногих моментов, когда характеристика распределительного вала указывается в градусах поворота вала, а не в градусах поворота коленвала. Исключение составляют те двигатели где, применены два распределительных вала в ГБЦ (головке блока цилиндров).

Угол, выбранный в конструкции распределительных валов и их привода, непосредственно повлияет на перекрытие клапанов, то есть на период, когда выпускной и впускной клапаны одновременно открыты. Перекрытие клапанов часто измеряют SB углах поворота коленвала. В моменты уменьшения угла между центрами кулачков, происходит открывания впускного клапана и закрывания выпускного клапана. Всегда надо помнить, что на перекрытие клапанов влияет и изменение времени открытия: в случае увеличения продолжительности открывания, перекрытие клапанов также станет большим, обеспечивая при этом отсутствие изменений угла, чтобы компенсировать эти увеличения.

Что такое распределительный вал? | Как работает распределительный вал?

Что такое распределительный вал?

Распределительный вал представляет собой стержень, который механически поворачивается для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательного движения .

В случае двигателя распределительный вал является частью двигателя, которая регулирует открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя внутреннего сгорания.Распредвал имеет более одного кулачка. Он имеет множество радиальных кулачков, которые смещают впускной или выпускной клапан. Этот кулачок скользит по впускному и выпускному клапанам.

Кулачок преобразует вращательное движение распределительного вала в возвратно-поступательное движение фильтра или толкателя. Этот вал обеспечивает всасывание и выпуск топлива внутри двигателя.

Коленчатый вал передает движение распределительному валу через шестерни, цепь или ремень. Это обеспечивает синхронизацию фаз газораспределения по отношению к движению поршня.

Работа распределительного вала зависит от работы кулачка и функционирования клапана. Впускной и выпускной клапаны устанавливаются на головку блока цилиндров, а на эти клапаны устанавливаются кулачки. Головка блока цилиндров блокирует форсунку, которая обеспечивает всасывание или выпуск топлива и требует возвратно-поступательного движения.

Проще говоря, кулачок — это устройство, которое преобразует вращательное движение в поступательное и наоборот. Кулачок на распределительном валу осуществляет перемещение с радиальным вращением и толкателем, движущимся вертикально к оси вращения.Положение распределительного вала зависит от конструкции двигателя.

Как работает распределительный вал?

Основная задача распределительного вала — своевременно открывать впускной и выпускной клапаны. К этому валу приводится коленчатый вал. Он связан с коленчатым валом через ремень или зубчатые зацепления.

Движение распределительного вала медленнее, чем коленчатого. Он совершает один оборот после двух оборотов коленчатого вала. В четырехтактном двигателе распределительный вал работает следующим образом:

  • Когда поршень движется от ВМТ к НМТ (вниз), он передает свое движение коленчатому валу.
  • Кривошип получает движение поршня, преобразует это движение во вращательное и начинает вращаться.
  • Коленчатый вал соединен с распределительным валом через шестерню или ремень.
  • Когда коленчатый вал передает свое вращательное движение распределительному валу, распределительный вал преобразует это вращательное движение в возвратно-поступательное движение и нажимает на впускной клапан и открывает его.
  • Когда клапан открывается, топливо начинает поступать в камеру сгорания.
  • После тактов всасывания и сжатия сгоревшая топливовоздушная смесь расширяется в камере, что заставляет поршень двигаться вниз.
  • Во время движения поршня вниз коленчатый вал снова получает движение и перемещает распределительный вал.
  • Когда кулачок выпускного клапана получает это движение, он давит на выпускной клапан и открывает его, что позволяет выхлопным газам выйти из камеры сгорания.

Материал конструкции распределительного вала

Твердый материал чаще всего используется для изготовления распределительного вала. Это связано с тем, что такие распределительные валы обеспечивают большую жесткость.Чугун также используется для изготовления распределительных валов, потому что чугун обеспечивает большую прочность.

Распределительные валы, изготовленные из закаленного чугуна, могут обеспечить превосходную износостойкость, поскольку метод закалки делает материал твердым. Различные материалы смешиваются с железом, чтобы получить наиболее подходящие характеристики для их применения.

В некоторых отраслях промышленности также используются заготовки, когда требуется меньше производства и отличное качество. Но этот процесс требует больших затрат времени и средств по сравнению с другими процессами.Эти валы изготавливают механической обработкой, литьем или ковкой на фрезерных и токарных станках. Их изготавливают ковкой, литьем и обрабатывают на токарных и фрезерных станках.

Компоненты распределительного вала

Распределительный вал имеет следующие основные компоненты:

  1. CAM
  2. CAM TO CAM
  3. Главный журнал
  4. LOBE
  5. концов
1) CAM TOHOWER

Это особенное тип игольчатого подшипника или ролика, повторяющего профиль кулачка.Его также называют след ведомый . Существуют различные конфигурации кулачкового толкателя, но наиболее важной особенностью является крепление кулачкового толкателя к сопрягаемой детали . Кулачковый толкатель бугеля имеет отверстие в центре, а кулачковый ролик со шпилькой использует шпильку.

При отсутствии этой части кулачкового вала кулачок не очень полезен, поскольку кулачок опирается на толкатель для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Толкатели имеют подшипники кулачкового толкателя, которые позволяют кулачковому толкателю преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное.

Подшипники толкателя также имеют другую конструкцию, но обычно изготавливаются с очень толстым наружным кольцом. Такая конструкция толстого наружного кольца подшипника позволяет толкателю воспринимать высокие радиальные нагрузки, в то время как мягкие сердечники могут выдерживать высокие нагрузки без риска повреждения компонентов.

Для кулачкового толкателя требуются шарики или иглы и специальные материалы, такие как хром или нержавеющая сталь, в соответствии с требованиями применения.

2) Кулачок

Кулачок представляет собой устройство, которое передает требуемое движение толкателю посредством прямого контакта.Основная задача этой части распределительного вала — преобразовать вращательное движение коленчатого вала в поступательное движение.

Он имеет некруглую форму с одним лепестком. Толкатель получает движение от кулачка, когда он поворачивается. Распредвал каждого двигателя имеет более одного кулачка.

Кулачок устанавливается на клапаны. Он отвечает за регулирование открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Синхронизация фаз газораспределения очень важна для работы двигателя внутреннего сгорания. Вращение кулачка открывает всасывающий клапан цилиндра и выпускной клапан.Правильная синхронизация кулачка очень важна для обеспечения того, чтобы топливо впрыскивалось и выбрасывалось в нужное время.

3) Основная шейка 

Основная задача главной шейки – поддерживать положение распределительного вала при его вращении вокруг двигателя.

4) Кулачки

Кулачки распределительного вала вращаются в соответствии с движением поршня. Скорость этого компонента зависит от скорости двигателя. Основной задачей лепестков является открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов.

5) Наконечники

Передний конец распределительного вала выполнен таким образом, что он связывает ремень с коленчатым валом. Задний конец кулачка использует специальную шестерню для вращения распределителя двигателя. Момент зажигания такой же, как и у остальных компонентов двигателя.

6) Подшипник

Подшипник устанавливается вместе с главным валом двигателя. Это предотвращает разрушение блока цилиндров распределительным валом в случае отказа двигателя. Подшипники помогают поддерживать идеальное вращение распределительного вала.

Типы распредвалов

Распределительный вал имеет следующие основные типы:

  • на основе подъемников, используемых распределительным валом
  • на основе формы участника распределительного вала

на основе подъемников, используемых распределительным валом
1) Плоский кулачок толкателя

Плоский кулачок толкателя на самом деле не плоский. Эти кулачки содержат небольшую корону на лице. Он устанавливается там, где подъемник и кулачок движутся противоположно друг другу, а подъемник вращается на кулачке.Лепестки этого кулачка имеют маленькую коническую форму.

Подъемник должен быть повернут к выступу, чтобы избежать ненужного и вредного износа. В отличие от роликовых толкателей, плоский толкатель имеет малый вес и меньшую массу. Нетрудно догадаться, что плоский толкатель находится в центре мертвого кулачка кулачка. Эти кулачки дешевле роликовых кулачков. По этой причине плоские кулачки более привлекательны.

2) Роликовые кулачки

Закругленный конец роликового кулачка позволяет ролику удерживать клапан открытым в течение длительного периода времени при большой высоте подъема, что влияет на требования к топливно-воздушной смеси.Форма лепестка также позволяет клапану открываться быстрее.

Основное преимущество этих распределительных валов заключается в том, что они уменьшают внутреннее трение, обеспечивают более жесткий профиль кулачка и способствуют работе на высоких скоростях. У них очень высокая износостойкость. Другими словами, он имеет неограниченный срок полезного использования.

Роликовые кулачки можно использовать многократно. Они уменьшают трение и увеличивают мощность. Это также увеличивает срок службы за счет снижения износа.

В зависимости от формы приводного элемента распределительного вала
1) Цилиндрический кулачок

Этот тип кулачка имеет цилиндрическую форму.Он также известен как ствол барабанного кулачка. Поверхность цилиндрического кулачка имеет прорезь. Кулачковый толкатель использует этот паз для своего движения.

Этот распределительный вал имеет ось кулачка, параллельную направлению движения толкателя.

2) Радиальный кулачок

Радиальный кулачок также называют дисковым кулачком. Он известен как радиальный кулачок, потому что его ось перпендикулярна направлению движения толкателя.

Этот тип кулачка имеет пластину неправильной формы.Эта пластина используется для преобразования движения кулачка в движение толкателя кулачка или ведомого элемента.

3) Сопряженный кулачок

Имеет 2 ролика. С этими роликами связан ведомый или ведущий этого распределительного вала. Ролики, как правило, ограничивают движения других, поэтому они устраняют шум и обеспечивают бесшумную работу.

Эти кулачки используются в тех случаях, когда требуется бесшумная работа распределительного вала.

4) Глобоидный кулачок

Конструкция этого кулачка очень похожа на цилиндрическую.Основное отличие состоит в том, что цилиндрический кулачок заменяется вогнутым или выпуклым узлом.

5) Сферический кулачок

Сферический кулачок имеет канавку на своей изогнутой конструкции. Он имеет сферическую форму. Последователь проходит через канавку. Движение толкателя вертикально к оси вращения сферического кулачка.

6) Поступательный кулачок

Этот кулачок содержит контурную пластину с канавками. Следящие элементы колеблются вдоль поверхности канавки кулачка.

7) Кулачок в форме сердца

Он известен как кулачок в форме сердца, потому что он имеет асимметричную форму сердца. Толкатель проходит по краю кулачка. Он имеет плавное и непрерывное движение. Такой тип кулачка чаще всего истощается, чтобы наматывать кабель на соленоид под прямым углом.

8) Кулачок клиновой

Конец этого кулачка имеет заостренную форму и широкое основание. Водитель имеет скользящее движение относительно кулачка.

9) Спиральный кулачок

Представляет собой спиральный полукруглый контур, имеющий на своей поверхности канавку.Толкатель этого кулачка движется перпендикулярно линейному движению приводного элемента распределительного вала.

Причины отказа распределительного вала

Существует множество причин отказа распределительного вала. Большинство причин выхода из строя распределительного вала приведены ниже:

  • Из-за неправильного давления пружины клапана.
  • Из-за износа кулачка.
  • Недостаточное торможение.
  • Из-за повреждения кулачка.
  • Из-за большого осевого люфта распределительного вала.
  • Использование масляного фильтра с новым кулачком.
  • Из-за механических помех, таких как заедание уплотнений, заедание витков пружины, заедание клапана и поршня, канавок коромысла и задевание винтов.
  • Некачественное использование материала распределительного вала.

Привод распределительного вала

Распределительный вал получает крутящий момент от коленчатого вала. Коленчатый вал по-разному передает свою мощность распределительному валу и приводит его в движение.Механизм привода распределительного вала представлен ниже:

  1. Цепной привод
  2. Зубчатый привод
  3. Ременный привод
1) Механизм цепного привода

В этом механизме цепная звездочка передает мощность на коленчатый вал. Этот механизм используется в том случае, когда.

Если расстояние между коленчатым валом и распределительным валом большое, работает механизм цепного привода.

В этом механизме распределительный вал и коленчатый вал движутся в одном направлении.Он использует натяжитель цепи, чтобы предотвратить ослабление цепной системы, потому что ослабленные цепи не могут передавать достаточную мощность от коленчатых валов к распределительным валам.

2) Механизм шестеренчатого привода

Механизм зубчатого привода применяется там, где требуется минимальное расстояние между коленчатым валом и распределительным валом. В этом механизме для передачи мощности коленчатого вала на кулачок используется метод зубчатой ​​передачи.

В случае механизма шестеренчатого привода ведущая шестерня коленчатого вала входит в зацепление с ведомыми шестернями распределительного вала (как вы можете видеть на приведенной ниже схеме).Когда коленчатый вал начинает вращаться, он передает мощность на распределительный вал через ведущую шестерню. По мере вращения ведущей шестерни она далее вращается к ведомым шестерням, которые открывают и закрывают впускные и выпускные клапаны двигателя.

3) Механизм ременного привода

Работа механизма ременного привода очень идентична механизму цепного привода. Между этими двумя механизмами существует лишь небольшая разница, и в ременном механизме ремень используется для передачи мощности коленчатого вала на распределительные валы, а в механизме цепного привода используется цепь.

Часто задаваемые вопросы Раздел

Какова функция распределительного вала?

Основной функцией распределительного вала является открытие впускного и выпускного клапанов двигателя путем преобразования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное движение.

Распределительный вал работает с каким приводным механизмом?

Распределительный вал использует следующие три основных механизма для передачи мощности от коленчатого вала:

  • Механизм ременного привода
  • Механизм зубчатого привода
  • Механизм цепного привода

Зачем в двигателе нужен распределительный вал?

Поршневые двигатели не могут работать без распределительного вала.А машине нужен распредвал для правильного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Какова функция распределительного вала?

Основной функцией распределительного вала является открытие впускного и выпускного клапанов двигателя путем преобразования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное движение.

Каково применение распределительного вала?

В поршневых двигателях распределительные валы используются для закрытия и открытия впускных и выпускных клапанов.

Каковы признаки неисправности распределительного вала?

Симптомы неисправности распределительного вала приведены ниже:

  1. Автомобиль глохнет
  2. Автомобиль не заводится
  3. Автомобиль движется медленно.

Распределительные валы — принцип работы автомобиля

Распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов в нужное время для фактической работы двигателя. Клапаны и распределительный вал вместе составляют клапанный механизм, или клапанный механизм .

[Иллюстрация распределительного вала]

Распределительный вал представляет собой вращающийся вал, состоящий из нескольких грушевидных лепестков, известных как кулачки . Кулачки упираются в клапаны, и выпуклость в кулачке заставит клапан открыться.Распределительный вал — наиболее точно спроектированная часть всего автомобиля — его можно рассматривать как механическую компьютерную программу, которая сообщает каждому клапану, когда открываться и как далеко двигаться, когда он открывается.

[Изображение ремня ГРМ]

Клапаны должны открываться и закрываться в нужный момент по отношению к поршням. То есть на такте впуска мы хотим, чтобы впускной клапан был открыт, а на такте выпуска выпускной клапан был открыт. В остальное время клапаны закрыты.Следовательно, клапаны должны быть синхронизированы с поршнями, и это происходит путем соединения распределительного вала с коленчатым валом с помощью зубчатого ремня, зубчатой ​​цепи или системы зубчатых колес. Поршни вращают коленчатый вал, который поворачивает распределительный вал, управляющий клапанами.

Распредвалы

[Раскладки OHC и OHV]

Используются две различные схемы, определяющие положение распределительного вала в двигателе. В преобладающей конструкции двигателя, известной как верхний кулачок или OHC, распределительный вал находится над клапанами.Другая договоренность верхний клапан (OHV) и в этой компоновке распределительный вал будет установлен в блоке двигателя, ниже клапанов. Затем клапаны приводятся в движение толкателями, которые воздействуют на коромысла. У обеих систем есть свои преимущества и недостатки, но двигатели с верхним расположением распредвала в настоящее время почти универсальны, за исключением больших двигателей V8 производства Chevrolet. В этом руководстве мы будем говорить в основном об аранжировках OHC, потому что они более прямые и понятные.

[Компоновка с двумя кулачками и один кулачок]

Для двигателей OHC в двигателе может быть один распределительный вал или может быть один распределительный вал для впускных клапанов и один для выпускных клапанов — это наиболее распространенная схема для современных двигателей, известная как двухкамерный двигатель или двойной верхний кулачок (ДОХК).Там, где используется один распределительный вал, известный как одинарный верхний кулачок (SOHC), распределительный вал будет воздействовать через коромысла на каждый ряд клапанов.

[V- и W-образные двигатели с головками]

В V-образных и W-образных двигателях с верхним расположением распредвалов на каждый ряд цилиндров приходится один или два распределительных вала. В двигателе Bugatti W16, который имеет компоновку DOHC, есть два ряда цилиндров и, следовательно, два распределительных вала на каждый ряд, что дает в общей сложности четыре распределительных вала.

Распределительный вал устанавливается в головку блока цилиндров с прикрученными болтами крышками для фиксации распределительного вала в его отверстии. Распределительный вал, как и коленчатый вал, вращается на масляной пленке, которая нагнетается в зазор между шейкой распределительного вала и отверстием через отверстие. Как и в случае с коленчатым валом, зазор между распределительным валом и его отверстием точно определен, чтобы обеспечить соответствующий поток масла для поддержания зазора коленчатого вала.

Конструкция распределительного вала

Расположение и форма распределительного вала в значительной степени определяют характеристики двигателя.Профиль кулачка определяет не только то, когда каждый клапан должен открываться и закрываться, но и скорость, с которой он движется, и насколько далеко он должен открываться.

Форма лепестка

Форма кулачков определяет параметры работы двигателя. У нас будет полная статья о геометрии распределительного вала, включая объяснения профиля кулачка, подъема, продолжительности и времени.

Толкатели клапанов

Как уже говорилось, вращающиеся кулачки давят на клапаны, управляя их открытием.Распределительный вал вращается, поэтому кулачки кулачка при вращении создают боковую силу. Если бы эта боковая сила действовала на тонкий шток клапана, это вызвало бы изгиб и деформацию. Чтобы избежать этого, между наконечником штока клапана и кулачком устанавливается цилиндрическая прокладка, называемая кулачковым подъемником (также кулачковым толкателем, толкателем или подъемником). Толкатели используются по нескольким причинам, но главная из них заключается в том, чтобы гарантировать, что сила, действующая на шток клапана, просто толкает его вниз, а не действует вбок. Более широкая плоская поверхность толкателя позволяет кулачку кулачка скользить легче.

Клапанный зазор (зазор)

В закрытом состоянии торец клапана должен плотно прилегать к седлу. Для этого между толкателем и кулачком кулачка поддерживается небольшой зазор. Важно, чтобы этот зазор был точным, слишком маленький зазор и есть риск того, что клапан не сядет должным образом. Слишком много, и будет лишний шум от клапанного механизма, поскольку части гремят друг о друга.

[График клапанного зазора]

Клапанный зазор эффективно срезает нижний профиль кулачка, самый первый участок от закрытия клапана до начала открытия.

Сроки передач

Распределительный вал приводится в движение зубчатой ​​шестерней, которая получает привод через зубчатый ремень или цепь от коленчатого вала. Четырехтактный цикл требует двух оборотов коленчатого вала для полного цикла, поэтому распределительный вал приводится в движение с половиной скорости коленчатого вала. То есть коленчатый вал вращается дважды за каждый один оборот распределительного вала.

Поскольку распределительный вал кодирует весь четырехтактный цикл для всех цилиндров, можно определить положение двигателя в цикле по положению распределительного вала.А датчик положения распредвала (также называется датчик угла поворота распределительного вала ) используется для считывания этой информации, и данные потребляются компьютером управления двигателем, а затем используются для определения времени других операций, таких как впрыск топлива и зажигание. Датчик положения распредвала — самый важный датчик в системе управления двигателем — его выход из строя почти гарантирует, что двигатель вообще не заведется — потому что компьютер не будет знать, какие цилиндры нуждаются в искре или топливе в данный момент.

Обновления

Установка распределительного вала с другим профилем может изменить характеристики двигателя. Распредвалы для двигателей, которые популярны для модификации, будут доступны в различных профилях. В зависимости от их назначения они могут повышать производительность на высоких скоростях за счет более длительного удержания клапанов открытыми или уменьшать подъем клапана для увеличения крутящего момента на низких скоростях.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Профиль лепестка

Camshaft Selection and Design

Симметричный — разные наклоны на стороне открытия и закрытия распределительного вала.

Агрессивный — быстро открывает клапаны.

Остроконечный — Высокий подъем.

Асимметричный будет иметь более крутую рампу для быстрого открытия клапана и более плавную сторону закрытия, чтобы смягчить клапан при закрытии.

Распределительные валы могут изменить звук двигателя — увеличенная продолжительность выхлопа усиливает рычание выхлопа.

Лифт

Продолжительность

Центр лепестка

Перекрытие

Подъем клапана в зависимости от подъема кулачка зависит от передаточного числа коромысла.

Более высокая продолжительность лучше при высоких оборотах, когда требуется больше времени для поступления газов в цилиндр и из него. При низких оборотах для этого есть время, поэтому большая продолжительность приведет к снижению давления прокачки.

Почему распределительные валы выходят из строя?

Вопросы и ответы / Технологии Автор: OnAllCylinders Staff 6 апреля 2015 г., 17:07

Технический отдел Summit Racing решит ваши автомобильные проблемы. На этой неделе мы обсудим распространенные причины отказа распределительного вала и способы предотвращения этого.

В:  Что приводит к выходу из строя распределительного вала ?

A:  Мы часто получаем этот вопрос (или что-то очень похожее). Мы также слышали много вопросов об установке распредвала и процедуре обкатки. Поскольку правильная установка и обкатка идут рука об руку с успехом или отказом распределительного вала, мы решили рассказать обо всем этом в одном посте. Совместно с техническим отделом Summit Racing мы собрали восемь наиболее распространенных причин выхода из строя распределительного вала:

1.Износ кулачка

Износ лепестков часто бывает вызван неправильной смазкой во время установки.

Используйте только рекомендованную производителем смазку, которая обычно входит в комплект поставки кулачка. Эта смазка должна быть нанесена на каждую поверхность кулачка кулачка и на нижнюю часть каждой подъемной поверхности всех кулачков с плоскими толкателями. Кулачки роликовых толкателей требуют нанесения моторного масла только на толкатели и кулачок.

Также нанесите смазку на ведущие шестерни распределителя на кулачке и распределителе.

2. Неправильный взлом

После того, как на кулачок и толкатели нанесена необходимая обкаточная смазка, заполните картер свежим несинтетическим маслом. Используйте моторное масло с присадкой для обкатки двигателя (присадка ZDDP или ZINC для распределительных валов), особенно с плоскими толкателями и распределительными валами .

Заполните масляную систему с помощью инструмента для заливки и электродрели, чтобы все масляные каналы и масляный фильтр были заполнены. Установите угол опережения зажигания и заправьте топливную систему.Заполните систему охлаждения. Запустите двигатель, дайте ему поработать в диапазоне от 1500 до 3000 об/мин, изменяя обороты вверх и вниз в этом диапазоне в течение 20 минут. Во время обкатки убедитесь, что толкатели вращаются, так как это покажет, что толкатели также вращаются. Если подъемники не вращаются, выступ кулачка и подъемник выйдут из строя. Иногда вам может понадобиться помощь в вращении толкателя, чтобы начать процесс вращения.

3. Старые подъемники с новым кулачком

Вы можете использовать новые подъемники на хорошем подержанном кулачке, но никогда не соединяйте подержанные подъемники с новым кулачком.

Если вы снимаете исправный бывший в употреблении плоский толкатель кулачка и подъемники и планируете использовать их снова в том же (или другом) двигателе, вы должны хранить подъемники в том порядке, в котором они были сняты с кулачка, на котором они были. Подъемники «сопрягаются» со своими определенными лепестками и не могут быть изменены. Если использованные подъемники перепутаны, выбросьте их, установите новый комплект подъемников и снова приработайте кулачок.

4. Неправильное давление пружины клапана

Никогда не устанавливайте пружины клапана , не проверив правильность собранной высоты и давления.Рекомендуемое давление пружины клапана:

  • Плоские толкатели уличного типа: 85-105 фунтов
  • Плоские толкатели Radical Street: 105–130 фунтов
  • Гидравлические роликовые кулачки уличного типа : 105-140 фунтов
  • Кулачки механические уличные роликовые: не более 150 фунтов

Кулачки гоночных роликов с большим подъемом клапана и давлением пружины не рекомендуются для использования на улице из-за отсутствия брызг масла на кулачок при работе на низкой скорости.Пружины должны быть собраны до рекомендуемой производителем высоты.

5. Механические помехи

Существует несколько различных форм:

  • Связывание витка пружины: Это происходит, когда все витки пружины соприкасаются друг с другом до того, как клапан полностью поднимется. Клапанные пружины должны иметь возможность перемещаться как минимум на 0,060 дюйма больше, чем высота подъема клапана кулачка с его собранной высоты.
  • Фиксатор зацепления втулки уплотнения/направляющей клапана:  Не менее .060 дюймов зазора требуется между нижней частью фиксатора и уплотнением или верхней частью направляющей клапана, когда клапан находится в полном подъеме.
  • Взаимодействие клапана с поршнем. Это происходит, когда изменения характеристик кулачка (подъем, продолжительность или осевая линия) достаточно, чтобы клапан и поршень соприкоснулись. Кроме того, эту проблему может вызвать увеличенный размер клапана или наплавка блока и/или головки цилиндров. Минимальные рекомендуемые зазоры: впуск 0,080 дюйма и выпуск 0,100 дюйма.
  • Гнездо коромысла для контакта со шпилькой. По мере увеличения подъема клапана коромысло поворачивается дальше вокруг своей оси. Следовательно, прорезь в нижней части коромысла может закончиться, и конец прорези соприкоснется со шпилькой и остановит движение. Прорезь в коромысле должна иметь возможность перемещаться как минимум на 0,060 дюйма больше, чем полный подъем клапана.

6. Чрезмерный осевой люфт

В некоторых двигателях используется упорная пластина для управления движением распределительного вала вперед и назад в блоке.Рекомендуемый осевой люфт для этих типов двигателей составляет от 0,003 до 0,008 дюйма. Многие факторы могут вызвать изменение осевого зазора. При установке нового кулачка, зубчатых колес или упорных пластин обязательно проверьте осевой люфт после того, как болты кулачка затянуты до заводских спецификаций. Если осевой люфт чрезмерный, это приведет к тому, что кулачок сдвинется назад в блоке, в результате чего сторона выступа соприкоснется с соседним подъемником.

7. Сломанные штифты или шпонки

Установочный штифт или шпонка Вудраффа не приводит в движение кулачок; крутящий момент болтов распределительного механизма против передней части кулачка.Причины выхода из строя установочного штифта или шпонки: болты не затянуты в соответствии со спецификациями, неправильные болты более низкого класса растягиваются и теряют крутящий момент, не используется правильная закаленная шайба, которая может деформироваться и вызвать изменение крутящего момента болта, несоответствие LocTite используется или какое-либо воздействие на кулачок, подъемники или шатуны, вызывающие остановку вращения кулачка.

8. Сломанный кулачок

Поломка распределительного вала обычно возникает из-за того, что шатун или другая вращающаяся часть расшатываются и ударяются о него.Иногда кулачок ломается после короткого времени использования из-за трещины или перелома кулачка из-за грубого обращения во время транспортировки или неправильного обращения перед установкой.

Теги: Распредвалы, Понедельник почтовый мешок

Распредвал автомобиля — что такое распредвал

Распредвал двигателя

Для стабильной работы двигателя внутреннего сгорания каждая деталь играет важную функцию. Среди них распределительный вал.Рассмотрим, какова его функция, какие неисправности возникают, и в каких случаях требуется его замена.

Что такое распределительный вал

В двигателях внутреннего сгорания с четырехтактным типом работы распределительный вал является неотъемлемым элементом, без которого в цилиндры не будет поступать свежий воздух или воздушно-топливная смесь. Это вал, установленный в головке блока цилиндров. Он нужен для того, чтобы впускной и выпускной клапаны открывались своевременно.

Каждый распределительный вал имеет кулачки (каплевидные эксцентрики), которые давят на толкатель поршня, открывая соответствующее отверстие в камере цилиндра.В классических четырехтактных двигателях всегда используются распределительные валы (их может быть два, четыре или один).

Принцип действия

С торца распределительного вала закреплен ведущий шкив (или звездочка, в зависимости от типа привода ГРМ). На него надевается ремень (или цепь, если установлена ​​звездочка), которая соединяется со шкивом или звездочкой коленчатого вала. При вращении коленчатого вала крутящий момент передается на привод распределительного вала через ремень или цепь, благодаря чему этот вал вращается синхронно с коленчатым валом.

На поперечном разрезе распределительного вала видно, что кулачки на нем имеют каплевидную форму. Когда распределительный вал поворачивается, расширенная часть кулачка давит на толкатель клапана, открывая впускное или выпускное отверстие. При открывании впускных клапанов в цилиндр поступает свежий воздух или воздушно-топливная смесь. Когда выпускные клапаны открыты, выхлопные газы удаляются из цилиндра.

Особенность конструкции распределительного вала позволяет всегда открывать/закрывать клапана в нужный момент, обеспечивая эффективное газораспределение в двигателе.Поэтому эта деталь называется распределительным валом. При смещении крутящего момента на валу (например, при растяжении ремня или цепи) клапаны не открываются в соответствии с ходом, совершаемым в цилиндре, что приводит к нестабильной работе ДВС или не позволяет ему работать вообще.

Где находится распределительный вал?

Расположение распределительного вала зависит от конструктивных особенностей мотора. В некоторых модификациях он расположен снизу, под блоком цилиндров.Более распространены модификации двигателей, распределительный вал которых расположен в головке блока цилиндров (сверху ДВС). Во втором случае ремонт и регулировка газораспределительного механизма намного проще, чем в первом.

Модификации V-образных двигателей оснащены ремнем ГРМ, который находится в развале блока цилиндров, а иногда отдельный блок оснащается собственным газораспределительным механизмом. Сам распределительный вал закреплен в корпусе подшипниками, что позволяет ему вращаться непрерывно и плавно.В оппозитных двигателях (или оппозитных) конструкция ДВС не позволяет установить один распределительный вал. При этом с каждой стороны устанавливается отдельный газораспределительный механизм, но их работа синхронизирована.

Функции распределительного вала

Распределительный вал — элемент газораспределения (газораспределительный механизм). Он определяет порядок циклов двигателя и синхронизирует открытие/закрытие клапанов, подающих топливовоздушную смесь в цилиндры и выпускающих отработавшие газы.

Механизм газораспределения работает по следующему принципу. В момент запуска двигателя стартер проворачивает вал. Распределительный вал приводится в движение цепью, ремнем, надетым на шкив коленчатого вала или шестернями (во многих старых американских автомобилях). Впускной клапан в цилиндре открывается, и в камеру сгорания поступает смесь бензина и воздуха. В этот же момент датчик коленвала подает импульс на катушку зажигания. Он генерирует разряд, который идет на свечу зажигания.

К моменту появления искры оба клапана в цилиндре закрыты и топливная смесь сжимается. При воспламенении выделяется энергия и поршень движется вниз. Таким образом, коленчатый вал вращается и приводит в движение распределительный вал. В этот момент он открывает выпускной клапан, через который выходят выхлопные газы от процесса сгорания.

Распределительный вал всегда открывает нужный клапан на определенный период времени и на стандартной высоте. Благодаря своей форме этот элемент обеспечивает стабильный цикл смены циклов в двигателе.

Детали фаз открытия и закрытия клапанов, а также их настройки показаны в этом видео:

В зависимости от модификации двигателя в него могут быть установлены один или несколько распределительных валов. В большинстве автомобилей эта деталь находится в головке блока цилиндров. Он приводится в движение за счет вращения коленчатого вала. Эти два элемента соединяются с помощью ремня, цепи ГРМ или шестерни.

Чаще всего однораспределительным валом оснащаются рядные двигатели с рядным расположением цилиндров.Большинство этих двигателей имеют по два клапана на цилиндр (один впускной и один выпускной). Также есть модификации с тремя клапанами на цилиндр (два на впуске, один на выпуске). Двумя валами чаще оснащаются двигатели, в которых по 4 клапана на цилиндр. В оппозитных двигателях внутреннего сгорания и с V-образным также устанавливаются два распределительных вала.

Двигатели с одним распределительным валом имеют простую конструкцию, что приводит к снижению удельных затрат в процессе производства. Такие модификации проще в обслуживании.Они всегда устанавливаются на бюджетные автомобили.

На более дорогих модификациях двигателей некоторые производители устанавливают второй распредвал для снижения нагрузки (по сравнению с одновальными вариантами ГРМ) и в некоторых моделях ДВС для обеспечения сдвига фаз газораспределения. Чаще всего такая система встречается в автомобилях, которые должны отличаться спортивными характеристиками.

Распределительный вал всегда открывает клапан на определенный период времени. Для повышения эффективности работы двигателя на более высоких оборотах необходимо изменить этот интервал (двигателю нужно больше воздуха).Но при штатной настройке газораспределительного механизма на повышенных оборотах коленчатого вала впускной клапан закрывается раньше, чем в камеру поступает нужное количество воздуха.

В то же время, если установить спортивный распредвал (кулачки дольше и на другую высоту открывают впускные клапана), при малых оборотах двигателя велика вероятность того, что впускной клапан откроется раньше, чем закроется выпускной. Из-за этого часть смеси будет попадать в выхлопную систему. Как следствие, потеря мощности на малых скоростях и повышенная токсичность выхлопа.

Простейшая схема для достижения такого эффекта — установка распределительного вала с функцией проворачивания под определенным углом по отношению к коленчатому валу. Этот механизм позволяет осуществлять раннее и позднее закрытие/открытие впускных и выпускных клапанов. На оборотах до 3500 он будет в одном положении, а при преодолении этого порога вал немного вращается.

Каждый производитель, оснащающий свои автомобили такой системой, указывает в технической документации свою маркировку. Например, Honda указывает VTEC или i-VTEC, Hyundai указывает CVVT, Fiat — MultiAir, Mazda — S-VT, BMW — VANOS, Audi — Valvelift, Volkswagen — VVT и т. д.

На сегодняшний день с целью повышения производительности силовых агрегатов разрабатываются электромагнитные и пневматические бескулачковые системы газораспределения. Пока такие модификации очень дороги в производстве и обслуживании, поэтому на серийные автомобили пока не устанавливаются.

Помимо распределения тактов двигателя, эта деталь приводит в действие дополнительное оборудование (в зависимости от модификации мотора), например, масляный и топливный насосы, а также распределительный вал.

Конструкция распределительного вала

Распределительные валы изготавливаются ковкой, сплошным литьем, полым литьем и в последнее время появились трубчатые модификации.Целью изменения технологии создания является облегчение конструкции для получения максимального КПД двигателя.

Распределительный вал выполнен в виде стержня, на котором расположены такие элементы:

  • Носок. Это передняя часть вала, в которой сделан шпоночный паз. Здесь установлен шкив ремня ГРМ. В случае цепного привода на его место устанавливается звездочка. Эта часть фиксируется концевым болтом.
  • Шейка сальника. К нему крепится сальник, препятствующий вытеканию смазки из механизма.
  • Опорная горловина. Количество таких элементов зависит от длины стержня. На них установлены опорные подшипники, уменьшающие силу трения при вращении штока. Эти элементы устанавливаются в соответствующие пазы в головке блока цилиндров.
  • Кулачки. Это выступы в виде застывшей капли. При вращении они толкают шток, прикрепленный к коромыслу (или сам толкатель клапана). Количество кулачков зависит от количества клапанов. Их размер и форма влияют на высоту и продолжительность открытия клапана.Чем острее пик, тем быстрее закрывается клапан. И наоборот – пологий край слегка придерживает клапан открытым. Чем тоньше ось кулачка, тем ниже опустится клапан, что увеличит объем топлива и ускорит выпуск выхлопных газов. По форме кулачков определяют тип фаз газораспределения (узкие — на низких оборотах, широкие — на высоких).
  • Масляные каналы. Внутри вала сделано сквозное отверстие, через которое масло подается к кулачкам (каждый имеет небольшой выход).Это предотвращает преждевременное стирание штоков толкателей и выработку плоскостей кулачков.

Если в конструкции мотора используется один распределительный вал, то кулачки в нем расположены так, что один набор перемещает впускные клапана, а несколько смещенный набор — выпускные. В двигателях, цилиндры которых снабжены двумя клапанами на впуск и двумя на выпуск, устанавливаются два распределительных вала. При этом один открывает впускные клапаны, а другой открывает выпускной газ.

Типы

В основном распредвалы принципиально не отличаются друг от друга.Механизмы газораспределения кардинально различаются в разных двигателях. Например, в системах ОНС распределительный вал установлен в головке блока цилиндров (над блоком), и напрямую приводит в движение клапаны (или через толкатели, гидрокомпенсаторы).

В газораспределительных механизмах типа OHV распределительный вал расположен рядом с коленчатым валом в нижней части блока цилиндров, а привод клапанов осуществляется через толкатели. В зависимости от типа ГРМ в ГБЦ могут быть установлены либо один, либо два распределительных вала на ряд цилиндров.

Распредвалы различаются между собой типом кулачков. Одни имеют более вытянутые «капли», другие, наоборот, менее вытянутую форму. Такая конструкция обеспечивает разную амплитуду движения клапана (у одних интервал открытия больше, у других — дольше открывается). Такие особенности распределительных валов дают широкие возможности для тюнинга двигателей путем изменения крутящего момента и количества подачи ВТС.

Среди тюнинговых распредвалов есть:

  1. Низовые.Обеспечивает двигателю максимальный крутящий момент на низких оборотах, что отлично подходит для езды по городу.
  2. Низ-середина. Это золотая середина между низкими и средними оборотами. Этот распределительный вал часто используется на машинах для дрэг-рейсинга.
  3. Лошадь. В моторах с такими распредвалами максимальный крутящий момент доступен на максимальных оборотах, что положительно сказывается на максимальной скорости автомобиля (для движения по шоссе).

Помимо спортивных распредвалов, есть еще модификации, открывающие обе группы клапанов (и впускные, и выпускные в соответствующее время).Для этого на распределительном валу используются две кулачковые группы. Системы газораспределения DOHC имеют отдельные впускные и выпускные распределительные валы.

За что отвечает датчик распредвала

В двигателях с карбюратором к распредвалу подключен трамблер, определяющий какая фаза выполняется в первом цилиндре — впуск или выпуск.

В инжекторном ДВС нет распределителя, поэтому за определение фаз первого цилиндра отвечает датчик положения распредвала.Его задача не идентична функционалу датчика коленвала. За один полный оборот ремня ГРМ коленчатый вал совершит два оборота вокруг своей оси.

ДПКВ фиксирует ВМТ поршня первого цилиндра и дает импульс на формирование разряда для свечи зажигания. ДПРВ посылает сигнал на ЭБУ, в какой момент нужно подать топливо и искру на первый цилиндр. Такты в остальных цилиндрах происходят попеременно в зависимости от конструкции двигателя.

Датчик распределительного вала состоит из магнита и полупроводника. На валу ГРМ в месте установки датчика имеется репер (небольшой металлический зубец). При вращении этот элемент проходит мимо датчика, благодаря чему магнитное поле в нем замыкается и генерируется импульс, который поступает в компьютер.

Электронный блок управления фиксирует скорость импульсов. По ним он ориентируется, когда в первый цилиндр подается и воспламеняется топливная смесь.В случае установки двух валов (один на такт впуска, а другой — на выпуск), датчик будет установлен на каждом из них.

Что произойдет, если датчик выйдет из строя? Этому вопросу посвящено видео:

Если мотор оборудован системой изменения фаз газораспределения, то ЭБУ определяет частоту импульсов открытия/закрытия клапана в зависимости от частоты импульсов. В этом случае двигатель будет оснащен дополнительным устройством – фазовращателем (или гидромуфтой), который проворачивает распределительный вал для изменения времени открытия.Если датчик Холла (или распредвала) неисправен, то фазы газораспределения не изменятся.

Принцип работы ДПРВ в дизельных двигателях отличается от использования в бензиновых аналогах. В этом случае он фиксирует положение всех поршней в верхней мертвой точке в момент сжатия топливной смеси. Это позволяет более точно определить положение распределительного вала относительно коленчатого, что стабилизирует работу дизеля и облегчает его запуск.

В конструкцию таких датчиков добавлены дополнительные датчики, положение которых на мастер-диске соответствует наклону конкретного клапана в отдельном цилиндре.Устройство таких элементов может отличаться в зависимости от собственных разработок разных производителей.

Типы размещения распределительного вала в двигателе

В зависимости от типа двигателя может содержать один, два и даже четыре вала газораспределительного механизма. Для облегчения определения типа ГРМ на крышке ГБЦ нанесена следующая маркировка:

  • SOHC. Это будет рядный или V-образный двигатель с двумя или тремя клапанами на цилиндр.В нем распредвал будет один в ряду. На его стержне расположены кулачки, управляющие фазой впуска, и немного смещенные — отвечающие за фазу выпуска. В случае моторов, выполненных в форме V, таких валов будет два (по одному на ряд цилиндров) или один (размещенный в развале между рядами).
  • DOHC. Эта система отличается от предыдущей наличием двух распределительных валов на один ряд цилиндров. При этом каждый из них будет отвечать за отдельную фазу: один за вход, а другой за выход.На однорядных валах моторов будет два, на V-образных — четыре. Эта технология позволяет снизить нагрузку на вал, что увеличивает его ресурс.

Механизмы газораспределения также различаются по расположению валов:

  • Боковое (или нижнее) (двигатель OHV или Pusher). Это старая технология, которая использовалась в карбюраторных двигателях. Среди достоинств этого типа — простота смазки подвижных элементов (находятся непосредственно в картере). Основным недостатком является сложность обслуживания и замены.При этом кулачки давят на коромысла, а те передают движение на сам клапан. Такие модификации моторов малоэффективны на высоких оборотах, так как содержат большое количество органов управления открытием клапанов. Из-за повышенной инерционности страдает точность фаз газораспределения.
  • Верхний (OHC). Такая конструкция ГРМ используется в современных двигателях. Этот агрегат проще в обслуживании и ремонте. Одним из недостатков является сложная система смазки. Масляный насос должен создавать стабильное давление, поэтому необходимо внимательно следить за интервалами замены масла и фильтра (на что ориентироваться при определении графика таких работ рассказано здесь). Такое устройство позволяет использовать меньшее количество дополнительных деталей .В этом случае кулачки воздействуют непосредственно на толкатели клапанов.

Как определить дефект распредвала

Основной причиной выхода из строя распредвала является масляное голодание. Это может произойти из-за плохого состояния фильтра или неподходящего масла для этого мотора (по каким параметрам подбирается смазка, читайте в отдельной статье). При соблюдении интервалов обслуживания вал ГРМ прослужит столько же, сколько и весь двигатель.

Распространенные проблемы с распределительным валом

Из-за естественного износа деталей и недосмотра автомобилиста возможны следующие неисправности распределительного вала.

  • Выход из строя навесных деталей — ведущей шестерни, ремня или цепи ГРМ. В этом случае вал приходит в негодность и нуждается в замене.
  • Притирка опорных шеек и проработка кулачков. Сколы и канавки появляются из-за чрезмерных нагрузок, например, в результате неправильной регулировки клапанов. При вращении повышенная сила трения между кулачками и толкателями создает дополнительный нагрев узла, разрушая масляную пленку.
  • Течь сальника.Возникает в результате длительного простоя мотора. Со временем резиновый уплотнитель теряет эластичность.
  • Деформация вала. Из-за перегрева двигателя металлический элемент может погнуться под большой нагрузкой. Обнаруживается такая неисправность по появлению дополнительной вибрации в двигателе. Обычно эта проблема длится недолго – из-за сильной тряски соседние детали быстро выйдут из строя, и мотор нужно будет отправить на капитальный ремонт.
  • Неправильная установка. Само по себе это не является неисправностью, но из-за несоблюдения норм затяжки болтов и регулировки фаз ДВС быстро придет в негодность, и его нужно будет «капитализировать».
  • Низкое качество материала может привести к повреждению самого вала, поэтому при выборе нового распредвала важно обращать внимание не только на его цену, но и на репутацию производителя.

Как визуально определить износ кулачков — показано на видео:

Некоторые автомобилисты пытаются устранить некоторые неисправности вала ГРМ полировкой поврежденных мест или установкой дополнительных вкладышей. В таких ремонтных работах нет смысла, так как при их выполнении невозможно добиться точности, необходимой для бесперебойной работы агрегата.В случае возникновения проблемы с распредвалом специалисты рекомендуют сразу заменить его на новый.

Как выбрать распределительный вал

Новый распределительный вал необходимо выбирать исходя из причины замены:

  • Замена поврежденной детали на новую. В этом случае вместо вышедшей из строя модели выбирается аналогичная.
  • Модернизация двигателя. Для спортивных автомобилей используются специальные распределительные валы в сочетании с системой изменения фаз газораспределения. Моторы для повседневной езды тоже модернизируют, например, увеличивая мощность за счет регулировки фаз за счет установки нестандартных распредвалов.Если нет опыта выполнения такой работы, то лучше доверить ее профессионалам.

На что следует ориентироваться при выборе кастома распредвала для конкретного двигателя? Основным параметром является развал кулачков, максимальный подъем клапана и угол перекрытия.

О том, как эти показатели влияют на работу двигателя, смотрите в следующем видео:

Стоимость нового распредвала

По сравнению с капитальным ремонтом всего двигателя стоимость замены распредвала ничтожно мала.Например, новый вал для отечественного автомобиля стоит в районе 25 долларов. За регулировку фаз газораспределения в некоторых мастерских возьмут 70 у.е. За капитальный ремонт мотора вместе с запчастями придется заплатить около 250 долларов ( и это в гаражах СТО).

Как видите, техническое обслуживание лучше проводить вовремя и не подвергать мотор чрезмерным нагрузкам. Тогда он будет служить своему хозяину долгие годы.

Каким маркам отдать предпочтение

Рабочий ресурс распределительного вала напрямую зависит от того, насколько качественный материал использует производитель при создании этой детали.Мягкий металл будет больше изнашиваться, а перегретый металл может лопнуть.

Наиболее качественным и надежным вариантом является компания OEM. Это производитель различного оригинального оборудования, продукция которого может продаваться под разными торговыми марками, но в документации будет указано, что деталь является ОЕМ.

Среди товаров этого производителя можно найти запчасть для любого автомобиля. Правда, стоимость такого распредвала будет очень дорогой по сравнению с аналогами конкретных марок.

Если вам нужно остановиться на более дешевом распредвале, то хорошим вариантом будут:

  • немецкой марки Ruville;
  • Чешский производитель ET Engineteam;
  • британская марка AE;
  • Испанская фирма Ajusa.

Недостатки при выборе распредвала от перечисленных производителей в том, что во многих случаях они не создают детали под конкретную модель. В этом случае вам нужно будет либо купить оригинал, либо обратиться к проверенному токарю.

Вопросы и ответы:

Как работает коленвал и распредвал? Коленчатый вал работает, толкая поршень в цилиндрах. С ним через ремень соединен распределительный вал ГРМ. За два оборота коленчатого вала происходит один оборот распределительного вала.

В чем разница между коленчатым валом и распределительным валом? Коленчатый вал, вращаясь, приводит во вращение маховик (затем крутящий момент поступает на трансмиссию и на ведущие колеса). Распределительный вал открывает/закрывает распределительный клапан.

Какие бывают типы распределительных валов? Есть низовые, ездовые, тюнинговые и спортивные распредвалы. Отличаются они количеством и формой кулачков, приводящих в движение клапаны.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Распредвал и коленвал | Кто они и что они делают

Хотя двигатели внутреннего сгорания состоят из нескольких сложных валов, шестерен и других компонентов, коленчатый и распределительный валы являются критически важными.Это разные типы валов, которые служат определенным целям в двигателях, включая передачу крутящего момента на трансмиссию и помощь в запуске ее цикла. Изучая, как работает двигатель, мне нужно знать, что между коленчатым валом и распределительным валом есть несколько отличий. Несмотря на различия, оба они связаны друг с другом таким образом, что если у меня есть автомобиль с четырехтактным двигателем, он не может эффективно работать, если в нем нет таких компонентов. В этом руководстве я расскажу больше о взаимосвязи между распределительным валом и коленчатым валом .

Крупным планом коленчатого вала в двигателе | Img Src

Что такое коленчатый вал?

Относится к компоненту двигателя, который преобразует возвратно-поступательное (линейное) движение поршня во вращательное движение. Он разработан с использованием ковкого чугуна и является основной вращающейся частью двигателя.

Коленчатый вал имеет дополнительные опорные поверхности, известные как шатунные шейки или кривошипы, ось которых образует основание концов шатунов при каждом ударе цилиндра двигателя.

Обычно коленчатый вал соединен с маховиком, чтобы свести к минимуму пульсацию четырехтактного цикла.

Он также может иметь гаситель вибрации или крутильных колебаний на противоположном конце для минимизации крутильных колебаний, создаваемых по длине коленчатого вала цилиндрами от выходного конца, опирающегося на металл. Самое главное, все основные компоненты двигателя, включая шатун и поршень, поддерживаются коленчатым валом.

Распределительный вал отдельно от маленького блока Chevy

Что такое распределительный вал?

 Распределительный вал – это длинный металлический стержень, к которому прикреплены многочисленные внешние компоненты.Один объект включает в себя лепестки в форме яйца, которые инициируют функции закрытия и открытия выпускных и впускных клапанов. Такие идеально синхронизированные и установленные лепестки обеспечивают правильную работу моего автомобиля в процессе сгорания.

Большинство современных двигателей имеют конструкцию с двумя верхними распределительными валами, в которой два кулачка расположены с каждой стороны машины. В таком случае один из кулачков управляет временем открытия выпускных клапанов, а другой управляет тем, как открываются впускные клапаны.

Двигатели других автомобилей имеют счетверенный распределительный вал (четыре распределительных вала). Однако наличие в автомобиле нескольких распределительных валов не означает, что он может обеспечить лучшую производительность, но они вносят разнообразие в конструкцию. На самом деле, большинство двигателей с одним из них обеспечивают хорошую производительность.

Многочисленные ремни, шестерни и цепи управляют распределительным валом для достижения точной синхронизации. Если бы у меня была последняя модель автомобиля, я мог бы понять, что у нее есть соленоид с регулируемой синхронизацией клапанов, который помогает регулировать продолжительность работы распределительного вала и подъемную силу в соответствии с потребностями двигателя.

Где расположены распределительные и коленчатые валы?

Коленчатый вал находится в картере.

Коленчатый вал опирается на подшипники, которые со временем изнашиваются. Однако подшипники поддерживают коленчатый вал и шатуны, соединяющие поршни с коленчатым валом.

В отличие от этого, в зависимости от расположения, эта часть может управлять клапанами напрямую или через соединение коромысел и толкателей.

В большинстве случаев распределительный вал должен располагаться в верхней части цилиндра двигателя.Такое направление приводит в действие простой механизм и приводит к ограниченному отказу.

P0008 и P0016 являются общими кодами DTC OBD2, которые вы можете увидеть, если эти детали имеют проблемы

Как устроен коленчатый вал?

Конструкция коленчатого вала похожа на эксцентрик, но эксцентрик имеет меньший диаметр, чем вал. Длина коленчатого вала зависит от количества цилиндров в двигателе.

Коленчатый вал состоит из расплавленного чугуна, который подвергается тщательной полировке для обеспечения минимального трения.

Коленчатый вал имеет две шейки, которые относятся к секциям вала, которые вращаются внутри подшипника. Первая — это шатунные шейки, затем шатуны соединяются с поршнями. Вторая – коренная опорная шейка, расположенная ближе к оси вращения или валу.

Коленчатый вал имеет переднюю часть, называемую носовой частью, которая содержит зубчатую шестерню, соединенную с множеством других деталей, включая клапанный механизм и шкив. Также имеется маховик, расположенный в задней части вала.

Маховик играет решающую роль в движении автомобиля. Крайне важно убедиться, что шейки не испытывают трения, так как коленчатый вал будет подвергаться постоянному движению во время движения автомобиля. Такой случай объясняет, почему коленчатый вал имеет специальный канал, по которому может проходить масло, что обеспечивает эффективную смазку ротора.

Связанный: Устранение неисправности датчика положения коленчатого вала

Как устроен распределительный вал?

Конструкция представляет собой длинный стержень эксцентричных лопастей яйцевидной формы, где одна из них действует как топливная форсунка, а другая — для каждого клапана.Мне нужно знать, что распределительный вал представляет собой стержень, который также называют валом, и он содержит множество кулачков. Этот компонент состоит из нескольких частей, известных как журналы.

В передней части распределительного вала имеется датчик положения кулачка, который определяет угол поворота кулачка, чтобы инициировать движение внутри цилиндра. Цикл сгорания — это тот, который способствует движению в цилиндре.

Каждый кулачок имеет головку на конце эксцентричного выступа яйцевидной формы. Кроме того, он имеет более закругленную часть на нижнем конце, известную как пятка.Область, прилегающая к датчику положения распределительного вала  , называется доверительной, и она помогает гарантировать, что вал остается на месте во время работы двигателя автомобиля.

Скорость

Коленчатый вал приводит в движение распределительный вал либо с помощью зубчатых колес (пара зубчатых зацеплений), либо с помощью пары звездочек, соединенных цепью. В этом случае звездочка или шестерня распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем звездочка на коленчатом валу. Это дает передаточное отношение 1:2, то есть распредвал вращается с половиной скорости коленчатого вала.

Два оборота распределительного вала производят один оборот коленчатого вала и одно закрытие и открытие каждого клапана в четырехцилиндровом двигателе.

Звездочка и шестерня поддерживают определенное временное соотношение между распределительным валом и коленчатым валом, чтобы гарантировать, что клапаны открываются точно в нужное время в соответствии с положением поршня.


Часто задаваемые вопросы
Коленчатый вал вращает распределительный вал?

Да.Коленчатый вал вращается, и такое вращение помогает проворачивать цепь или зубчатый ремень, который вращает распределительный вал. В то же время распределительный вал принимает это вращательное движение и использует его для многократного опускания и подъема впускных и выпускных клапанов двигателя автомобиля.

Кулачок и распределительный вал — это одно и то же?

Нет. Распределительный вал регулирует подачу топлива и расход топлива, а коленчатый вал помогает преобразовывать энергию в поступательное движение. Другими словами, распределительный вал обеспечивает работу клапанов в соответствии с их предполагаемой конструкцией, а коленчатый вал обеспечивает мощность, которая используется для управления транспортным средством.

Оба компонента должны работать вместе, чтобы автомобиль работал хорошо.

В чем разница между датчиком положения коленвала и распредвала?

Датчик положения распределительного вала помогает определить рабочий цилиндр для синхронизации зажигания катушки и последовательности топливных форсунок. Напротив, датчик положения коленчатого вала функционирует как многофункциональный датчик, который помогает устанавливать момент зажигания, определять относительную скорость двигателя и число оборотов в минуту.

Что крутится быстрее, кривошип или кулачок?

Распредвал поворачивается на 1/2 скорости коленвала. Следовательно, распределительный вал завершает работу клапана в течение всего цикла двигателя, поскольку четырехтактный двигатель делает два оборота коленчатого вала, чтобы завершить один цикл.

И распределительные валы, и коленчатые валы являются важными компонентами трансмиссии автомобиля. Взаимосвязь между двумя компонентами влияет на производительность машины несколькими способами. Кроме того, у обоих есть датчики, которые обеспечивают их правильную работу.Самое главное, две части должны двигаться гармонично, чтобы функционировать эффективно. Следовательно, между ними должно быть точное время через соединение ремня ГРМ.

Как выбрать распределительный вал с высокими эксплуатационными характеристиками


Главная, Библиотека по ремонту автомобилей, автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, автомобильный БЛОГ, ссылки, индекс Ларри Карли, авторское право AA1Car.com, 2019 г.


Одним из самых важных компонентов любого двигателя является распределительный вал. Будь то распределительный вал находится в двигателе с толкателем или в двигателе с верхним расположением распредвала, он управляет открытие и закрытие клапанов.Это, в свою очередь, регулирует поток воздуха и топливо в двигатель и из двигателя, что определяет производительность двигателя, топливо экономичность и выбросы.

В двигателях с толкателями распределительный вал приводится либо цепью, либо шестерней. коленчатый вал. В двигателях с OHC распределительный вал может иметь ременный или цепной привод от коленчатый вал или промежуточный вал. Передаточное число всегда 1:2, поэтому кулачок вращается с половиной скорости коленчатого вала. Это связано с тем, что коленчатый вал в четырехтактный двигатель делает два полных оборота за каждый рабочий цикл (впускной такта сжатия, такта рабочего хода и такта выпуска).

Проблемы с кулачком могут возникать по разным причинам. Как двигатель накапливает мили, растягивается цепь ГРМ. Дополнительный провис в цепи замедляющий эффект на синхронизацию кулачка, что снижает компрессию и крутящий момент. Оно может также замедлить момент зажигания, если распределитель имеет кулачковый привод. Большинство двигателей с верхним расположением распредвала которые используют цепной привод, имеют какое-либо устройство автоматического натяжения цепи, но толкателей двигателей нет. Следовательно, цепь ГРМ и набор шестерен часто нуждаются в для замены в двигателях с толкателями с большим пробегом.

В двигателях с верхним расположением распредвала и кулачками с ременным приводом основной проблемой является выход из строя ремня. Если ремень рвется, распредвал перестает вращаться и двигатель глохнет. Некоторые клапаны будут в открытом положении, что может привести к погнутым клапанам и/или повреждению поршней, если в двигателе недостаточно зазора между поршнями и клапаны на свободный ход.

Чтобы свести к минимуму риск такого повреждения, большинство производителей автомобилей рекомендуют замена ремней ГРМ OHC через определенные интервалы пробега для профилактики Обслуживание.На старых двигателях с верхним расположением распредвала типичная замена составляет 60 000 миль. интервал. На более новых двигателях OHC это 100 000 миль.

Неисправности кулачка могут возникнуть, если в двигателе есть проблемы со смазкой. Подъемники создают большое давление и трение на выступах кулачка, поэтому выступы и кулачковые подшипники должны получать много масла. Если давление масла низкое или масло грязный, кулачок может подвергнуться ускоренному износу кулачка и, в конечном итоге, выходу кулачка из строя что приводит к мертвому цилиндру (отсутствие действия клапана).

Этот тип повреждения кулачка также может быть вызван использованием двигателя неправильной вязкости. масло.В двигателях с верхним расположением распредвала путь от масляного насоса до верха головка блока цилиндров. Холодным утром, когда масло густое, может потребоваться довольно много времени. несколько секунд, чтобы достаточное давление масла достигло кулачка. Именно поэтому большинство автомобилей производители рекомендуют использовать масло 5W-30, а не 10W-30 или 10W-40 для холодных погода за рулем.

Поломка или заедание кулачка — еще одна проблема, которая может возникнуть в двигателях с верхним расположением распредвала. Причиной может быть недостаточная смазка, но во многих случаях это вызвано деформацией головки.

Когда двигатель с верхним расположением распредвала перегревается, головка блока цилиндров вздувается и вздувается вверх посередине. Это изменяет выравнивание отверстий кулачка в головке, что может привести к изгибу, заклиниванию, заклиниванию или поломке кулачка. Если верхний кулачок не поворачивается свободно в головке, когда ремень и толкатели кулачка сняты, либо кулачок согнута или деформирована голова и ее необходимо выпрямить и/или выровнять скучающий.

ПОСЛЕПРОДАЖНЫЕ РАСПРЕДВАЛЫ

Распредвалы часто заменяют для увеличения мощности и производительности двигателя.Но выбрать производительную камеру вторичного рынка не так просто, как кажется. Чтобы найти «правильную» сменную камеру, необходимо учитывать множество факторов. К ним относятся не только применение двигателя и транспортного средства, но и степень сжатия двигателя, тип системы подачи топлива, другие модификации (впускной и выпускной коллекторы, выхлопная система и т. д.), головки блока цилиндров, трансмиссия и дифференциал, и даже размер шин.

Но самое главное, что именно вы хотите от замена кулачка послепродажного обслуживания? Больше силы? Больше крутящего момента для буксировки? Лучший пробег?

ВЫБОР «ПРАВИЛЬНОГО» ПРОФИЛЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА

Просматривая каталоги производителей распредвалов с различными характеристиками, вы заметите две вещи.Во-первых, существует множество различных кулачковых шлифовок, из которых можно выбирать. Чем популярнее двигатель (например, небольшой блок Chevy), тем больше выбор предлагаемых кулачков. Другое дело, что для каждого типа камеры есть свои рекомендации. Поэтому лучший совет здесь — следовать советам поставщика распределительных валов.

Стандартный запасной кулачок (либо новый кулачок, либо переточенный) по сути, дубликат OEM-шлифовки. Этот тип кулачка используется для восстановления оригинальные характеристики двигателя, и является безопасным выбором для запаса восстановить.

Следующим шагом являются кулачки со слегка «улучшенным» профилем. Эти включают кулачки пробега / экономичности, кулачки буксировки и кулачки умеренной производительности. Праздный качество, ходовые качества и выбросы остаются примерно такими же, как на заводе, но двигатель выдает больше мощности и получает несколько лучшую экономию топлива.

Когда вы выходите за рамки запасных кулачков, процесс выбора становится более сложным. сложно, потому что каждый помол предназначен для определенного типа применения. Масса автомобиля, передаточные числа привода и тип трансмиссии (автоматическая или руководство) приобретают большее значение, как и модификации двигателя себя (сжатие, рабочий объем, карбюратор, размер клапана, клапанный механизм, и т. д.).

Самая распространенная ошибка, которой следует избегать при выборе кулачка, — это перебор кулачка. двигатель. Установка горячего кулачка на серийный двигатель может создать плохую несоответствие между компонентами, и это скорее вредит, чем помогает производительности. А кулачок с длительным холостым ходом может звучать очень жарко, но может не обеспечивать много ударов по низам, как у стандартной камеры. Выбросы также могут быть проблемой при длительном камеры продолжительности.

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПРЕДВАЛА

При сравнении кулачков вы найдете ряд характеристик перечислено.К ним относятся подъемная сила, продолжительность, перекрытие, разделение лепестков и синхронизация.

Подъем клапана показывает, насколько кулачок открывает клапаны. Увеличение подъема клапана увеличивает расстояние, на которое открывается клапан, что облегчает подачу большего количества воздуха и поступление топлива в цилиндры. Прирост воздушного потока достигается за счет увеличения поднимите до точки, где либо площадь отверстия клапана, либо порта становится ограничивающий фактор потока воздуха или механические помехи между клапаном и поршнем, пружинами клапана или фиксатором пружины и клапаном гид.

Одним из способов определения подъема клапана является измерение «подъема кулачка». Вот как далеко Кулачок кулачка фактически перемещает подъемник, что является максимальной высотой кулачка. над его базовым кругом. Но это не то, насколько далеко на самом деле открывается клапан. Получить это число, вы должны принять во внимание соотношение коромысла минус любой зазор клапана. «брутто-подъёмная сила», которая чаще всего упоминается в каталогах, подъем кулачка, умноженный на передаточное число коромысла. Общий подъем дает вам теоретический подъем клапана кулачка.«Чистый подъем» — это то, насколько клапан фактически открывается, когда вы вычесть клапанный зазор в клапанном механизме.



Высота выступа кулачка по сравнению с базовой окружностью определяет величину подъема кулачка. Фактический подъем клапана представляет собой подъем кулачка, умноженный на отношение коромыслов на двигателе с толкателем или толкателей кулачка на двигателе с верхним расположением распредвала.

Продолжительность — это время, в течение которого кулачок удерживает клапаны в открытом положении. градусов вращения коленчатого вала. Отсюда определение продолжительности получает нечетко из-за различных способов его измерения и рекламы.

Продолжительность зависит от того, как и где она измеряется. Когда камера поворачивается и кулачок начинает толкать свой толкатель вверх, клапан начинает открываться, но не мгновенно. Сначала происходит несколько вещей. Клапан не начинает открываться до тех пор, пока не будет задействован весь зазор в клапанном механизме. Кулачок также постепенно поднимается от базовой окружности, что затрудняет измерение Точная точка, с которой подъемник начинает двигаться.

Один из способов измерения продолжительности — начать, когда спортсмен поднялся 0.004 дюймов выше базовой окружности кулачка. Количество степеней Затем подсчитываются обороты коленчатого вала до тех пор, пока подъемник не опустится в пределах 0,004 дюйма базовой окружности. Этот метод часто называют «рекламируемая продолжительность». Они называют это так, потому что продолжительность нумерует его. генерирует намного больше (и иногда вводит в заблуждение), чем те, которые генерируются следующими методами.

Общество автомобильных инженеров (SAE) утверждает, что продолжительность должна быть измеряется в 0.006 дюймов над базовым кругом для гидравлических кулачков и 0,006 дюйма. плюс указанный клапанный зазор для механических сплошных кулачков подъемника.

Другим распространенным методом определения продолжительности является измерение ее на уровне 0,050 дюйма. выше основного круга. Спецификации 0,050 дюйма чаще всего упоминаются в каталоги вторичного рынка, и это те, которые мы будем использовать, говоря о конкретных рекомендации по продолжительности.

Что говорит вам характеристика продолжительности работы распределительного вала? Он говорит вам о способности распределительного вала генерировать мощность в определенном диапазоне оборотов.Вообще говоря, чем больше продолжительность, тем выше рабочий диапазон кулачка. Кулачки с коротким сроком действия хороши для крутящего момента на низкой скорости и реакции дроссельной заслонки, в то время как кулачки с большим сроком действия удерживают клапаны открытыми дольше для лучшего дыхания на высокой скорости.

Распределительные валы с продолжительностью до 220 градусов (при 0,050 подъема кулачка) считаются лучшими для стандартных немодифицированных двигателей и двигателей с компьютеризированным управлением двигателем. Как только вы превысите 220 градусов продолжительности, разрежение на впуске начинает заметно падать, что ухудшает качество холостого хода и влияет на работу компьютеризированных систем управления двигателем.

Некоторые характеристики длительности ничего не говорят о профиле лепестка. Два разные распределительные валы могут иметь одинаковые характеристики подъема и продолжительности, но кулачки на одном кулачке могут быть отшлифованы иначе, чем на другом. Один распределительный вал может иметь выступ в форме пика, а другой — более толстый выступ. Доля в форме буквы «V» будет дышать иначе, чем доля в форме буквы «U», потому что она не удерживает клапан в максимально открытом положении так долго. Поплавок клапана также может быть проблемой с кулачками, которые резко меняют форму, если давление пружины клапана не увеличивается.Профиль лепестков на одном распределительном валу также может быть одинаковым как с верхней, так и с нижней стороны кулачка (что является нормой для большинства стандартных и уличных распредвалов) по сравнению с «асимметричным» шлифованием (разные профили с каждой стороны). лепесток) на другом кулачке.

Еще одна характеристика, на которую следует обратить внимание при выборе кулачка, — это относительная синхронизация. впускных и выпускных клапанов. Это может быть выражено либо как «клапан перекрытия» (время, в течение которого оба впускных и выпускных клапана открытый) или «разделение лепестков» (количество градусов или угол между осевые линии впускного и выпускного патрубков).Уменьшение разделения лепестков увеличивает перекрытие, в то время как увеличение разделения уменьшает перекрытие.

Большинство стандартных распределительных валов с продолжительностью менее 200 градусов имеют расстояние между кулачками от 112 до 114 градусов. Кулачки с более высокой продолжительностью для средних характеристик обычно имеют от 110 до 112 градусов разделения лепестков. В гоночных кулачках вы найдете расстояние между лепестками в диапазоне от 106 до 108 градусов.

Перекрытие происходит, когда впускной клапан начинает открываться раньше выпускного клапана закончил закрываться.Увеличение перекрытия может быть желательным на более высоком уровне. применение производительности оборотов в минуту, потому что выходящий выхлоп фактически помогает очистить цилиндр, чтобы втянуть больше воздуха и топлива в камеру сгорания. Но слишком большое перекрытие на низких оборотах убивает крутящий момент на низких оборотах и ​​реакцию дроссельной заслонки из-за чрезмерного снижения вакуума на впуске. Это также может создать проблемы с выбросами на холостом ходу, позволяя несгоревшему топливу попасть в выхлоп.

В некоторых кулачках оригинального оборудования используется немного большее перекрытие для создания выхлопных газов. эффект рециркуляции (EGR) для снижения выбросов NOX (оксидов азота). Компромисс обычно заключается в небольшом отклике дроссельной заслонки и крутящем моменте. Замена этого тип кулачка с меньшим перекрытием (большее разделение лепестков) может сделать значительное улучшение производительности.


Высокопроизводительный распределительный вал с роликовыми толкателями, уменьшающими трение.

ПЛОСКИЙ ТАНКЕТ ИЛИ РОЛИК?

Роликовый кулачок использует подъемники с небольшими роликами, уменьшающими трение в нижней части. В серийных двигателях роликовые кулачки используются для уменьшения трения. В высокопроизводительных двигателях роликовые кулачки используются для создания более радикальных профилей кулачков.Ролики в нижней части толкателей могут катиться вверх и по более крутому склону, чем плоский кулачок толкателя.

Кулачки с плоскими толкателями использовались в большинстве двигателей до середины 1980-х годов, когда производители автомобилей начали переходить на роликовые кулачки. Толкатели клапанов, которые вращаются на плоском кулачке толкателя, на самом деле имеют слегка выпуклую нижнюю часть. Кривизна в сочетании с небольшим наклоном самого выступа кулачка заставляет подъемник вращаться при движении вверх и вниз. Это делается для уменьшения трения и износа.

что лучше? Это зависит от того, какой двигатель вы строите.Если вы строите двигатель с высокими оборотами, плоский кулачок толкателя с цельными толкателями даст наибольшее количество оборотов без смещения клапана. Но сплошные подъемники шумные и требуют периодической регулировки. Роликовый кулачок с гидравлическими подъемниками, для сравнения, является хорошим выбором для уличного двигателя или двигателя с более низкими оборотами, который создан для создания большого крутящего момента.

ФАЗЫ РАСПРЕДВАЛА И УСТАНОВКА

Фаза фаз газораспределения представляет собой величину опережения или отставания между кулачком и коленчатым валом.Синхронизацию кулачка можно проверить, сравнив разброс лепестков и центр впускного лепестка с градусным колесом и циферблатным индикатором.

Одной из распространенных ошибок является предположение, что синхронизация кулачка правильная, если установочные метки на приводе кулачка совмещены правильно. Это может быть безопасным предположением для стандартной камеры, но это недостаточно хорош для восстановления производительности двигателя. Кулачок может быть выдвинут или запаздывает в зависимости от соосности кулачкового привода (звездочки коленчатого вала и кулачковая шестерня), величина износа или люфта в кулачковом приводе (задний зазор шестерни, ремень износ или растяжение цепи) и геометрия кулачкового привода.Обновление OHC Головка блока цилиндров также может изменить синхронизацию кулачка, что может потребовать установки более толстой прокладки головки блока цилиндров и / или смещения шкива привода кулачка для компенсации.

Почему синхронизация кулачка так важна? Потому что это влияет на работу двигателя. За чтобы двигатель работал наилучшим образом, ему требуется точная синхронизация кулачка. Как правило, продвигается синхронизация кулачка от 2 до 4 градусов помогает низкоскоростному крутящему моменту и приемистости с небольшая жертва в мощности на более высоких оборотах. Выдвижение кулачка также помогает компенсировать для растяжения цепи по мере старения двигателя.Замедление кулачка, с другой стороны, может улучшить производительность на высоких оборотах, но обычно за счет крутящего момента на низких скоростях. Замедленная камера — это то, что вам не нужно в стоковом или уличном представлении. двигатель.

Еще кое-что, о чем следует помнить, это то, что многие послепродажные кулачки не отшлифованы. «прямо вверх» с нулевым смещением синхронизации. Многие уже имеют около четырех степеней опережения, встроенных в кулачок, чтобы компенсировать растяжение цепи ГРМ по мере старения двигателя.

Если синхронизация распределительного вала не измеряется с помощью градусного колеса, и кто-то устанавливает смещенный штифт или кулачковую шестерню, чтобы сдвинуть синхронизацию распределительного вала еще на четыре градуса, это может привести к слишком большому опережению и, возможно, проблемам взаимодействия клапана с поршнем.

Наконец, любой, кто заменяет распределительный вал на плоскодонные толкатели, должен замените и кулачок, и подъемники одновременно.

Изношенные толкатели могут повредить новый кулачок. Новые пружины клапанов также должны быть рекомендуемые.

Кулачки кулачка всегда должны быть защищены сборочной смазкой, когда кулачок установлены. На кулачки с плоскими толкателями нанесите смазочную пасту высокого давления на молибденовой основе на все кулачки кулачков по всей окружности. Нанесите моторное масло или красную сборочную смазку на шейки распредвала. На роликовых кулачках нанесите моторное масло или красную сборочную смазку на выступы и шейки.ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать смазку молибденовой пастой на кулачках роликового кулачка.

Плоские кулачки толкателей должны быть обкатаны в соответствии с инструкциями изготовителя. рекомендуемая процедура (обычно работает при 2000 об/мин до 30 минут, когда двигатель запускается впервые). Роликовые кулачки не должны требовать специальной обкатки. Тем не менее, двигатель все же должен некоторое время поработать на высоких оборотах холостого хода, чтобы смазать разбрызгиванием поршневые кольца, когда они садятся. не содержат достаточного количества противозадирной добавки ZDDP.

ПРОБЛЕМЫ ИЗНОСА ПЛОСКОГО КУЛАЧКА ПРИ МОТОРНЫХ МАСЛАХ С НИЗКИМ ЦИНКОМ

Если вы управляете старым классическим маслкаром или хот-родом с двигателем с плоским распределительным моторные масла содержат гораздо более низкие уровни противозадирной присадки под названием «ZDDP» (диалкилдитиофосфат цинка). Уровень ZDDP в современных моторных маслах был снижен до не более 0,08% фосфора, чтобы продлить срок службы каталитического нейтрализатора. Фосфор может со временем загрязнить катализатор, если двигатель использует масло, что приведет к увеличению выбросов выхлопных газов.

Более низкое содержание ZDDP не является вредным для двигателей последних моделей с роликовыми толкателями или толкателями, поскольку нагрузки на кулачки распределительного вала намного ниже. Но на двигателях с толкателями и плоскими кулачками уровень ZDDP может быть недостаточным для предотвращения износа кулачка кулачка и толкателя. В некоторых случаях отказы кулачков происходили всего за несколько тысяч миль пробега! Это еще более опасно для двигателей, если используются более жесткие клапанные пружины и/или коромысла с большей подъемной силой.

Во избежание подобных проблем следует добавить в картер присадку ZDDP или использовать масло, соответствующее предыдущему сервисному рейтингу «SL», или использовать моторное масло для дизельных двигателей или гоночное масло, содержащее достаточное количество ZDDP для защиты распределительного вала и подъемники.

Если вы устанавливаете новый распределительный вал в двигатель, обязательно используйте молибденовую пасту для кулачков от поставщика кулачков на кулачках кулачков (используйте масло или красную сборочную смазку на шейках подшипников) и следуйте рекомендуемой процедуре обкатки. Но вам все равно нужно будет добавить ZDDP в картер или использовать масло, содержащее адекватные уровни ZDDP для постоянной защиты.




Ссылки на распределительные валы:

Как выбрать распределительный вал с высокими эксплуатационными характеристиками (Camshaftcoalition)

Руководство по установке распределительного вала (Crower Cams)

Технология высокопроизводительных распределительных валов (Elgin Cams) Распредвал Chevy Small Block V8 (Jegs)

Общие сведения о характеристиках распредвала (распредвалы Lunati)

Статьи по теме:

ZDDP — что это такое и зачем оно вам?

Высокопроизводительные клапанные механизмы

Система изменения фаз газораспределения (VVT)

Балансировка двигателя

Высокопроизводительные поршни

Поршневые кольца: сток и производительность

Высокопроизводительные сканирующие инструменты Tuner

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше Carley Automotive Технические статьи


Обязательно посетите наши другие сайты:

Carley Automotive Software

OBD2HELP

ScantoolCompanion

ScantoolceLP

Беспорядки

8 Общий распредвал УСЛОВИЯ И КАК ОНИ МОГУТ ПОВЛИЯТЬ НА ВАШ АВТОМОБИЛЬ

На прошлой неделе мы опубликовали наш путеводитель по распределительным валам высокопроизводительных автомобилей.Это было довольно тяжело и довольно глубоко, особенно для новичков в мире автомобильного тюнинга.

Итак, на этой неделе мы решили опубликовать краткое руководство по общепринятой терминологии автомобильных распределительных валов и тому, как они могут повлиять на ваш автомобиль.

1. ПОДЪЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА
Подъем описывает (обычно в миллиметрах), насколько далеко открываются клапаны – чем выше подъем, тем выше должны быть кулачки распределительного вала для достижения этого. Большая подъемная сила дает больший поток, который, в свою очередь, обычно дает большую мощность и лишь с очень незначительными негативными последствиями для производительности в другом диапазоне оборотов.

К сожалению, существуют ограничения по подъему из-за надежности и общей конструкции двигателя. Невероятно высокая подъемная сила без большой продолжительности означала бы, что лепестки кулачков были бы почти вертикальными, и это создало бы огромную нагрузку на кулачки и весь клапанный механизм. Вам нужно либо серьезно усилить свой клапанный механизм, чтобы справиться с этим, либо сохранить разумный угол наклона лепестков, ограничив подъемную силу или одновременно увеличив продолжительность, что также влияет на диапазон мощности.

Форма кулачков — не единственная проблема, так как подъемная сила также ограничена длиной стержней клапанов и тем, насколько далеко клапаны могут выступать в камеру сгорания, прежде чем они столкнутся с поршнями, стенками цилиндра или даже друг с другом. !

2.CAMSHAFT DURATION
Продолжительность — это время, в течение которого клапан открыт, и это определяется шириной выступа кулачка, выраженной в градусах. Однако продолжительность не описывает, как долго он полностью открыт. Это может означать либо расстояние, на которое клапан вообще поднимается от своего седла, либо, в некоторых случаях, как долго он поднимается на определенную величину, часто на 1 мм или 0,050 дюйма.

Это второе указание продолжительности гораздо полезнее, потому что ниже этого значения поток, проходящий через клапаны, в любом случае не оказывает заметного влияния на производительность.Дополнительная продолжительность увеличивает поток в двигатель и из него, что обычно дает дополнительную пиковую мощность, часто в большей степени, чем увеличение подъемной силы. В отличие от подъемной силы, это обычно также влияет на диапазон мощности автомобиля. В целом, чем дольше работают кулачки, тем меньше создается низкая мощность и тем выше мощность высокого уровня.

Это может быть чрезвычайно сложным вопросом, так как даже если распредвал сам по себе обеспечивает огромные потенциальные характеристики на высоких оборотах, любая другая часть, которая ограничивает автомобиль в этой точке диапазона оборотов, вполне может означать, что автомобиль теряет мощность на низких оборотах, не добавляя много дополнительных включите питание сверху.Это чаще всего встречается с двигателями с турбонаддувом, где турбокомпрессор недостаточно велик, чтобы использовать увеличенный поток, который обеспечивают более длительные кулачки, что приводит к потерям прямо во всем диапазоне оборотов. Увеличение продолжительности также увеличит (или вызовет, если его нет в стандартной комплектации) перекрытие, но мы рассмотрим это в отдельном разделе.

3. ФУНКЦИИ РАСПРЕДВАЛА
Фазы фаз газораспределения в основном определяются, когда клапаны открываются и закрываются по сравнению с положением поршня. Помимо необходимости соблюдения определенных параметров, чтобы автомобиль работал — или, по крайней мере, работал без столкновения клапанов с другими частями двигателя — момент в цикле сгорания, когда клапаны начинают открываться или закрываться, оказывает большое влияние на производительность и диапазон мощности.

Синхронизация кулачка может использоваться для увеличения или уменьшения перекрытия, чтобы повлиять на мощность, и, как мы поговорим об этом в отдельном разделе, с использованием регулируемых кулачковых шкивов, синхронизация кулачка может быть изменена экспертом, поскольку автомобиль настроен для получения максимальной прибыль.

4. РЕГУЛИРУЕМЫЕ ШКИВЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ
Чтобы настроить синхронизацию кулачков двигателя для достижения максимальной производительности при настройке двигателя на динамометрическом стенде или на катке, вам необходимо установить регулируемые шкивы распределительных валов. Это позволяет вам открутить несколько болтов и опережать или замедлять синхронизацию каждого кулачка без необходимости снимать камремет.Поскольку все двигатели и их характеристики различаются, это идеальный способ сделать готовый кулачок идеально подходящим для вашего приложения.

5. ПЕРЕКРЫТИЕ
Это когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно, что может иметь как положительное, так и отрицательное влияние на характеристики автомобиля, в зависимости от степени перекрытия и применения, в котором он используется. двигатели имеют некоторое перекрытие в стандартной комплектации, и это может быть полезно для производительности, поскольку выхлопные газы, выходящие из двигателя, могут всасывать больше впускного воздуха, но, как и во всех других вариантах, если вы слишком переусердствуете со спецификацией вашего двигателя, это может снизить производительность. а не улучшать его.

Большое количество перекрытий может быть особенно вредным для двигателей с наддувом из-за того, что сжатый воздух выдувается прямо из выхлопной трубы до того, как он сгорит, а на некоторых двигателях с турбонаддувом ситуация может быть аналогичной, в зависимости от спецификации двигателя и того, что ожидается от него. двигатель. Сказав это, также верно, что некоторые характеристики турбодвигателя могут выиграть от увеличения перекрытия. Это сложная тема!

6. ПРУЖИНЫ КЛАПАНОВ
При замене кулачков часто требуется обновить и пружины клапанов.Это элементы, которые заставляют ваши клапаны закрываться, как только кулачок кулачка позволяет им это сделать. Кулачки с более высоким подъемом могут открываться слишком далеко, чтобы с ними справились стандартные пружины, а многим более диким кулачкам нужны более сильные пружины, чтобы заставить клапаны закрываться достаточно быстро, чтобы избежать столкновения с чем-либо.

Еще одна причина более прочных пружин клапанов заключается в том, что высокое давление наддува или противодавления может фактически превысить давление пружины, в результате чего они не закрываются должным образом. Это называется поплавком клапана и может либо серьезно ограничить мощность двигателя, либо фактически привести к столкновению клапанов с поднимающимся поршнем.

7. НЕРАВНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ВАЛЫ
Распределительные валы обычно имеют одинаковую подъемную силу и продолжительность как на стороне впуска, так и на стороне выпуска, но это не всегда означает, что это лучший способ сделать это. На автомобилях с турбонаддувом, особенно с меньшими турбинами, работающими с высоким наддувом, выпускной кулачок с меньшей продолжительностью действия по сравнению с впускным кулачком полезен, потому что противодавление до турбонаддува заставляет выхлопные газы с трудом покидать двигатель, если вы оставляете клапаны открытыми слишком долго. , что приведет к снижению производительности.

8. ОБЛАСТЬ ПОД КРИВОЙ
Иногда вы слышите фразу «Площадь под кривой», и это относится к кривым мощности и крутящего момента на катящейся дороге двигателя или показаниям динамометрического стенда. Для использования в гонках вам в основном нужна максимальная пиковая мощность, которая по-прежнему позволяет автомобилю оставаться в диапазоне мощности с необходимой передачей, поэтому область под кривой менее важна.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.