Как работает распредвал: Как работает распредвал — АвтоМания — dvd-auto.ru — Штатные головные устройства c GPS навигацией

Содержание

Как работает распредвал — АвтоМания

Распределительный вал – это один из элементов газораспределительного механизма, который осуществляет синхронную работу впуска смеси и выпуска отработанных газов открывая и закрывая клапаны. Неисправности распредвала на прямую сказываются на работе двигателя.

Как работает распредвал будем рассматривать на примере одного цилиндра, так как весь цикл работы аналогичен всем цилиндрам двигателя автомобиля.

Кривошипно-шатунный механизм нужен чтобы преобразовывать возвратно-поступательные движения поршня двигателя в движение коленвала, а вот чтобы преобразовывать вращательные движения во впуск/выпуск газов в цилиндры, нужен распределительный вал, который использует кулачки для закрытия и открытия клапанов. Кулачки распредвала являются основной его частью, воздействуя, на клапана, напрямую или посредством очень короткой тяги, перемещают их вверх-вниз.Чаще всего в механизме ГРМ автомобиля количество кулачков соответствует такому самому количеству клапанов, которые управляются этим распредвалом.

Как работает распредвал: Как работает распредвал — АвтоМания

Хотя иногда встречается когда один кулачок может воздействовать на несколько клапанов.

Весь цикл работы ДВС автомобиля проходящих за 2 оборота коленвала составляет четыре такта. И чтобы их выполнить за 2 оборота (или 720°) потребуется лишь раз открывать и закрывать клапана, таким образом, в то время, как коленчатый вал, прокручивается дважды, распределительный должен обернутся лишь раз, открывая/закрывая при этом все впускные и/или выпускные клапана цилиндров лишь единожды.

1 — кулачок распределительного вала; 2 – пружина клапана; 3 – клапан; 4 – седло клапана.

Дабы разобраться с работой механизма газораспределения и понять принцип работы распредвала, потребуется уяснить важных моменты в работе ГРМ.

Вал газораспределения вращается благодаря ременному или цепному приводу от коленвала.
Распредвал осуществляет вращения у 2 раза медленнее нежели коленвал, благодаря передаточному числу шкивов валов.
Чтобы открытие/закрытие клапанов осуществлялось в нужный момент, угловое положение вала распределения было точно синхронизировано из соответствующим угловым положением коленчатого неизменно во время работы двигателя. Так как конкретному угловому положению коленвала строго соответствует определённое угловое положение распределительного.
Распред и колен валы обязательно имеют свои установочные метки (как правило, на приводных шкивах), которые обеспечивают точную установку относительно друг друга в соответствии с тактом работы.
Каждое положение определенного кулачка распредвала в отношении поршня двигателя определяет начальный, максимальный момент и тот момент когда он должен закрыться.

Стандартный распредвал открывает/закрывает клапан плавно, чтобы максимально уменьшить износ и шум работы.Идеальный режим работы механизма считается таким, когда кулачок впускного клапана нажимает на него чтобы впустить, в цилиндр топливно-воздушную смесь, и затем закрыть этот клапан после заполнения цилиндра. Выпускной же клапан, при этом, должен открываться и закрываться таким образом, чтобы с цилиндра успели выйти все отработанные гази. На практике же все выглядит немного иначе.

Конструкцию распредвала характеризуют 3 важные составляющие, которые и управляют мощностью двигателя. Первая — высота на которую осуществляется подъём клапана, вторая — продолжительность времени открытого клапана, третья — фаза газораспределительного вала.

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).

Распределительный вал: что и как будем распределять?

Распределительный вал является ключевым функциональным элементом газораспределительного механизма автомобильного двигателя. Принцип работы распредвала заключается в механическом воздействии на клапаны цилиндров в строго определенные моменты времени, тем самым обеспечивая синхронность работы элементов топливной системы, системы зажигания и кривошипно-шатунного механизма. Поэтому малейшее отклонение в работе распредвала от оптимального может стать причиной изменения характеристик двигателя, таких как отдаваемая мощность, расход топлива и привести к снижению ресурса других элементов.

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 обнаружить дефект распредвала

Основная причина выхода из строя распредвала – масляное голодание. Оно может возникать из-за плохого состояния фильтра или несоответствующего для данного мотора масла (по каким параметрам подбирается смазка, читайте в отдельной статье). Если соблюдать интервалы ТО, вал газораспределительного механизма прослужит столько же, сколько и весь двигатель.

Типичные неполадки распредвала

Из-за естественного износа деталей и недосмотра автомобилиста могут наблюдаться следующие неполадки вала газораспределителя.

Выход из строя присоединяемых деталей – шестерня привода, ремень или цепь ГРМ. В этом случае вал приходит в негодность и его нужно заменить.
Задиры на опорных шейках и выработка на кулачках. Сколы и канавки появляются из-за чрезмерных нагрузок, например, в результате неправильной регулировки клапанов. Во время вращения увеличенная сила трения между кулачками и толкателями создает дополнительный нагрев узла, разрушая масляную пленку.

Протечка сальника. Она возникает в результате длительного простоя мотора. Со временем резиновый уплотнитель теряет свою эластичность.
Деформация вала. Из-за перегрева мотора металлический элемент при большой нагрузке может искривляться. Такая неполадка выявляется появлением дополнительной вибрации в двигателе. Обычно такая неполадка не длится долго – из-за сильной тряски смежные детали быстро выйдут из строя, и мотор нужно будет отправлять на капитальный ремонт.
Неправильная установка. Само по себе это не является неполадкой, но из-за несоблюдения норм по затяжке болтов и регулировке фаз, ДВС быстро придет в негодность, и его нужно будет «капиталить».
К поломке самого вала может привести плохое качество материала, поэтому, выбирая новый распредвал, важно обращать внимание не только на его цену, но и на репутацию производителя.

Как визуально определить износ кулачков – показано в видео:

Износ распредвала — как определить визуально?

Некоторые автомобилисты пытаются устранить некоторые неисправности вала ГРМ, шлифуя поврежденные участки или устанавливая дополнительные вкладыши. В таких ремонтных работах нет смысла, потому что при их выполнении невозможно достичь точности, необходимой для бесперебойной работы узла. В случае возникновения неполадки с распредвалом специалисты рекомендуют сразу его заменить на новый.

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.

Тонкости конструкции

От высоты и профиля кулачков зависит глубина и продолжительность открывания клапана.

На рисунке видно, что кулачок С больше по высоте, чем остальные, D имеет более тонкую ось и за счет этого опускает клапан ниже, а Е дольше всех продержит клапан в открытом положении (только теоретически, на практике такой профиль кулачков не используется).

На распредвалах, независимо, установлен он один на впуск и выпуск, или на разные клапаны ставятся отдельные валы, предусмотрена так называемая фаза перекрытия: момент, когда выпускной клапан еще не закрылся, а впускной уже открывается. Конструкторы называют это продувкой: поток отработанных газов, выходя, создает дополнительное разрежение, облегчающее поступление воздуха в камеру сгорания. Чем меньше угол перекрытия (примерно от 15 градусов), тем экономичней мотор и лучше приемистость на низких оборотах. И наоборот, чем дольше оба клапана остаются открытыми одновременно, тем лучше приемистость мотора на высоких оборотах, но теряется экономия топлива и экологические нормы.

Схема построения фаз на распредвале

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.

Зачем нужен распределительный вал

Рабочий цикл автомобильного двигателя включает в себя четыре такта, связанных с движением поршня между верхней и нижней мертвыми точками. Последовательность тактов следующая: впуск — сжатие — рабочий ход — выпуск. Исходя из обозначения тактов несложно догадаться, что во время впуска должен быть открыт впускной клапан, осуществляя подачу топливно-воздушной смеси в цилиндр. Такты сжатия и рабочего хода предполагают полную герметичность полости цилиндра для наиболее эффективного преобразования энергии взрыва в поступательное движение поршня. А выпуск сопровождается открытием выпускного клапана для освобождения цилиндра от отработавших газов.

Периоды времени, на протяжении которых впускные и выпускные клапаны цилиндра остаются открытыми, получили название фаз газораспределения, измеряемых в градусах угла поворота коленчатого вала. Следует отметить, что фазы газораспределения, наложенные на рабочий цикл, совершенно не обязаны совпадать с одноименными тактами. Для обеспечения лучшей наполняемости цилиндра топливной смесью и его освобождения от отработанных газов требуется упреждающее открытие или запаздывающее закрытие клапана. А при увеличении частоты оборотов двигателя оптимальным будет перекрытие клапанов — то есть одновременное открытие выпускного и впускного клапана для улучшения продувки цилиндра.

Управление фазами газораспределения и является основной задачей распредвала. Благодаря своим конструктивным особенностям и жесткой связи с коленвалом, распредвал позволяет с высокой точностью регулировать положение клапанов во время работы двигателя. А благодаря некоторым конструкторским решениям в небольших пределах изменять фазы газораспределения, реагируя на условия работы.

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.

Магия газораспределения

Распределительный вал, именуемый в простонародье распредвал, является основным элементом газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя внутреннего сгорания. Давайте попробуем разобраться детально в этом каламбуре сложных слов. Итак, по порядку.

Как вы уже, наверное, знаете, полезная работа мотора автомобиля осуществляется за счёт сгорания топлива в цилиндрах. Этот процесс воздействует на поршни, которые, перемещаясь, вращают коленчатый вал.

Чтобы в цилиндры вовремя поступала свежая порция топливно-воздушной смеси, а также, чтобы они освобождались от продуктов горения, нужна синхронная работа поршней, а также впускных и выпускных клапанов, на которые и возложена функция своеобразных дежурных по очистке и наполнению.

А управляет их деятельностью специально обученный «сотрудник» ГРМ – распредвал. Именно он в слаженной кооперации с коленчатым валом ответственный за своевременное открытие и закрытие клапанов или, как это называют в серьёзной технической литературе, за фазы газораспределения.

Если симбиоз коленчатого и распределительного валов работает чётко, а клапаны открываются и закрываются в выверенные моменты – автомобиль радует вас обещанным расходом и заявленной мощностью мотора.

Но если какой-нибудь из элементов газораспределительного механизма дал сбой, всё не так радужно. Так, к примеру, при неправильной синхронизации валов, клапаны могут ударять об поршень, что может привести к очень печальным последствиям вплоть до дорогостоящего капитального ремонта двигателя.

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.

Характерные неисправности

Будет справедливо назвать распределительный вал достаточно надёжным и долговечным элементом двигателя. Зачастую деталь изнашивается только к моменту первого серьёзного ремонта силовой установки. Для автомобилистов, в распоряжении которых оказался двигатель без наличия гидрокомпенсаторов, рекомендуется каждые 10-15 тысяч километров проверять зазоры распределительного вала, оснащённого рокерами, и настраивать их по мере необходимости. Вне зависимости от типа ДВС, во всех моторах обязательно в процессе эксплуатации контролируется степень натяжения цепи или ремня газораспределительного механизма. Они более ограничены по сроку своей службы, чем сам распредвал. Распределительные валы относятся к трущимся деталям двигателя, а потому наиболее опасным явлением для них считается механический износ. Ещё одной характерной неисправностью для распредвала считается выход из строя подшипника, разрушение и деформация сальника. Если элементы распредвала выходят из строя, это запускает цепную реакцию, в результате которой ломаются иные компоненты силовой установки. Поломка распредвала обычно обусловлена:

естественным износом элемента;
низким давлением масла в смазочной системе;
использованием низкокачественных масел;
дефицитом масла в системе;
нарушением температурного режима работы двигателя;
механическими повреждениями.

В случае с механическими повреждениями чаще всего ломаются натяжные ролики и ремни распредвала, которые ограничены по сроку службы. Когда происходит разрыв ремня газораспределительного механизма, сами распредвалы могут серьёзно пострадать. В итоге можно выделить несколько наиболее часто встречающихся поломок в конструкции распределительных валов:

механическая поломка компонентов;
износ подшипников;
износ кулачков;
деформация вала.

Всё это не обязательно происходит сугубо по причине естественного износа. Многие автомобилисты сталкиваются с проблемой заводского брака. Тут речь идёт о недостатках конструкции, ошибках в проектировании или использовании некачественных компонентов при изготовлении распределительного вала. Но это в основном встречается на бюджетных автомобилях. Определить неисправность, возникшую в распределительном валу, можно по характерному стуку. Он появляется при возникновении рассмотренных поломок и неисправностей. Но не всегда причина стука именно в самом распредвале. Также посторонние стуки иногда возникают, если автомобилист залил в двигатель плохое или не подходящее этому мотору моторное масло, либо подача топлива не была должным образом отрегулирована после вмешательства в систему по причине ремонта или замены компонентов.

Всё это приводит к потере синхронности в процессе работы клапанов цилиндров двигателя и кулачков. В результате мотор теряет свою мощность, начинает потреблять значительно больше топлива, а также отмечается нестабильная работа в разных режимах. Во многом жизнеспособность и продолжительность эксплуатации распределительного вала зависит от грамотности эксплуатации двигателя. Если соблюдать все правила по обслуживанию и содержанию мотора, распредвал сможет проработать в течение всего срока службы двигателя вплоть до капитального ремонта. Иногда, даже после капитального восстановления, старый распределительный вал остаётся в хорошем состоянии, что позволяет и дальше его использовать.

Замена распределительных валов на двигателях внутреннего сгорания является крайне ответственной и сложной задачей. Она требует проведения обязательной предварительной проверки и доработки поверхностей по мере необходимости. Если этого не сделать, уже новый распредвал начнёт очень быстро изнашиваться. В конечном итоге он за короткий срок полностью выйдет из строя. Специалисты отмечают, что при возникновении необходимости замены в двигателе его распределительного вала, крайне важно параллельно заменить все элементы, работающие в непосредственном контакте с распредвалом.

Чем отличается коленвал от распредвала?

Коленвал — деталь сложной формы, благодаря которой соединяется в одно целое поршневая группа. В цилиндрах происходит сжатие и воспламенение топлива, поршень двигается поступально вперед и назад. Движение поршней через шатуны передается на коленчатый вал. На коленвале содается крутящий момент, передаваемый затем от двигателя на трансмимссию автомобиля. Изготавливается эта деталь из особопрочных сплавов стали или чугуна. Для того, чтобы коленвал выдерживал температурную и механическую нагрузку, производят его путем ковки и штампования на специальных станках. Конструкция деталипринципиально не меняется уже много десятилетий.

Коленвал

На спортивных автомобилях устанавливают так называемый, «облегченный» коленвал — его масса уменьшена за счет более точной балансировки и уменьшения маховика, а так же благодаря изготовлению из более легких сплавов. Это позволяет двигателю быстрее набирать обороты и выдавать больше мощности. На серийных автомобилях, не участвующих в соревнованиях, не рекомендуется установка облегченного коленвала.

На ранних моделях автомобилей коленвал можно было проворачивать с помощью специальной рукояти, в народе называемой «кривой стартер». Так двигатель можно было запустить «вручную», а на самых ранних автомобилях и некоторых грузовых моделях 20 века двигатель заводился только таким образом. Вплоть до 90х годов прошлого столетия владельцы жигулей, москвичей и уазов возили такую рукоять в багажнике, а в морозы двигатель обязательно перед запуском о стартера несколько раз «проворачивали» вручную. Это значительно облегчало пуск и позволяло избежать поломки промерзшего двигателя. В современных двигателях эта проблема практически отсутствует. Во-первых, сильно изменились составы моторного масла и оно практически не замерзает, вплоть до -50С. Во-вторых, значительно изменились конструкции двигателей и материалы изготовления деталей, что делает беспроблемным хлоодный пуск двигателя даже после длительной стоянки в условиях сниженных температур.

При сильном износе коленвала двигатель может выйти из строя или вовсе «заклинить». Поэтому, несмотря на то, что деталь изготавливается из выскопрочных сплавов, при большом «пробеге» двигателя может потребоваться ее ремонт или полная замена. На старых двигателях, ввиду значительной стоимости детали, ее обычно стараются отремонтировать. На новых моделях, ввиду невозможности обработки детали вне заводских условий и отсутствии запчастей, деталь заменяется аналогичной.

Конструкция

Распредвалы изготавливаются методом литья из чугуна или штамповки из стали и представляют собой комбинацию из следующих функциональных элементов:

опорные шейки;
кулачки.

Опорные шейки служат для установки распредвала в корпус двигателя и работают в паре с подшипниками скольжения, функцию которых могут выполнять вкладыши или втулки, изготовленные из антифрикционных сплавов.

Основными рабочими элементами являются кулачки, которые непосредственно взаимодействуют с приводом клапана, выполненного в виде толкателя или гидрокомпенсатора. От профиля кулачка зависит время, скорость, а также высота подъема клапана.

Для обеспечения смазкой трущихся деталей, а также для создания масляного клина в парах скольжения, внутри распредвала выполняется полость, называемая масляным каналом. Через отверстия в кулачках масло поступает из полости, обеспечивая смазкой и сами кулачки и элементы привода клапана.

Поскольку фазы газораспределения связаны с рабочими тактами, привод распредвала производится непосредственно от коленчатого вала двигателя с использованием зубчатой, цепной или ременной передачи. Передаточное число выбирается таким образом, чтобы на два оборота коленвала приходился один оборот распредвала. Синхронизация обеспечивается на этапе сборки путем выставления приводных шестерен коленчатого и распределительного валов согласно меткам на блоке двигателя.

Устройство и конструкция конкретного двигателя определяет место установки распредвала. Так различают двигатели со следующими положениями распредвала:

нижнее;
среднее;
верхнее.

От того, где находится распредвал, зависит устройство и состав всего газораспределительного механизма. Однако, чем дальше распредвал располагается от клапанов, тем больше деталей используется для их привода, тем самым увеличивая общую инерционность системы. Поэтому в современных двигателях используется верхнее расположение распредвала, что обеспечивает снижение масс и увеличение жесткости всей конструкции.

Отличаются двигатели и по количеству распредвалов. Так при использовании одной пары клапанов на цилиндр достаточно одного вала в ГБЦ рядного двигателя или в развале V-образного двигателя. Тогда как использование двух пар клапанов уже предполагает установку двух распредвалов в рядном или четырех в V-образном двигателе.

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.

Функции распредвала

Распредвал – элемент ГРМ (газораспределительного механизма). Он определяет порядок тактов мотора и синхронизирует открывание/закрывание клапанов, которые подают в цилиндры воздушно-топливную смесь и отводят отработанные газы.

Газораспределительный механизм работает по следующему принципу. В момент запуска двигателя стартер проворачивает коленчатый вал. Распредвал приводится в движение при помощи цепи или ремня, посаженного на шкив коленвала. В цилиндре открывается впускной клапан, и в камеру сгорания поступает смесь бензина и воздуха. В этот же момент датчик коленвала подает импульс на катушку зажигания. В ней генерируется разряд, который идет на свечу зажигания.

К моменту, когда появляется искра, оба клапана в цилиндре закрыты, а топливная смесь сжата. Во время возгорания образуется энергия, и поршень перемещается вниз. Так коленвал проворачивается и приводит в движение распределительный вал. В этот момент он открывает выпускной клапан, через который выходят отработанные в процессе горения газы.

Распредвал всегда открывает нужный клапан на конкретный промежуток времени и на стандартную высоту. Благодаря своей форме этот элемент обеспечивает стабильный цикл смены тактов в моторе.

Подробно о фазах открытия и закрытия клапанов, а также об их настройках, показано в данном видео:

В зависимости от модификации двигателя в нем может стоять один или несколько распредвалов. В большинстве автомобилей эта деталь размещена в головке блока цилиндров. Она приводится в движение за счет вращения коленчатого вала. Эти два элемента соединяются при помощи ремня или цепи ГРМ.

Чаще всего одним распредвалом оснащены двс с рядным расположением цилиндров. Большинство таких двигателей имеет по два клапана на цилиндр (один впускной, а другой выпускной). Встречаются также модификации с тремя клапанами на цилиндр (два на впуск, один на выпуск). Двумя валами чаще комплектуются двигатели, в которых на один цилиндр приходится по 4 клапана. В оппозитных двс и с V-образной формой тоже устанавливается два распределительных вала.

Моторы с одним валом ГРМ имеют простую конструкцию, что приводит к снижению стоимости агрегата в процессе изготовления. Такие модификации легче обслуживать. Их всегда устанавливают на бюджетные автомобили.

На более дорогих модификациях двигателей некоторые производители устанавливают второй вал для снятия нагрузки на вал и в некоторых моделях ДВС для обеспечения сдвига фаз распределения газов. Чаще всего такая система встречается в автомобилях, которые должны отличаться спортивными характеристиками.

Распредвал всегда открывает клапан на конкретный промежуток времени. Чтобы улучшить эффективность мотора на повышенных оборотах, необходимо изменить этот интервал (двигателю нужно больше воздуха). Но при стандартной настройке газораспределительного механизма при повышенных оборотах коленвала впускной клапан закрывается раньше, чем в камеру поступит нужный объем воздуха.

В то же время, если установить спортивный распредвал (кулачки на дольше открывают впускные клапаны), на низких оборотах двигателя есть большая вероятность, что впускной клапан откроется еще до того, как закроется выпускной. Из-за этого часть смеси попадет в выхлопную систему. Как результат – потеря мощности на низких скоростях и повышение токсичности выхлопов.

Самая простая схема для достижения такого эффекта – установить распредвал с функцией проворачивания на определенный угол относительно коленвала. Этот механизм позволяет осуществить раннее и позднее закрытие/открытие впускных и выпускных клапанов. На оборотах до 3500 он будет находиться в одном положении, а когда этот порог преодолевается, вал немного проворачивается.

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

Помимо распределения тактов двигателя данная деталь приводит в движение дополнительное оборудование (зависит от модификации мотора), например, масляный и топливный насосы, а также вал трамблера.

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.

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.

Разновидности распредвалов

А теперь несколько слов о разновидностях распредвалов, а вернее о разнообразии их конфигураций в составе газораспределительного механизма и двигателя. В зависимости от расположения распредвалы различают:

с верхним расположением;
нижним расположением.

Нижнерасположенная схема на сегодняшний день считается устаревшей, так как не позволяет развивать высоких оборотов двигателя и имеет кучу технологических ограничений. Верхнее расположение, в свою очередь, эффективно и наилучшим образом позволяет выжать из мотора максимум.

Коленвал и распредвал в чем разница, где находится распределительный вал

Распредвал – что это и для чего он создан

Распределительный вал в двигателе служит для открытия и закрытия клапанов в цилиндрах строго в соответствии с расчетными интервалами. Распредвалов в двигателе может быть несколько, в зависимости от конструкции. Обычно устанавливается один или два вала на каждую группу цилиндров. Автомобильный двигатели, как правило, имеют один или два распредвала.

Двигатели так же могут разделяться на верхне- и нижневальные, в зависимости от расположения распредвала — в головке блока цилиндров или в его основании. Для управления фазами газораспределенияв двигателе распредвал жестко связан с коленвалом одним из способов: привод ремнем или цепью или через шестерни. На спортивных автомобилях устанавливается распредвал с измененными кулачками, для соответствующего изменения в фазах газораспределения двигателя. Это, с одной стороны, может служить для увеличения мощности двигателя, а с другой, может приводить к быстрому износу деталей, не рассчитанных на такую работу.

Распредвал

Распредвал при работе, так же, как и любая деталь двигателя, подвержен износу. В двигателях старых поколений иногда возможен ремонт распредвала, путем наплавления кулачков и их последующей обработки и замены вкладышей. В современных двигателях распредвал не ремонтируется, а сразу заменяется на новый.

Долговременную работу распредвала обеспечивает хорошо работающая система смазки в двигателе. При недостаточном уровне смазки происходит ускоренный износ детали, что может приводить к сбоям в работе двигателя — нарушению фаз газораспределения, неравномерной работе одного или нескольких клапанов.

Часть современных двигателей лишена распредвала, а газораспределительным механизмом управляет электроника с помощью электро-механических приводов. Это позволяет задавать режимы работы двгателя, отличающиеся от сьандартных и не зависящие от оборотов коленвала.

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.

Как устроен распредвал

Распредвалы в головке блока цилиндров.

Как работает распредвал

Как работает распредвал.

За что отвечает датчик распредвала

Поломки и их причины

Капелька теории

Главное отличие рокеров для нивы «маде ин USSR» от «маде ин Россия» — это материал. По советской металлоклассификации и гостам, чугун делился на две большие категории. Чугун высшего качества, КЧ – ковкий чугун. И весь остальной, БЧ – белый чугун. Данные материалы отличались не только удельным весом, но и кристаллической структурой. Из КЧ делались станины для станков, блоки двигателей, корпуса редукторов. Из БЧ – гири, противовесы, крышки люков…..и другие важные детали ))) Как можно догадаться, старые рокера сделаны из КЧ, новые из БЧ ))) Ну поскольку в данном случае поделать ничего нельзя, перейдем к конкретике на данный момент.

Элементы движения. Шатун

Шатун передает усилие движущих сил цилиндра на коленчатый вал. Он всегда нагружен осевой силой, которая определяет напряжения сжатия, и в конце такта выпуска 4-тактных ДВС — растяжения в теле шатуна. Кроме того, при движении шатуна возникают силы инерции, которые вызывают незначительный изгиб его стержня. При наличии значительных по величине осевых сил этот изгиб может явиться причиной поломки шатуна. Поэтому к конструкции шатуна предъявляется требование не только механической прочности, но и достаточной продольной жесткости.

Рис. 6 Шатун современного тронкового дизеля

Шатун состоит из нижней головки 1, стержня (или тела) 2 и верхней головки 3. У судовых дизелей шатуны изготавливаются исключительно из стали путем штамповки (для двигателей малой и средней мощности), отливки или поковки — для мощных судовых двигателей. Как правило, при штамповке тело шатуна имеет в сечении двутавр. У мощных двигателей тело шатуна имеет цилиндрическую форму.

У крейцкопфных двигателей как верхняя, так и нижняя головки шатуна — разъемные. В двигателях старых конструкций нижняя головка была отъемная, так называемая “морского” типа. В такой конструкции есть возможность регулировать объем камеры сжатия прокладками под подпятник шатуна. Верхняя головка может быть «вильчатого» или “безвильчатого” (рис. 5) типа. В большинстве случаев головной и мотылевой подшипники шатуна имеют вкладыши, залитые белым металлом. Однако встречаются конструкции с заливкой белого металла непосредственно в крышку головного и мотылевого подшипников (двигатели B&W старой конструкции). Для смазки подшипников предусмотрено сверление в теле шатуна.

В 2-тактных дизелях головной подшипник традиционно считается наименее надежным элементом, что определяется трудностями доступа смазки к трущимся поверхностям. Силы веса выше расположенных элементов движения и давление газов в цилиндреХарактеристика процесса сгорания топлива в цилиндре дизеля по индикаторной диаграмме постоянно прижимают цапфы поперечины к поверхности заливки подшипника, зазор отсутствует, что препятствует поступлению масла. Для решения этого вопроса обычно используется один из способов: 1) при доводке дизеля тщательно подбирают массы деталей и параметры рабочего процесса с тем, чтобы при работе дизеля в процессе сжатия рабочего тела сила инерции на каком-то угле поворота коленчатого вала превысили силу от давления сжатия, чтобы в нижней части головного подшипника появлялся зазор для доступа масла; 2) цапфы головного подшипника состоят из 2-ух частей, имеющих незначительный эксцентриситет, позволяющий доступ смазки к трущимся поверхностям при качательном движении шатуна; 3) в двигателях MAN старой конструкции к поперечине крейцкопфа крепился поршневой насос с приводом за счет качательного движения шатуна — для подачи смазки под давлением к головному подшипнику. В современных двигателях такое решение не применяется.

Распредвал

Отличие распредвала 21213 от 2106

Отличие распредвалов с Нивы и Классики

Комментарии 47

я так понял что на нивовском валу высоких оборотов не будет?

Добрый день Евгений. Просмотрел видео, прочел стену, не нашел ответа на интересующий меня вопрос. Мне досталась в наследство ВАЗ 21011 79г. в. 1.3 мотор, сток. В планах увеличения мощности и гонок нет, машина делается для спокойного круиза и поездок по межгороду. Подскажите пож. какой распредвал поставить чтоб не надо было переделывать ГБЦ и уменьшились провалы на низах. Заранее спасибо

11 мотор по своей натуре не очень любит низы. В 11 блоке поршень в ВМТ ровняется с концом цилиндра т.е. недоход отсутствует, поставишь вал с подъемом выше клапана загнет. Не трогай ничего, проблему плохой тяги на низах решит повышение холостого (если нет электронного ДХХ) смесь побольше сделай, и чтоб холостой

900 был, и/или выставь трамблер пораннее на 1-2 градуса, при этом расход по ГОРОДУ на стакан два возрастет. Такой уж 11 движок, если хочешь заменить одну деталь пол двигла придется поменять…

здравствуйте Евгений подскажите пожалуйста у меня ваз 2107 инжектор какой распредвал поставить 21213 или 21214 у меня ручная регулировка клаппанов, и есть ли разница распредвалов для инжектора и карбюратора заранее огромное спасибо!

#1 mexanik

Users
37 сообщений
Марка авто: ВАЗ-2106
Откуда: Павлово

#2 ArturiK

VIP Member4 977 сообщений

Марка авто: Mitsubishi Carisma
Откуда: Ростов-на-Дону

Просмотр Гаража

Хочу поменять распредвал. Но незнаю какой поставить шестерочный или нивовский. Где-то писали что с нивовским тяга лучьше. Помогите выбрать какой поставить? И из-за чего лучьше тяга?

#3 mexanik

Users37 сообщений

Марка авто: ВАЗ-2106
Откуда: Павлово

#4 Karidat

Advanced Members248 сообщений

Марка авто: вишневая ВАЗ 2109 1988 г.в.
Откуда: Орел

#5 mexanik

Users37 сообщений

Марка авто: ВАЗ-2106
Откуда: Павлово

#6 ВИНИ

Users87 сообщений

Марка авто: ВАЗ 210610
Откуда: Тверская обл.г.Конаково

Просмотр Гаража

#7 mexanik

Users37 сообщений

Марка авто: ВАЗ-2106
Откуда: Павлово

#8 ArturiK

VIP Member4 977 сообщений

Марка авто: Mitsubishi Carisma
Откуда: Ростов-на-Дону

обьясните соотношение скорости коленвала и распредвала в 4-х тактном двигателе!!!

Скорость коленвала в два раза больше скорости распредвала. Впуск, сжатие – полный ход поршня вниз-вверх, то есть один оборот коленвала. Рабочий ход, выпуск – еще полный ход поршня и еще один оборот коленвала. Для распредвала 4 такта – это один цикл, один оборот.

точнее оборотов

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.

Распредвал: устройство и принцип работы

Распределительный вал входит в состав ГРМ двигателя. Бесперебойная и точная работа запчасти позволяет мотору правильно функционировать. Именно распредвал обеспечивает впуск-выпуск тактов работы мотора.

Газораспределительный механизм может иметь верхнее или нижнее расположение клапанов – это зависит от устройства двигателя. ГРМ с верхним расположением клапанов встречается чаще, потому что такое строение ускоряет и облегчает регулировку, ремонт и обслуживание распредвала.

Устройство

При помощи ремня или цепи распределительный вал конструктивно взаимосвязан с коленчатым валом. Ремень или цепь распредвала натягивается на звездочку коленвала или шкив распредвала (выглядит как разрезная шестерня – это более практичный вариант, зачастую применяют для тюнинга мотора, чтобы увеличить скорость).

Подшипники расположены на головке блока цилиндров. Внутри них вращаются опорные шейки распределительного вала. Когда ломается крепление шеек, то для ремонта используют вкладыши.

Не допустить осевой люфт помогают фиксаторы, входящие в конструкцию детали. По оси вала проходит сквозное отверстие необходимое для смазки трущихся запчастей. С помощью заглушки отверстие закрывается сзади распредвала.

Важная составная часть детали – это кулачки. Их количество зависит от количества впускных-выпускных клапанов. Кулачки регулируют фазы газораспределения двигателя и порядок работы цилиндров – это является главной функцией распредвала.

Все клапана имеют кулачки. Кулачок заходит на толкатель и так открывает клапан. Как только кулачок возвращается в начальное положение, мощная возвратная пружина закрывает клапан.

Кулачки располагаются между опорными шейками. Газораспределительная фаза зависит от числа оборотов мотора и конструкции впускных-выпускных клапанов. Такие данные нужно искать для конкретной модели в диаграммах и таблицах составленные производителем.

Работа распредвала

Распредвал по конструкции находится в развале блока цилиндров. Цепная или зубчатая передача коленчатого вала заставляет работать распределительный вал.

Когда вращается распредвал, то в этот же момент кулачки воздействуют на работу клапанов. Правильный процесс полного цикла осуществляется, когда всё строго соответствует порядку работе цилиндров мотора и фазам газораспределения.

На распределительные шестерни или приводной шкив наносят установочные метки с целью определить соответствующие фазы газораспределения. Кулачки распредвала и кривошипы коленвала в этот момент должны находится в конкретном положении.

Если установка осуществляется по меткам, то, получается добиться правильной последовательности тактов, а именно порядка работы цилиндров мотора.

Количество распредвалов в моторе

Конфигурация мотора влияет на количество распределительных валов. Моторы с рядной конфигурацией имеющие одну пару клапанов на цилиндр оборудуются одним распредвалом. Если на каждый цилиндр идет по 4 клапана, тогда мотор оснащают двумя распредвалами.

Поршневые и V-образные двигатели имеют 1 распределительный вал в развале, а если 2 распредвала, то каждый располагается в головке блока. Исключения встречаются, но они чаще связанны с особенностями в конструкции двигателя.

как работает, неисправности, ремонт и замена Ванос

VANOS – это система изменения фаз газораспределения, которая изменяет синхронизацию клапанов, меняя положение распределительных валов по отношению к ведущей шестерне и коленчатого вала. Блок VANOS расположен между распределительным валом и шестерней цепного привода. Если на обычном приводе клапанов относительное угловое положение распределительного вала с коленчатым валом независимо от нагрузки на двигатель не меняется, то система изменения фаз позволяет регулировать положение распредвала в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель.

На низких оборотах двигателя положение распредвала изменяется таким образом, что клапаны открываются позднее, что улучшает качество холостых оборотов и позволяет плавно развивать мощность. При увеличении оборотов двигателя клапаны открываются раньше, что позволяет повысить крутящий момент, снизить расход топлива и токсичность выхлопа. При высоких оборотах двигателя клапаны снова открываются позже, что позволяет получить полную мощность.

Вся регулировка осуществляется с помощью поршней, которые перемещаются под давлением масла, воздействуя тем самым на шестерни распредвалов с помощью зубчатого вала, соединенного с поршнем. Давление масла, в свою очередь, регулируется электромагнитным клапаном, работающим от системы управления двигателем, на основании информации от датчиков положения распредвалов. Изменение фаз достигается подачей масла с разных сторон от поршня. Датчик определяет текущее угловое положение распределительного вала и посылает информацию для сравнивания значения с заданным углом.

Для более точной регулировки (например, на двигателях для автоспорта), система VANOS дополняется радиально-поршневым насосом и давление масла повышается до 100 бар.

Достоинством системы VANOS является простота, а основным минусом являются проблемы с износом внутренних уплотнительных колец поршня. Их износ приводит к нарушению работы системы.

Современные моторы BMW оснащаются системой Doppel-VANOS, в которой на обоих распределительных валах механизма ГРМ размещены исполнительные узлы Ванос. Исполнительные узлы управляются давлением масла с помощью электромагнитных клапанов расположенных в двигателе (выше на фото).

Возникновение проблем в системе VANOS обусловлено несколькими причинами:

Высоким температурным режимом работы двигателя, обусловленным экологическими требованиями к современным бензиновым двигателям BMW.
Низким качеством используемых моторных масел (либо использование контрафакта).
Несвоевременное обслуживание двигателя (проходите техобслуживание по регламенту).

Что в итоге? Вследствие процесса коксования масла (загрязнение и отвердевание), узкие масляные каналы забиваются отложениями. Вследствие этого управляющего давления масла не хватает для эффективной работы исполнительных механизмов. В блок управления двигателем записывается ошибка и на приборной панели загорается лампа Check Engine, либо появляется сообщение «пониженная мощность» на бортовом компьютере вашего BMW.

Ремонт VANOS сегодня нецелесообразен, в большинстве случаев производится его замена.

Техцентр Мир BMW имеет значительный опыт ремонта системы VANOS на BMW с двигателями серии: M52, M54, M62, N46. Отметим, что на двигателях N52, N53, N54, N62 и N63 осуществляется только замена VANOS, в других случаях возможен ремонт, но этот момент необходимо решить с мастером, который после диагностики ДВС предложит вам оптимальное решение по устранению проблемы с Ванос вашего БМВ.

Рекомендуем следующую последовательность действий при проблемах/неисправностях с системой VANOS:

Промывка смазочной системы двигателя специальным очистителем для растворения отложений в масляных каналах.
Замена моторного масла с масляным фильтром.
Промывка соленоидов VANOS на ультразвуковом стенде.
Промывка или замена обратных клапанов VANOS.
Сброс адаптаций и коррекций блока управления двигателем.
Повторная диагностика через 100 км пробега.

Этот метод позволит менее затратно устранить проблемы с VANOS. Если же ошибка останется и будет отсутствовать тяга мотора, то необходим ремонт системы Ванос, который включает: замена исполнительных узлов VANOS, цепи ГРМ, натяжителя и планок натяжителя.

Симптомы неисправностей для замены Vanos:

Глохнущий двигатель на “холодную”.
Тяжелый набор оборотов.
Пропадание тяги во время набора оборотов.
Плавающие обороты на холодном двигателе.
Увеличенный расход топлива.
Громкая работа Vanos (стук, шум).
Уменьшение крутящего момента – плохая тяга, особенно на низких оборотах до 3000 об/мин.

Если какие-либо из симптомов вы заметили на вашем БМВ, то обратитесь в сервис на диагностику, проконсультируйтесь и запишитесь на ремонт или замену Vanos по телефону +7 495 967-98-97, либо оставьте заявку через форму обратной связи:

Понимание того, как работают распределительные валы

События, связанные с распределительными валами и фазами газораспределения, несомненно, на первый взгляд могут показаться кучей обезьяньих движений. Тем не менее, есть мотив и безумие в том, как проектируются распределительные валы и, в частности, в том, как компании, производящие распределительные валы, проектируют и проектируют их. Затем вы, как энтузиаст, должны решить, как правильно выбрать камеру для вашего приложения.

Распределительный вал представляет собой вал с рядом эксцентриков (кулачков) вдоль его центральной линии в различных положениях, предназначенных для открытия впускных и выпускных клапанов во времени с синхронизацией коленчатого вала и поршня.Есть пружины, которые закрывают клапаны. Старые двигатели с распределителями также будут иметь приводную шестерню распределителя/масляного насоса вдоль распределительного вала на одном или другом конце. Когда распределительный вал открывает клапаны и как долго синхронизация поршня определяет, как будет вести себя двигатель и какую мощность он будет производить. Ничто так не влияет на поведение двигателя, как профиль распределительного вала и синхронизация.

Распределительный и коленчатый валы, проходящие параллельно по центру блока цилиндров, вращаются с разной скоростью.Коленчатый вал вращается ровно в два раза быстрее распределительного вала в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания. Четыре цикла: впуск, сжатие, зажигание/мощность и такт выпуска. Для завершения четырех циклов требуется два полных оборота коленчатого вала и один оборот распределительного вала.

На такте впуска с открытым впускным клапаном воздух и топливо всасываются в отверстие цилиндра для сгорания и механического результата тепловой энергии. Когда кривошип поворачивается и поршень начинает свое движение вверх в такт сжатия с обоими закрытыми клапанами, свеча зажигания срабатывает на несколько градусов поворота кривошипа до верхней мертвой точки (ВМТ).К тому времени, когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), в верхней части поршня происходит сгорание и тепловое расширение.

Образовавшийся фронт пламени с ревом проходит через верхнюю часть поршня с высокой скоростью, воздействуя на поршень и камеру сгорания. Тепловая энергия, подаваемая на поршень, воздействует на шатун и шейку коленчатого вала, превращая прямолинейное действие во вращательное движение и мощность. Когда коленчатый вал снова поворачивается, поршень возвращается к ходу вверх, вытесняя горячие выхлопные газы через открытый выпускной клапан.

Действие клапана является прямым результатом действия кулачка на толкатель, толкатель, коромысло и шток клапана. Чтобы понять, что такое распределительный вал, нужно знать всю терминологию.

Базовая окружность: Самая нижняя точка лепестка, когда клапан полностью закрыт.

Рампа: Часть лепестка, где клапан начинает открываться или начинает закрываться. Конструкция рампы определяет, насколько быстро или медленно открывается или закрывается клапан.

Носик: Самая высокая точка лепестка, когда клапан полностью открыт.

Подъем лепестка: Величина подъемной силы, создаваемая самим лепестком.

Подъем клапана: Величина подъема клапана, умноженная на коэффициент коромысла. Если подъем лепестка на кулачке составляет 0,500 дюйма, а передаточное число коромысла составляет 1,6:1, у вас будет подъем клапана на 0,800 дюйма. Соотношение коромысла 1,6:1 означает, что подъемная сила кулисы в 1,6 раза больше, чем у кулисы.

Продолжительность: Время, в течение которого клапан находится вне седла в градусах поворота коленчатого вала.Рекламируется продолжительность и продолжительность при подъеме на 0,050 дюйма. Существует также продолжительность при подъеме на 0,006 дюйма. У каждого производителя кулачков свой подход к определению продолжительности. Посмотрите на эти цифры для каждой камеры и примите правильное решение.

Центры лепестков: Также известный как разделение кулачков, это взаимосвязь кулачков впускного и выпускного кулачков друг с другом. Другими словами, «расстояние лепестков» — это количество градусов, на которое разнесены пики впускных и выпускных лепестков. Возьмите это число градусов, в которых вершины кулачков разнесены, и разделите его пополам, и вы получите количество градусов коленчатого вала, в которых они разнесены.

Увеличение числа градусов, на которое лепестки отстоят друг от друга, уменьшает перекрытие клапана, а уменьшение числа градусов увеличивает перекрытие клапана. Перекрытие клапанов — это когда оба клапана находятся вне своих седел одновременно между тактами выпуска и впуска. То, что это означает для производительности, зависит от соотношения штоков и времени пребывания поршня в верхней части канала ствола. Вы хотите, чтобы продувка выхлопных газов увеличивала скорость на стороне впуска, где выходящие газы помогают втягивать свежий воздух/топливный заряд.Это также может работать против вас в зависимости от размера камеры и времени, в течение которого впускной клапан открыт.

Асимметричный лепесток: Лепесток с динамикой рампы открытия, отличной от динамики закрытия. Это означает, что клапан открывается с разной скоростью, чем закрывается.

Выбор распределительного вала заключается в понимании множества переменных, происходящих в двигателе. Вы не можете просто зайти в каталог распределительных валов и выбрать шлифовку. Вы должны кое-что знать о двигателе, с которым работаете.Данный профиль распределительного вала будет вести себя по-разному с различными типами архитектуры двигателя.

Длинный стержень или короткий стержень? Вы знаете передаточное число тяг двигателя? Что такое степень сжатия? Насколько велики камеры сгорания и какой формы они имеют? Железная голова или алюминий. Что такое поршневой купол или объем тарелки? Какие размеры клапанов? Что у вас есть для индукционной системы? Топливо инжекторное или карбюраторное? Планируется ли установка нагнетателя, турбонаддува или закиси азота? Что такое диаметр отверстия и ход поршня? И самое главное, как вы собираетесь использовать автомобиль большую часть времени?

По мере увеличения оборотов двигателя становится все труднее заполнить цилиндры топливно-воздушной смесью. Мы решаем эту проблему, увеличивая продолжительность кулачка распределительного вала, то есть, как долго клапан находится вне своего седла. Некоторые кулачковые шлифовальные машины решают эту проблему заполнения цилиндра, открывая выпускной клапан ближе к концу рабочего такта, так что к тому времени, когда кривошип поворачивается до такта выпуска, выпускной клапан полностью открыт. Если учесть эту динамику в перекрытии клапанов, продувка способствует такту впуска воздуха/топлива. События, связанные с увеличением мощности, происходят так быстро на высоких оборотах, что нам приходится думать о следующем энергетическом цикле — намного раньше.

К тому времени, когда поршень приближается к нижней части своего рабочего хода, большая часть тепловой энергии израсходована, и преждевременное открытие выпускного клапана практически не причиняет вреда. Цель состоит в том, чтобы заполнить отверстие цилиндра как можно большим количеством воздушно-топливной смеси, а это означает, что нужно думать заранее о рабочем такте и такте выпуска.

Мы знаем, что клапаны наиболее эффективны, когда они широко открыты. Фактически, наиболее оптимальным сценарием были бы клапаны, открывающиеся мгновенно, а не постепенно. Однако в грубом механическом мире кулачков и толкателей действие клапана не работает таким образом, особенно если вы работаете с уличным кулачком.На самом деле, у двигателей другая работа на улице, чем в гонках.

Гоночные кулачки часто представляют собой другую историю, где агрессивный профиль кулачка обеспечивает быстрое действие мгновенного открытия клапана, особенно с роликовыми кулачками и практически невозможно с плоским толкателем. Если у вас нет щедрого бюджета или приятеля, который является вашим личным кулачковым шлифовщиком, это вряд ли произойдет. Вы должны довольствоваться тем, что есть на полке, или перейти к индивидуальному помолу.

Краткие факты о кулачках

Агрессивные профили кулачков дадут вам больше мощности. Тем не менее, всегда есть определенные потери с точки зрения долговечности, экономии топлива и снижения выбросов. Вы не можете иметь все это, но вы можете приблизиться. Радикальный кулачок с экстремальным подъемом сильно влияет на клапанный механизм. Это забьет пружины, которые будут страдать от циклической усталости. Стержни клапанов, направляющие и держатели тоже будут подвергаться ударам.

Выбор правильного распределительного вала для вашего проекта по сборке двигателя включает в себя домашнюю работу и общение со знающими людьми, которые могут помочь вам принять правильное решение.Вот почему вам захочется пообщаться с технической поддержкой Crower Cams, когда придет время выбирать распределительный вал и соответствующую систему клапанного механизма. Немногие в отрасли могут предложить вам лучшую техническую поддержку и продукт, чем Crower, потому что Crower делает это дольше, чем большая часть отрасли. Опыт Кроуэра всегда был сосредоточен на гонках и на том, что гоночный опыт сделал для уличных выступлений.

Если вы строите ежедневный пригородный автомобиль или круизер выходного дня, вам нужен удобный профиль камеры, с которым вы можете жить.Вам нужен цивилизованный холостой ход, но что-то, что сработает, когда придет время сбросить газ. Вот почему роликовые гидравлические распределительные валы имеют больше смысла, чем плоские толкатели, хотя они и дороже. Роликовый кулачок может предложить вам больший подъем, а также продолжительность без жертв, связанных с кулачком с плоским толкателем.

Несмотря на то, что лошадиным силам всегда уделяется большое внимание, крутящий момент — ваш друг на улице, даже если вы планируете участвовать в гонках выходного дня. Крутящий момент — это то, что поможет вам начать.А при полностью открытой дроссельной заслонке крутящий момент переходит к лошадиным силам, когда пришло время включить его. На улице вам нужен широкий диапазон мощности, который начинается примерно с 2500 об/мин, а максимальный крутящий момент приходится на 3800 об/мин. После этого все зависит от лошадиных сил.

Если вы среднестатистический энтузиаст, вы будете искать готовую шлифовку, которая, скорее всего, будет хорошо работать с вашим двигателем и вашей техникой вождения. Вы можете иметь все камеры в мире. Однако, если у вас стоковые головы и индукция вместе с ограничительной выхлопной системой, вы просто тратите время и деньги.Кэм, головы и индукция должны работать вместе как одна команда. Если у вас есть стандартные головки, впуск и выпуск, вам нужен кулачок крутящего момента, который предлагает вам скорость впуска и крутящий момент на низких оборотах.

Ранее мы упоминали мощность и крутящий момент, и это было важнее. На улице в диапазоне оборотов от низких до средних, где ваш двигатель проводит большую часть своего времени, вам нужен крутящий момент, а не лошадиные силы. Это означает, что вы должны сосредоточиться на крутящем моменте — хрюканье — для чистой мощности при ускорении, где она вам нужна больше всего. Лошадиная сила — это элемент, который происходит на высоких оборотах. А в гонках крутящий момент и мощность приходят одновременно.

Вы не найдете распределительный вал, который обеспечивает все, что вам нужно. Есть уличные камеры и есть гоночные камеры. И есть камеры, которые предлагают некоторую меру кроссовера. Подумайте о том, как вы большую часть времени водите свой классический грузовик, а затем займитесь покупкой камеры, подходящей для вашего стиля вождения.

Просмотреть все 38 фотоФункция распределительного вала связана с заполнением цилиндров, созданием мощности и удалением горячих выхлопных газов.Вам нужно много подъемной силы и продолжительности, чтобы заполнить отверстие. Если вы стремитесь к работе на высоких оборотах, вам нужно перекрытие клапанов, когда выходящие выхлопные газы обеспечивают индукцию здорового заряда воздуха / топлива. Просмотреть все 38 фотографий Форма и размер камеры сгорания влияют на выбор кулачка. Как и размер клапана. Это современная высоковихревая камера в алюминиевой головке Air Flow Research.

Но что, если вы работаете со старинной железной головкой? Алюминий быстрее отводит тепло, чем железо. Какая у вас степень сжатия? Вы можете избежать большего сжатия с алюминиевой головкой, чем с железной.Алюминий по сравнению с железом влияет на выбор распредвала.Показать все 38 фотографийЭтот простой гидравлический распределительный вал с плоскими толкателями для малоблочного Ford демонстрирует, что делают распределительные валы. Каждый из этих эксцентриков (лепестков) работает против давления пружины клапана, чтобы открыть впускной и выпускной клапаны, чтобы завершить четырехтактный процесс мощности. Эти кулачки кулачка (черные стрелки) обеспечивают действие клапана на цилиндры 1 и 5 на противоположных рядах цилиндров. Шестерня (красная стрелка) приводит в движение распределитель и масляный насос. Поскольку это железный распределительный вал с плоскими толкателями, он оснащен приводной шестерней железного распределителя.Посмотреть все 38 фото Здесь показаны два основных типа распределительных валов.

Слева находится старомодный распределительный вал с плоскими толкателями. Справа более современный роликовый распределительный вал, хотя роликовые кулачки существуют столько же, сколько и плоский толкатель. Роликовый кулачок обеспечивает большую продолжительность, чем вы могли бы получить с распределительным валом с плоским толкателем. Роликовые кулачки дают вам больше возможностей.Посмотреть все 38 фотоПлоские толкатели расположены с одной стороны кулачка, где кулачок не только перемещает толкатель вертикально, чтобы открыть клапан, но и вращает толкатель, чтобы поддерживать равномерный износ.Кулачки с плоскими толкателями требуют более регламентированного процесса обкатки с использованием обычного моторного масла с высоким содержанием цинка.Показать все 38 фотографийЕсли позволяет бюджет, выбор распределительного вала должен учитывать снижение трения и эффективность. Вам нужен не только роликовый кулачок, но и роликовые коромысла с точками опоры на игольчатых подшипниках, чтобы уменьшить трение и высвободить мощность.

Цельные толкатели обеспечивают долговечность, а трехкомпонентные толкатели никогда не будут такими. Потратьте деньги вперед и спите лучше.Посмотреть все 38 фотографийНедавний визит в Crower Cams дал нам возможность увидеть производство роликовых толкателей Endura-Max.Кроуэр делает их прямо здесь, в США. Ни один из них не отдан на откуп, так что не беспокойтесь о качестве. Crower производит эти подъемники на своем собственном заводе, начиная с твердой инструментальной стали (крайний слева), которая обрабатывается шаг за шагом, как вы видите здесь слева направо. Каждая деталь представляет собой процесс обработки, ведущий к готовому изделию (крайний справа).Посмотреть все 38 фотографийЭто готовые роликовые гидравлические толкатели Crower, готовые к упаковке и отправке. Когда вы исследуете пристальное внимание к деталям, показанное здесь, легко понять, почему Crower поддерживает свою репутацию как среди гонщиков, так и среди энтузиастов уличной езды.Посмотреть все 38 фотоБывает сложно отличить сплошные (механические) толкатели от гидравлических.

Посмотрите на корпус подъемника, и вы увидите его прочную конструкцию без плунжера и стопорных колец. Это сплошные роликовые толкатели.Посмотреть все 38 фотографийЭто роликовые гидравлические толкатели с плавающими плунжерами, закрепленными стопорными кольцами. Давление масла подается на подъемник, что позволяет плунжеру захватить зазор толкателя и коромысла.Посмотреть все 38 фотоЭто частично обработанные стальные кулачковые заготовки, ожидающие окончательной шлифовки.Crower шлифует каждый продаваемый распределительный вал старомодным способом руками человека.Посмотреть все 38 фотографийCrower шлифует все свои распределительные валы на месте так же, как и на протяжении десятилетий. Каждый кулачок тщательно осматривается и проверяется перед отправкой покупателю.Посмотреть все 38 фотографийИзучите элементы кулачка, и все начнет понимать, что они делают. Это симметричный распределительный вал с равномерным уклоном с обеих сторон, где скорость открытия и закрытия клапана одинакова.Посмотреть все 38 фотографий на клапане и полную временную диаграмму, включая два полных оборота коленчатого вала.

Если ваш распределительный вал произведен известным производителем, он должен иметь все это и многое другое.Посмотреть все 38 фотографийЭта иллюстрация используется для калибровки распределительного вала после его установки в двигатель. Показанная здесь информация включает общий подъем, измеренный на выступе кулачка, и моменты времени, когда подъемник поднимается на 0,050 дюйма. Просмотреть все 38 фотографий Вот пример сравнения асимметричных и симметричных выступов кулачка. Просмотреть все 38 фотографий Это типичный механический распределительный вал с плоскими толкателями для Ford 289. Высокопроизводительный V-8 с обычной цепью привода ГРМ и звездочкой.Штампованный противовес коленчатого вала предназначен для 289 High Performance V-8 только для того, чтобы учесть дополнительный вес и массу шатуна.Посмотреть все 38 фотографийВот распределительный вал с гидравлическим роликом для биг-блока Ford FE со связанными роликовыми подъемниками. Большой блок FE имеет установленные на валу коромысла, которые могут быть как регулируемыми (механические толкатели), так и нерегулируемыми (гидравлические толкатели).

Нерегулируемые рокеры имеют соотношение 1,73:1, а регулируемые — 1,76:1. У 1.76:1 нет никаких реальных преимуществ, за исключением того, что они регулируются, что является хорошей особенностью по сравнению с попытками использовать толкатели разной длины.Посмотреть все 38 фотографий Этот роликовый распределительный вал LS явно имеет агрессивную подъемную силу и продолжительность, если внимательно изучить кулачки. Поскольку в LS используются современные технологии, вы получаете настоящую роликовую цепь и подшипник Торрингтона для снижения трения. Это то, что вы хотите даже от винтажного чугунного V-8, если позволяет ваш бюджет. Меньше трения — больше мощность.Посмотреть все 38 фотографийПохоже, существует непонимание того, как смазывать распределительные валы. Роликовые распределительные валы смазывают кулачки и шейки двигателя в сборе. Кулачки с плоскими толкателями наносят смазку двигателя на шейки и молибденовую смазку (как показано) на выступы и приводную шестерню распределителя для надлежащей обкатки.

Молибденовая смазка помогает упрочнить кулачки во время первоначального розжига. Все двигатели должны разогнаться до 2500 об/мин в течение 30 минут во время первого запуска.Посмотреть все 38 фотографий. Снимите любой распредвал с полки, и вы увидите опознавательные знаки, подобные этому, от Erson Cams. У каждого производителя свой подход, однако маркировка должна рассказать вам что-то о спецификациях.Посмотреть все 38 фото спецификации на карте камеры (белая стрелка).Редко камера соответствует букве карты камеры. Всегда есть какие-то вариации. Пока вы там, проверьте истинную ВМТ (черная стрелка). Истинная ВМТ — это когда шейка и шток находятся в положении «12 часов», а поршень — в ВМТ. Просмотреть все 38 фотографий Зазоры между клапанами и поршнями необходимо проверять при регулировке кулачка. Замазка используется в клапанных клапанах в качестве оттиска для проверки зазоров. Вам нужен зазор не менее 0,060 дюйма или больше между клапанами и поршнем.Посмотреть все 38 фотоРегулируемые звездочки синхронизации позволяют изменять синхронизацию кулачка в соответствии с вашими конкретными условиями.

В этом используются небольшие эксцентрики, которые изменяют синхронизацию на звездочке кулачка. Просмотреть все 38 фотографий Вот типичная установка коромысла Chevy с малым или большим блоком. Замена кулачка должна включать проверку геометрии клапанного механизма. Наконечник коромысла должен находиться в мертвой точке на штоке клапана, когда вы поворачиваете рукоятку и наблюдаете за движением клапана. Отметьте наконечник штока клапана маркером и проведите его. Контрольная метка должна находиться в мертвой точке на конце штока клапана. Все, что находится по обе стороны, вызывает ненужные боковые нагрузки и износ.Посмотреть все 38 фотоСтрелка показывает, как следует смотреть на геометрию клапанного механизма. Наконечник ролика должен сидеть прямо на штоке клапана в состоянии покоя и до полного открытия. Геометрия регулируется длиной толкателя. Используйте проверочный шток, чтобы получить точную длину. Проведите эти измерения и закажите толкатели в Crower Cams.Посмотреть все 38 фотоЭто устройство для проверки толкателей, которое позволяет настроить геометрию клапанного механизма, измерить длину толкателя и передать измерения Crower.

Посмотреть все 38 фотоТолкатели следует выбирать на основе долг.Даже в стандартном исполнении мы предлагаем использовать цельные толкатели с толстыми стенками из соображений долговечности. Просмотреть все 38 фотографий В двигателях GM серии LS V-8 во всех их формах используются эти коромысла, установленные на валу, которые остаются достаточно стабильными. на высоких оборотах. Удивительно, сколько напряжения они могут выдержать и вернуться снова.Посмотреть все 38 фотографийПри работе с коромыслами на шпильках и механическим толкателем распределительного вала зазоры клапанов регулируются с помощью толщиномера с обоими выступами кулачка на базовой окружности. и оба клапана закрыты.Просмотреть все 38 фотографий Расстояние между витками клапанной пружины никогда не должно быть меньше 0,060 дюйма, иначе вы рискуете заклинить виток. При полностью открытом клапане проверьте зазоры между катушками.Посмотреть все 38 фотографийВыбор шестерни распределителя зависит от того, какой тип кулачка у вас есть.

Железные кулачки с плоским толкателем требуют железной шестерни, сделанной из того же материала и такой же твердости. Кулачки стальных роликовых толкателей требуют более твердой шестерни из стали, латуни или синтетического материала. Запустите железную шестерню со стальным валом, и вы быстро съедите железную шестерню.Просмотреть все 38 фотографий Обычная цепь ГРМ и звездочка подходят для серийного или умеренного уличного применения. Просмотреть все 38 фотографий Для высокопроизводительных приложений цепь ГРМ с двумя роликами и звездочка уменьшают трение и повышают точность синхронизации. Вы также получаете регулируемую звездочку синхронизации на кривошипе, которая позволяет вам изменять фазы газораспределения.Посмотреть все 38 фотографийМы получаем много вопросов о зазоре клапана гидравлического толкателя и о том, как правильно его отрегулировать. Вот что говорят нам производители двигателей.Если вы используете гидравлический кулачок, установите каждое отверстие в такте сжатия с обоими закрытыми клапанами и выступами на базовой окружности.

Медленно затягивайте регулировку до тех пор, пока толкатель не сможет поворачиваться кончиками пальцев. Затяните на пол-оборота для уличных двигателей. Если собираетесь участвовать в гонках, затяните на четверть оборота. Если вы слышите шум коромысла, вернитесь и отрегулируйте заново.Посмотреть все 38 фото

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-поступательное движение .

В случае двигателя распределительный вал является частью двигателя, которая открывает и закрывает 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.

Простыми словами, кулачок — это узел, который 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?
Основной задачей распределительного вала является своевременное открытие впускного и выпускного клапанов. 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.
Конструкционный материал 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 приложений.
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 состоит из следующих основных компонентов:
Кулачок
Кулачковый толкатель
Главный журнал
Лепесток
Заканчивается
1) Опорный ролик
Это особый тип игольчатого подшипника или ролика, повторяющий профиль кулачка.Его также называют след следящий . Существуют различные конфигурации толкателя кулачка, но наиболее важной особенностью является крепление толкателя кулачка 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, потому что 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 кулачка 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) Главный журнал
Основной задачей коренной шейки является сохранение положения распределительного вала при его вращении вокруг двигателя.
4) Лепестки
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) Концы
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 с главным валом двигателя. Это предотвращает разрушение блока цилиндров распределительным валом в случае отказа двигателя. Подшипники помогают поддерживать идеальное вращение распределительного вала.
Типы распределительных валов
Распределительный вал бывает следующих основных типов:
На основе толкателей, используемых распределительным валом
На основе формы приводного элемента распределительного вала
На основе толкателей, используемых распределительным валом
1) Кулачок с плоским толкателем
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.
На основе 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 неправильную контурную пластину.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) Шаровидный кулачок
Этот кулачок по конструкции очень похож на цилиндрический кулачок.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) Подвижный 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) Клиновой кулачок
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 бороздку.Толкатель этого кулачка движется перпендикулярно линейному движению приводного элемента распределительного вала.
Причины отказа распредвала
Существует несколько 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, задевание клапана и поршня, канавок коромысла и задевание винтов.
Некачественное использование материала распределительного вала.
Привод распределительного вала
Распределительный вал получает привод от коленчатого вала. Коленчатый вал по-разному передает свою мощность распределительному валу и приводит его в движение.Механизм привода распределительного вала приведен ниже:
Цепной привод
Зубчатая передача
Ременная передача
1) Механизм цепного привода
В этом механизме цепная звездочка используется для передачи мощности коленчатого вала на распределительный 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 одинаковом 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 зубчатого привода
Механизм шестеренчатого 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 зубчатого 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 нужен распределительный вал в двигателе?
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.
Каковы области применения 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:
Автомобиль глохнет
Автомобиль не заводится
Автомобиль движется медленно.
Что такое распределительный вал и как он работает?
Распределительные валы спроектированы и спроектированы таким образом, что при внешнем взгляде они, вероятно, могут показаться вам стаей движущихся обезьян. Тем не менее, вы должны отметить, что выбор правильной камеры является обязательным условием для вашего приложения.
Однако, как вы сможете это сделать, если вы не знаете, что такое распределительный вал, и получаете свой собственный, как он работает и почему он важен? В этой статье вы узнаете обо всем этом, в частности о том, как распределительный вал повлияет на работу двигателя.
Просто читайте дальше, чтобы узнать больше!

Что такое распределительный вал? Что такое распределительный вал?
Ни один двигатель внутреннего сгорания не будет работать без распределительного вала, так как он считается одним из его важнейших компонентов.Чтобы лучше понять, как это работает, давайте сначала дадим ему определение.
Распределительный вал представляет собой отдельный вал или стержень с прикрепленными к нему овальными выпуклостями, называемыми кулачками, а некоторые из распространенных материалов, используемых для изготовления компонентов двигателя, представляют собой сплав чугуна и закаленную сталь. Количество кулачков и длина их валов зависят от того, сколько цилиндров и клапанов составляют двигатель.
В ваших автомобилях есть клапаны, которые позволяют топливу и воздуху поступать в двигатель и выбрасывать эту смесь из его системы.
Что делает распределительный вал, так это толкает клапаны в открытое положение при вращении, а затем возвращается в закрытое положение с помощью пружин; более подробная информация о том, как работает распределительный вал, будет в отдельном разделе ниже.
Типы распределительных валов Типы распределительных валов
Плоские толкатели и роликовые кулачки — два основных типа распределительных валов, часто используемых в автомобильных двигателях.
Тип, в котором используется подъемник вместе с роликом, называется роликовым кулачком.Он может быть похож на распределительный вал с плоским толкателем, но его лепестки выглядят по-другому. Они имеют более толстую конструкцию, чтобы правильно соприкасаться с подъемником.
Эти роликовые подъемники позволяют увеличить потенциальное число оборотов в минуту (об/мин), позволяют использовать более высокое давление пружины клапана и уменьшают трение.
Распределительные валы с плоскими толкателями, с другой стороны, имеют плоское днище и обычно используются в двигателях V8. Его контактная поверхность не совсем плоская, а слегка изогнута.
При использовании распределительного вала этого типа обратите внимание на то, что при увеличении давления пружины клапана вы также увеличиваете повреждение контактной поверхности и выступа толкателя.
Если вам нужна более высокая мощность, роликовый кулачок предпочтительнее плоского толкателя, поскольку для создания широкого отверстия клапана требуется кулачок, обеспечивающий большую подъемную силу.
Подъем
Подъем распределительного вала — это максимальный подъем клапана. Вы бы определили подъемную силу лепестка как величину увеличения радиуса лепестка по сравнению с его базовой окружностью. С другой стороны, величина, на которую клапан поднимается из своего исходного положения, называется подъемом клапана.
Чтобы быстро определить максимальный подъем, необходимо сначала измерить окружность основания кулачка и вычесть ее из толщины самой высокой точки выступа кулачка.Чтобы получить максимальный подъем клапана, умножьте подъем кулачка на коэффициент коромысла.
Зачем вообще нужна эта информация? Клапаны двигателя должны открываться, чтобы обеспечить поступление топлива или воздуха и выпуск указанных элементов из его цилиндров.
Вы должны знать, что мощность двигателя резко возрастает, если открытие клапанов происходит дальше и быстрее. Без изменения его продолжительности увеличение подъема клапана может генерировать больше мощности без особых изменений в характере кривой мощности.
Однако чаще всего это не так, поскольку увеличение подъема клапана также увеличивает продолжительность.
Как работает распределительный вал? Как работает распределительный вал?
Прежде чем понять, как работает распределительный вал, вы должны сначала изучить основные функции теплового двигателя внутреннего сгорания.
Внутри цилиндра воздух и топливо воспламеняются, что приводит к взрывной энергии, которая преобразуется в движение через коленчатый вал, поршни и трансмиссии.
Цикл внутреннего сгорания не так прост, как кажется, на самом деле, по сравнению с другими механизмами, он прошел через большую разработку и усовершенствование, что сделало его сложной системой чрезвычайно маленьких, но огромных частей и частей.
Со дня изобретения двигателя и до его развития распределительный вал был одной из самых старых деталей, которые проложили путь к функционированию двигателя и, в конечном итоге, к работе автомобиля. С тех пор и по настоящее время у него все те же принципы работы.
При вращении вала лопастной кулачок позволяет ему точно воздействовать на клапан, а его скорость контролирует скорость действия.
Количество топлива и воздуха, а также выхлопных газов точно и эффективно контролируется, когда они входят и выходят из камеры для следующего воспламенения.
Их функция имеет решающее значение, поскольку открытие и закрытие клапана должно быть тщательно синхронизировано с движениями поршней.
Ремень или цепь ГРМ делает возможной синхронизацию, соединяя распределительный вал с коленчатым валом в движении, что также непосредственно приводит в движение поршни.
Более того, форма кулачка предназначена для управления синхронизацией клапана, когда он открывается и закрывается.
В основном количество распредвалов, необходимых для двигателя, варьируется в зависимости от работы клапана и расположения цилиндров.
Для каждого ряда цилиндров, а также для рядных двигателей требуется как минимум один распределительный вал, в то время как для V-образного расположения требуется минимум два распределительных вала.
Для повышения эффективности на цилиндр обычно устанавливается четыре клапана, что позволяет использовать максимальное свободное пространство в цилиндре.Вот почему ориентация DOHC обычно предпочтительнее, чем ориентация SOHC.

Заключительные слова
Нельзя пренебрегать тем, что распределительный вал может пропускать смесь воздуха и топлива в нужное время. Это основное, но необходимое; без него вы не могли бы держать свои колеса в движении.
Возможно, вы уже знаете, как распределительный вал может повлиять на работу двигателя и почему он крайне важен для внутреннего сгорания.
С таким пониманием того, что такое распределительный вал и как он работает, вы сможете правильно выбрать распредвал для своего двигателя.
Как работает распределительный вал » Блог ноу-хау NAPA
Помимо карбюраторов, нет ничего более мистического, чем то, как работает распределительный вал. Мозг вашего двигателя, который часто называют колдовством или магией, загадочен только для непосвященных. Как только вы поймете основы, это действительно не ракетостроение. Хорошо, может быть, это ракетостроение, но если вы не хотите узнать, как спроектировать новый профиль, эта статья об основах должна пролить свет на то, как работает распределительный вал.
Основная функция распределительного вала (или просто кулачка для краткости) заключается в преобразовании вращательного движения в прямолинейное.Приводимый в движение коленчатым валом, кулачок вращается вдвое медленнее. Таким образом, когда кривошип вращается со скоростью 3000 об/мин, кулачок вращается со скоростью 1500 об/мин. Это позволяет 4-тактному действию происходить внутри двигателя. Каждый оборот кулачка обеспечивает открытие и закрытие клапанов. На каждые два оборота кривошипа приходится один полный оборот распределительного вала.
Ключом к пониманию того, как работает распределительный вал, является базовая терминология: базовая окружность, подъемная сила, угол разделения лепестков и продолжительность.
Базовая окружность
Базовая окружность представляет собой круглую часть выступа кулачка, где производится регулировка зазоров клапанов. Небольшое возвышение на базовой окружности называется биением базовой окружности.
Кулачковый подъемник
Это максимальное расстояние, на которое выступ кулачка выталкивает подъемник над базовой окружностью. Это не подъем клапана.
Подъем клапана
Это общий подъем кулачка, рассчитанный путем умножения подъема кулачка на коэффициент штатного коромысла, например, 1.5:1 или 1,6:1. Например, если подъем кулачка вашего кулачка составляет 0,325 и вы используете передаточное число коромысла 1,6: 1, вы можете взять 0,325 x 1,6, что составляет 0,520 дюйма общего подъема клапана. Увеличение передаточного числа коромысла — это быстрый способ увеличить подъемную силу и немного увеличить продолжительность с тем же кулачком.
Чем выше подъем, тем больше пространство между седлом клапана и клапаном, что позволяет большему количеству воздуха и топлива входить и выходить из камеры сгорания. Для приложений с более высоким подъемом часто требуются другие клапанные пружины и компоненты.Существует также такая вещь, как слишком большой подъем, который может привести к удару клапана о поршень, что заканчивается катастрофическим отказом.
Продолжительность
Продолжительность времени, в течение которого клапан удерживается вне седла клапана от выступа кулачка, измеряется в градусах поворота коленчатого вала. Это также называется «рекламируемой продолжительностью». Другая спецификация, «длительность при 0,050 дюйма», представляет собой расстояние, измеренное в градусах вращения коленчатого вала, от момента, когда клапан открыт при 0,050 дюйма, до момента, когда он закрывается на 0,050 дюйма.Продолжительность при 0,050 дюйма считается более важной характеристикой.
Увеличенная продолжительность увеличивает мощность двигателя, особенно при работе на высоких оборотах. Это связано с тем, что дополнительное открытое время позволяет большему количеству воздуха/топлива поступать и дымовым газам выходить из цилиндра. Однако при более низких оборотах более длительное время открытия может привести к падению давления в цилиндре.
Угол разделения кулачков
Это угол в градусах между центральными линиями впускных и выпускных кулачков.Угол разделения лепестков 114 градусов означает, что точки пикового открытия впускных и выпускных лепестков разнесены на 114 градусов. LSA показывает перекрытие клапанов, то есть время, в течение которого оба клапана на одном и том же цилиндре открыты. Если бы угол разделения лепестков был равен 0 градусов, впускной и выпускной клапан открывались бы и закрывались одновременно. Измерения обычно находятся в диапазоне от 104 до 115 градусов. 114-градусный кулачок считается мягким, тогда как 111-градусный кулачок довольно груб для уличного двигателя.Термин «лопейный» происходит от этой спецификации, так как большое перекрытие приводит к неровному холостому ходу двигателя. Вы можете услышать перекрытие как огузок, огузок, огузок. Этот звук начинает проявляться около 112-го LSA, но есть и другие факторы. Чем шире LSA, тем ровнее работает двигатель, чем уже LSA, тем грубее холостой ход.
Узкие углы LSA обеспечивают более низкий диапазон крутящего момента с более высоким максимальным крутящим моментом, более высоким давлением в цилиндрах, неравномерным холостым ходом и более низким вакуумом на холостом ходу. Большие углы LSA увеличивают диапазон оборотов с более низким максимальным крутящим моментом, более низким давлением в цилиндрах, плавным холостым ходом и более высоким вакуумом на холостом ходу.
Осевая линия
Это положение центра профиля кулачка, исходя из положения двигателя в верхней мертвой точке. Осевая линия представляет собой центр впускного патрубка цилиндра №1 относительно ВМТ для этого цилиндра. Вот как вы проверяете и изменяете начальное время распредвала с помощью процесса, называемого «градуированием». Выдвижение кулачка ускоряет синхронизацию клапанов, что приводит к увеличению крутящего момента на низах. В этом состоянии зазор между поршнем и клапаном уменьшается на стороне впуска и увеличивается на стороне выпуска, в то время как запаздывание кулачка устанавливает события фаз газораспределения позже, оказывает противоположное влияние на зазоры между клапаном и поршнем и увеличивает диапазон более высокого крутящего момента.
Для людей, стремящихся к производительности, есть огромный потенциал мощности при простой замене кулачка. Выбор правильной камеры для вашего приложения требует немного больше информации, но теперь вы вооружены основами. Для вашего обычного ежедневного водителя кулачок с короткой продолжительностью и номинальной подъемной силой даст вам лучшую экономию, но если вы хотите уличного демона, большая продолжительность, большая подъемная сила и узкий LSA — ваш билет на поездку.
Ознакомьтесь со всеми деталями двигателя , доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 центров NAPA AutoCare для планового технического обслуживания и ремонта.Для получения дополнительной информации о том, как работает распределительный вал, поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.
Распределительные и коленчатые валы: что они делают и как они работают?
Распредвалы и коленчатые валы — термины, которые вы, вероятно, слышали, если обсуждали двигатели внутреннего сгорания со своим механиком (или другими автолюбителями). Но что такое распределительный вал или коленчатый вал и что они делают?
Хотя поначалу это может показаться немного сложным, это не так сложно, когда вы разбиваете все на части.
В этом руководстве мы рассмотрим все, что вам нужно знать о распределительных и коленчатых валах — от того, что они из себя представляют, до того, как они работают.
Что такое коленчатый вал?
Коленчатый вал является одним из наиболее важных компонентов вашего двигателя.
Коленчатые валы
преобразуют линейную мощность поршней в мощность вращения, которую трансмиссия может передавать на колеса. Он также использует всю эту мощность вращения для активации аксессуаров вашего автомобиля, что делает его одной из самых разнообразных систем распределения энергии в вашем автомобиле.
Проще говоря, ваш коленчатый вал обеспечивает мощность, создаваемую вашими поршнями. Ваш двигатель использует эту мощность для привода поликлинового ремня (или цепи), прикрепленного к передней части двигателя, и этот ремень приводит в движение все ваши аксессуары.
От кондиционера до генератора — все это приводится ремнем. Конечно, ваш коленчатый вал также приводит в движение карданный вал вашего двигателя, который передает мощность на колеса через вашу трансмиссию.
Если поршни — рабочие лошадки — коленвал — служба доставки.
Как работает коленчатый вал
Коленчатый вал — один из самых громоздких компонентов двигателя. Это также один из самых простых. Именно эта механическая изобретательность делает коленчатый вал современным механическим чудом.
Коленчатый вал состоит из нескольких основных компонентов, обеспечивающих его работу.

Во-первых, это смещенные валы (также известные как шатунные шейки), где соединяются шатуны. Эти шатуны соединены непосредственно с поршнем, и когда коленчатый вал вращается, он толкает эти шатунные шейки вверх и вниз, перемещая при этом поршни.
Кроме того, к переднему концу коленчатого вала прикреплена шестерня, которая крепится к поликлиновому ремню, который приводит в движение все аксессуары вашего двигателя.
Еще одной особенностью коленчатого вала являются противовесы. Поршни, движущиеся вверх и вниз, создают большую силу, которая в противном случае двигала бы ваш двигатель повсюду.
В то время как опоры двигателя прикручивают ваш двигатель, еще одна вещь, удерживающая ваш двигатель от слишком большого движения и поддерживающая все в равновесии, — это противовесы коленчатого вала.
Это просто более тяжелые части коленчатого вала, которые производитель стратегически разместил, чтобы все было сбалансировано, поскольку коленчатый вал вращается с безумно высокими оборотами.
Что такое распределительный вал?
Прежде чем вы сможете понять, как работает распределительный вал (и чем он отличается от коленчатого вала), вам нужно сначала понять — что такое распределительный вал ?
Простейший способ определить функцию распределительного вала состоит в том, что он превращает вращательное движение в возвратно-поступательное.Звучит запутанно? Давайте сломаем это.
Коленчатый вал вращается, и это вращение вращает ремень или цепь ГРМ, которая вращает распределительный вал. Это ваше вращательное движение.
Ваш распределительный вал принимает все это вращательное движение и использует его для неоднократного подъема и опускания впускных и выпускных клапанов двигателя. Это время должно быть точным; если ваш впускной клапан не открывается, когда это необходимо, не будет воздуха для облегчения воспламенения.
Если выпускной клапан не открывается вовремя, всему сгоревшему топливу и воздуху некуда деваться, что затрудняет поступление нового воздуха в систему.
Может показаться, что это не так уж и много, но распределительный один из наиболее важных аспектов вашего двигателя. Если вы ищете серьезные улучшения производительности, модернизация распределительного вала и настройка — верный способ добиться этого.
Как работает камера?
Как и коленчатый вал, распределительный вал представляет собой относительно простую для понимания концепцию. Но что делают камеры и, что более важно, что камера делает для производительности?
Распределительный вал представляет собой металлический стержень с прикрепленными смещенными кулачками.Эти смещенные выступы упираются в толкатели, прикрепленные к коромыслам.
Когда большая часть выступа давит на толкатель, он поднимает его. Другой конец штока давит на коромысло, которое, в свою очередь, поднимает или опускает соответствующий впускной или выпускной клапан.

Когда нижняя часть лепестка возвращается в исходное положение, толкатель снова опускается вниз, и цикл повторяется.
Поскольку распределительный вал прикреплен к коленчатому валу с помощью зубчатого ремня или цепи, не имеет значения, насколько быстро или медленно работает двигатель; распределительный вал всегда остается в идеальном ритме.
Это необходимо для обеспечения бесперебойной работы всех компонентов, а корректировка на этот раз отрицательно скажется на работе двигателя.
Рабочие распределительные валы
Если вы считаете, что между разными распредвалами нет большой разницы, так как все они должны быть в соотношении 1:2 с коленвалом — остановитесь прямо здесь.
Распредвалы
Performance отличаются от обычных распредвалов, и все сводится к синхронизации.
Чем дольше открыты впускные клапаны, тем больше времени у вас есть для нагнетания воздуха в камеру сгорания.Чем больше воздуха вы туда наберете, тем больше силы вы сможете генерировать при каждом взрыве.
Вот почему рабочие распредвалы имеют большие кулачки по сравнению со стандартными распредвалами. Тем не менее, вы должны настроить свой двигатель, если вы заменяете распределительный вал. Невыполнение этого требования приведет к тому, что вы разрушите свой двигатель, как правило, в течение нескольких минут после его запуска.
Итак, что делает распределительный вал? Он полностью обновляет ваш двигатель и оптимизирует производительность.
Двойные верхние распределительные валы (DOHC) по сравнению с традиционными распределительными валами
Одна из особенностей, о которой производители хвастаются, — это двойные верхние распредвалы или DOHC.Наиболее значительным преимуществом DOHC является то, что вы получаете два впускных и два выпускных клапана на цилиндр.
Это позволяет двигателям работать на более высоких оборотах, в то же время получая необходимый для работы воздух. Хотя это наиболее заметное преимущество систем с двумя распределительными валами по сравнению с одним, существуют и верхнеклапанные системы только с одним распределительным валом.
Обе системы полностью исключают толкатели, и вместо этого коромысла располагаются непосредственно напротив распределительного вала.Это само по себе дает несколько преимуществ и позволяет производителю размещать свечу зажигания в центре камеры сгорания для повышения эффективности.
И DOHC, и системы с одним верхним распредвалом (SOHC) работают по одним и тем же принципам, но двигатели с DOHC обычно имеют более высокие характеристики.
Единственным реальным недостатком DOHC по сравнению с SOHC является то, что системы DOHC немного менее экономичны и немного дороже в ремонте. Однако, если ваш распределительный вал нуждается в ремонте, он не будет дешевым, независимо от того, какая система установлена на вашем автомобиле.
Фактически, если ваш распределительный вал нуждается в ремонте, существует высокая вероятность того, что несколько других компонентов повреждены, и вам может потребоваться новый двигатель.
Распределительный вал против коленчатого вала: реальная разница
Одним из наиболее существенных различий между распределительным валом и коленчатым валом является форма. Распределительные валы длинные и узкие, со смещенными кулачками.
Коленчатые валы
, с другой стороны, большие и громоздкие. Хотя они в основном круглые по своей природе, они имеют смещенные области крепления шатуна, что делает их коренастыми и громоздкими в работе.
Конечно, дело не только во внешнем виде, это два совершенно разных компонента, которые выполняют совершенно разные функции. Не менее важно понять назначение коленчатого и распределительного валов.
В то время как коленчатый вал является инструментом подачи энергии, распределительный вал является ритмом, благодаря которому все работает, когда оно должно работать. Они оба имеют решающее значение для работы двигателя, но это совершенно разные компоненты.
Удивительная хореография между коленчатым валом и распределительным валом
Несмотря на то, что при сравнении распределительных валов и распредвалов есть множество вещей, которые нужно сломать.коленчатых валов, есть интересное соотношение, благодаря которому все работает ровно.
Цепь ГРМ (или ремень) соединяет коленчатый вал с распределительным валом, и распределительный вал всегда будет вращаться в соотношении 1:2 с коленчатым валом.
Когда вы разбираете это, это имеет смысл. Четырехтактные двигатели имеют четыре ступени — на одной ступени открывается впускной клапан, на другой — выпускной. В течение последних двух стадий оба клапана остаются закрытыми.
Но на каждый оборот распределительного вала вы открываете и впускной, и выпускной клапан по одному разу.Оставаясь на половине скорости коленчатого вала, все остается в идеальном времени.
Слишком быстро или слишком медленно, и это время будет полностью сбито, и ваш автомобиль никогда не выедет за пределы проезжей части.

Распределительные и коленчатые валы: чем больше вы знаете
Если вы просто искали лучший ответ на часто задаваемый вопрос о том, что такое распределительный вал или коленчатый вал, или вы пытаетесь лучше понять, как работает волшебная машина на вашей дороге — понимание различий между распределительным валом и коленвал жизненно необходим.
Они оба выполняют уникальные и важные функции для вашего двигателя, и хотя новички часто путают их, у этих двух частей мало общего.
Теперь, когда вы хорошо разбираетесь в основах механики, взгляните на некоторые из наших других руководств, в которых подробно рассматриваются общие компоненты автомобиля.
Понравилось то, что вы здесь прочитали, или у вас есть вопросы? Оставьте комментарий ниже, мы будем рады услышать от вас!
Что делает Camming грузовик?
Термин «кулачковый» относится к модификации распределительного вала грузового автомобиля.Хотя это может показаться оправданно сложным, процесс замены распределительного вала позволяет вам создать собственный двигатель, который лучше работает в определенном диапазоне оборотов.
Но зачем вам это? И даже по уважительной причине, действительно ли это стоит вашего времени? Давайте подробнее рассмотрим кулачок и то, что он делает для вашего грузовика.
Как работает распределительный вал?
Распределительный вал представляет собой металлический стержень, приводящий в движение двигатель. Есть один или несколько кулачков или неправильных выступов, которые приводят в движение части машины вдоль стержня.Когда вал вращается, более крупные части кулачков могут приводить в движение рычаги или поршни.
Самые ранние распределительные валы датируются 13 веком, когда арабы использовали их для работы водяных мельниц. Они быстро распространились по всему цивилизованному миру, но их использование было ограничено вплоть до промышленной революции. С тех пор распределительные валы стали неотъемлемой частью конструкции двигателя.
В двигателе с несколькими поршнями, например в двигателе грузового автомобиля, поршни не срабатывают одновременно. Вместо этого они срабатывают последовательно, один за другим, и распределительный вал двигателя поднимает и опускает поршни, чтобы определить последовательность срабатывания.
Распределительный вал приводит в действие впускной и выпускной клапаны цилиндра. Один лепесток активирует впускной клапан, а второй лепесток активирует выпускной клапан. По мере вращения вала клапаны будут открываться и закрываться в соответствующее время.
Кроме того, распределительный вал определяет продолжительность и характер процесса зажигания. Например, впускной клапан может открываться на более длительный или более короткий период времени во время хода вверх. Небольшое изменение этой продолжительности может существенно повлиять на работу двигателя.
Различные распределительные валы улучшат работу автомобиля при определенных условиях. Например, подача большего количества топлива в цилиндр расточительна при низких оборотах, но обеспечивает большую мощность при более высоких оборотах.
Однако большинство серийных распределительных валов являются универсальными и лучше всего работают при повседневном вождении. Но если у вас большая нагрузка или вы участвуете в гонках, вам может понадобиться вал, разработанный специально для ваших целей.
Зачем устанавливать нестандартный распределительный вал?
Изготовленные на заказ распределительные валы имеют более крупные и широкие кулачки, чем заводские валы.В результате впускные клапаны остаются открытыми в течение длительного времени. Это обеспечивает дополнительную мощность и эффективность при более высоких оборотах двигателя.
Хотя это может показаться простым решением, основанным на преимуществах, кулачковая установка грузовика не лишена недостатков. Хотя повышенный расход топлива полезен на более высоких скоростях, он на самом деле пагубно влияет на вашу производительность на более низких скоростях. В частности, пострадает ваш крутящий момент на низких оборотах, что может оказаться проблематичным для рабочего грузовика или для буксировки, поскольку вам нужен большой крутящий момент, чтобы начать работу с большой нагрузкой.
При этом многие владельцы грузовиков предпочитают нестандартный распредвал просто из эстетических соображений. Да, он неэффективен на низких скоростях, но также обеспечивает отчетливый агрессивный гул, делающий звук двигателя более глубоким и насыщенным.
Недостаток здесь очевиден — расход топлива и тяговые характеристики явно пострадают. Однако, если вам нужен мощный, ревущий двигатель, распредвал может оказаться полезным вариантом.
Часто задаваемые вопросы о Camming для грузовиков
Итак, что вы можете ожидать, если вы установите Cam Cam для своего грузовика? Вот краткий обзор основ видеосъемки грузовиков.
Делает ли кулачковый грузовик быстрее?
В большинстве случаев да, но это зависит от модели грузовика и от того, какую пользовательскую камеру вы используете. С учетом сказанного, распредвалы на вторичном рынке рассчитаны на высокую производительность, поэтому обычно вы можете ожидать более высоких скоростей после распредвала грузовика.
Камеры большего размера более мощные?
Да. Чем больше кулачок, тем шире открывается впускной клапан, позволяя большему количеству топлива и воздуха попасть в цилиндр. Чем больше кулачок, тем больше топлива впускается.
Имеет ли значение синхронизация кулачка?
Да. Регулировка распределительных валов таким образом, чтобы кулачки были немного впереди или позади, изменит характеристики двигателя.
Увеличение времени опережения зажигания приведет к более раннему открытию и закрытию топливных впусков, что улучшает крутящий момент на низких оборотах. И наоборот, замедление кулачка улучшит высокую мощность за счет низкого крутящего момента.
Что такое лоп?
Вибрация — это характерный характерный ритмичный гул , возникающий при работе двигателя на холостом ходу.Это крайне нежелательно для производительности, но этот звук очень востребован среди редукторов, которые хотят, чтобы их производительный грузовик звучал как мощный грузовик.
Вибрация вызвана чрезвычайно большими и широкими кулачками. Когда кулачки достаточно широкие, они будут перекрываться, то есть, другими словами, впускное отверстие второго цилиндра откроется раньше, чем впускное отверстие первого цилиндра закроется.
Вдобавок к уникальному звуку, во время гонок желателен рывок. При очень высоких оборотах более длительное время клапана позволит большому количеству топлива поступать в цилиндры, даже если кулачок быстро вращается.В результате грузовик не теряет мощность при приближении к красной черте.
Почему кулачковые грузовики громче?
Основная причина того, что кулачковые грузовики громче, заключается в том, что в двигатель поступает больше топлива, что означает более громкий холостой ход и большую громкость на любой заданной скорости.
Хотя в основном это правда, дополнительный шум возникает не только из-за повышенного расхода топлива. Это также является результатом большего размера самих кулачков. Более крутые углы и более широкие отверстия клапанов создают больше механического шума.
Почему ломаются распределительные валы?
Распределительные валы обычно ломаются из-за неисправности в другом месте двигателя. Шатуны и другие детали могут оторваться и ударить по валу. Они также могут выйти из строя из-за производственных дефектов, таких как микротрещины. В тех редких случаях, когда это происходит, отказ обычно происходит относительно быстро.
Сколько стоит кулачковый грузовик?
При условии, что вы сами предоставляете новый распределительный вал, большинство магазинов будут взимать от 600 до 1000 долларов за распредвал вашего грузовика.Если вы планируете выполнять работу самостоятельно, убедитесь, что вы выделили целые выходные. Хотя это не так уж сложно, это может занять очень много времени.
Резюме
Несмотря на то, что кулачковый механизм может принести множество преимуществ в плане производительности и внешнего вида, он подходит не всем. На самом деле, в большинстве случаев ваш грузовик будет работать лучше всего при использовании заводского распределительного вала. Однако, если вы используете свой грузовик по причинам, связанным с производительностью, например, в гонках, вы можете рассмотреть возможность установки вторичного вала.Чтобы узнать больше об обслуживании и модификации вашего грузовика, ознакомьтесь с нашими надежными руководствами!
Как работает распределительный вал автомобильного двигателя с регулируемой фазой газораспределения
Узнайте, как работает распределительный вал двигателя вашего автомобиля. Мы команда сертифицированных ASE механиков которые создали это руководство по обслуживанию, чтобы помочь вам разобраться в блоке и накладных расходах конфигурации распределительного вала.
Как это работает?
Распределительный вал представляет собой цилиндрический стержень, расположенный в блоке цилиндров или головка с продолговатыми выступами или кулачками, открывающими впускной и выпускной клапаны.Все двигатели внутреннего сгорания имеют как минимум один распределительный вал, даже гибридные автомобили. Там — это два популярных типа систем распределительных валов, которые называются верхним кулачком (OHC). и в конфигурациях с блоком распредвала. Верхний распределительный вал имеет возможность предложить два распределительных вала (DOHC), которые могут сопровождать вдвое больше клапанов для как на впуске, так и на выпуске. Это увеличивает максимальную мощность двигателя из-за увеличенного поток воздуха. Распределительный вал вращается со скоростью 1 к 2, другими словами, коленчатый вал оборотов двигателя два раза на каждый оборот распределительного вала.Распределительный вал соединены с коленчатым валом цепью или зубчатым ремнем.
Распределительный вал может быть сконструирован таким образом, что будет воздействовать на двигатель рабочие характеристики и выбросы. Расстояние клапан открывается вниз в головке блока цилиндров называется подъемной силой, а время, в течение которого клапан открыт, называется продолжительностью. Так как процесс сгорания не идеален открытие выпускного клапана и впускного клапана будет слегка пересекаются.В то время как один закрывается, другой открывается, что называется перекрытием клапана. Рабочие распределительные валы имеют увеличенный подъем клапана, продолжительность и перекрытие, что приводит к выхлопные газы смешиваются с всасываемым зарядом цилиндра, поэтому двигатель что у этих распредвалов неровный холостой ход.
СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ
Смотри видео!
Ниже представлено видео конфигурации сигнального верхнего распределительного вала в действии.

На изображении ниже показан верхний кулачок с головкой блока цилиндров и вырез блока с толкателями непосредственно над пружиной клапана и четырьмя клапанами на цилиндр, два впускных и два выпускных.На четырехклапанных установках клапанов немного меньше по размеру, но пропускают больше воздуха, чем один большой клапан.
Вот вид с торца на подъемник и коромысло распределительного вала для типичного верхнего распределительного вала. настраивать. Когда распределительный вал вращается, лепесток выступает из центральной линии. толкает кулачковый толкатель вниз, что, в свою очередь, открывает клапан. Рокер оснащен роликовым игольчатым подшипником, чтобы уменьшить трение и помочь двигателю представление.Затем толкатель или коромысло передает усилие на шток клапана. который открывает выпускной или впускной клапан. Этот тип коромысла также известен как кулачковый толкатель.
СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ
В конструкциях с верхним распределительным валом подъемник расположен в головке блока цилиндров и используется для автоматической регулировки клапанного зазора (зазора). Подъемник обеспечивает регулировку между распределительным валом и клапаном, что позволяет клапану полностью закрыться без лишний клиренс.Давление моторного масла используется для давления на поршень подъемника, чтобы удалить это клиренс. Вот почему, когда в двигателе мало масла, клапанный механизм становится шумным. при этом издает щелкающий или лязгающий звук из-за отсутствия давления масла. Как коромысло отталкивается от распределительного вала масляный клапан внутри подъемник закрывается, что удерживает масло внутри подъемника, делая его твердым при открытии клапана. Распределительный вал также оснащен таймером, который используется с датчик угла распредвала, который передает информацию на компьютер автомобиля для обрабатывать и вносить коррективы в рабочую программу двигателя.Существует один толкатели на каждый клапан двигателя, (два или четыре на цилиндр).
На рисунке ниже показан ролик, расположенный в середине коромысла и обеспечивает более эффективный способ передачи подъемной силы распределительного вала на коромысло с небольшим трением. Это также позволяет более агрессивно профиль кулачка распределительного вала, который улучшает производительность двигателя.
СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ
Масляный канал камбуз подъемника встроен в головку блока цилиндров для подачи давления масла, создаваемого масляным насосом двигателя, через внутренние нефтяные галеры блока.Как и во всех конфигурациях подъемника, моторное масло используется для смажьте подъемник, а также помогите ему контролировать зазор клапана (зазор).
Привод распределительного вала
Привод распредвала или фазер, как его иногда называют, отвечает за угол положения распределительного вала по отношению к коленчатому валу. До того, как приводы распредвалов были используемый распределительный вал сидел в фиксированном положении или «прямо вверх» с впуском и лепестки выхлопа идеально расщепляются по своей продолжительности, когда поршень был сверху мертвым по центру (полностью в отверстии цилиндра).Но при работающем двигателе и на более низких оборотах диапазоне он имеет большую мощность, если распределительный вал сдвинут на несколько градусов вперед. отношение к коленчатому валу. С тем же токеном двигатель имеет большую мощность при более высокие обороты, если распределительный вал запаздывает на несколько градусов по отношению к коленчатый вал. Так родился кулачковый привод, придав распределительному валу способность быть как опережающим, так и замедленным, что дает двигателю большую мощность во всем диапазоне оборотов.
Клапан привода распределительного вала с электронным управлением расположен в спереди или сзади распределительного вала или в блоке цилиндров для отвода масла под давлением к той или иной стороне привода. Клапан управления приводом получает сигналы от компьютера для перемещения кулачка. так или другой. Это масло под давлением перемещает распределительный вал вперед или назад. назад по отношению к коленчатому валу через привод, который поставляется масляным насосом двигателя.
СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ
Смотри видео!
По внутренним каналам масло отводится в ту или иную сторону внутрь привода.

Распределительный вал в блоке
В некоторых конструкциях двигателей распределительный вал расположен внутри блока цилиндров. Поскольку распределительный вал находится дальше от впускных и выпускных клапанов, используется другая конфигурация коромысла и подъемника. Подъемник сейчас едет вдоль распределительного вала, при этом кулачок распределительного вала срезан под небольшим углом в верхней части выступа, который слегка вращает подъемник, чтобы уменьшить износ.Затем между подъемником и коромыслом вставляется длинный стальной толкатель. клапан. Этот дизайн традиционно менее эффективен, чем его накладные расходы. аналог из-за дополнительного веса дополнительного компонента, который требуется пружина клапана с большим натяжением, чтобы закрыть клапан. В этом стиле распределительного вала используется несколько различных толкателей, традиционный гидравлические, роликовые, грибовидные и твердые, которые необходимо регулировать вручную. Твердый подъемники используются в основном в гонках, где более высокие обороты двигателя для длительное время может повредить обычные гидравлические подъемники.Картинка ниже показывает распределительный вал внутри блока (внизу).
В этой конфигурации подъемник перемещается внутри отверстия подъемника, расположенного в самом блоке двигателя. От подъемника толкатель используется для приведения в действие коромысла, которое активирует клапан, который находится в головке блока цилиндров. Роликовые подъемники полностью соответствуют названию. Они имеют роликовое колесо и игольчатые подшипники, которые перемещаются вдоль распределительного вала, что снижает сопротивление.А подъемник также можно назвать толкателем, и он расположен в масляном камбузе подъемника. очень похоже на модель OHC. На рисунке ниже показано, как подъемник снимается с верхней стороны блока цилиндров.
Есть вопросы?
Если у вас есть вопросы про распредвалы или распределительный вал привод, пожалуйста, посетите наш форум. Если тебе нужно совет по ремонту автомобиля, спрашивайте наше сообщество механиков, которые рады помочь. Наш сервис всегда на 100% бесплатный.
Мы надеемся, что вам понравилось это руководство и видео. Мы создаем полный комплект руководства по ремонту автомобилей. Пожалуйста подпишитесь на наш канал 2CarPros на YouTube и часто проверяйте наличие новых видео, которые загружаются почти каждый день.
No related posts.