Разное

Устройство распредвала: Распредвал: устройство и принцип работы

Содержание

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.

Распредвал: описание,характеристики,устройство,принцип действия.

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

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

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

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

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

Принцип действия и устройство распредвала

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Поломки распредвала

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

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

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

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

ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРЕДВАЛА

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

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

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

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

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

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

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

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

Что такое распредвал в автомобиле

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

Что такое распредвал



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

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

Как устроен распредвал



Распредвалы в головке блока цилиндров.

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

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

Как работает распредвал


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

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

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

За что отвечает датчик распредвала


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

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

Поломки и их причины


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

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

Видео по теме:

Источник

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!


Ключевые теги: устройство автомобиля, распредвал, двигатель

Газораспределительный механизм: устройство, типы, виды неисправностей

Алина Деева

разобралась, как работает ГРМ

Большинство водителей знают, что ремень ГРМ может порваться, а цепь — растянуться и проскочить.

Чтобы понять, как этого избежать, важно разобраться, что такое газораспределительный механизм и как он работает.

Внутри двигателя внутреннего сгорания — ДВС — горит топливовоздушная смесь: поступает в цилиндры, поршни сжимают смесь, она взрывается. Образуется давление газа, которое толкает поршни. А за наполнение цилиндров рабочей смесью и выпуск отработанных газов отвечает газораспределительный механизм — ГРМ. Он открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны в соответствии с тактами работы двигателя.

Разберемся, что такое ГРМ, почему он так важен и какие с ним могут случиться проблемы кроме порвавшегося ремня или растянутой цепи.

ГДЕ СЛЕДИТЬ ЗА СИТУАЦИЕЙ

Главные новости — в нашем Телеграме

Подпишитесь, чтобы следить за разборами новых законов и анализом финансовой ситуации

Подписаться

Как устроен ГРМ

Объяснить простыми словами, как устроен и работает ГРМ, будет сложно — проще посмотреть видео. Но мы все же попытаемся.

ГРМ состоит из распредвала или распредвалов, цепного или ременного привода, впускных и выпускных клапанов, толкателей, гидрокомпенсаторов или регулировочных шайб и коромысла. Бывают ГРМ с системами изменения фаз газораспределения — в таких есть фазовращатели.

Распределительный вал вращается, открывает и закрывает клапаны: в одни поступает топливовоздушная смесь, в другие выходят отработавшие газы. Все происходит в определенной последовательности и с определенной частотой. Вал вращается, открывает и закрывает клапаны с помощью кулачков — специальных участков асимметричной формы.

Геометрия и степень износа кулачков влияют на длительность и степень открытия клапанов, а значит, и на работу двигателя в целом. Распредвал фиксируется подшипниками и фланцем.

ГРМ может быть с одним или с двумя валами, но в большинстве современных двигателей два распредвала в головке блока цилиндров.

Шестерня распредвала располагается с торца, соединяется ремнем или цепью с шестерней на передней части коленвала — от нее и передается вращение.

Головка блока цилиндров двигателя Фольксваген 1,6 л CFNA с двумя распредвалами. Асимметричные утолщения на валах — кулачки. Их столько же, сколько клапанов. Фото: Алексей Федоров Тот же двигатель, шестерни распредвалов. Фото: Алексей Федоров

Коленвал через шатуны получает механическую энергию от цилиндро-поршневой группы и отдает крутящий момент на трансмиссию и далее на колеса. Одновременно с этим коленвал приводит в движение распредвал. У коленвала сложная изогнутая форма.

Башмак нужен в ГРМ с цепным приводом, чтобы цепь не провисала. Он прилегает к самой цепи, на него давит гидронатяжитель.

Успокоитель прилегает к цепи и гасит остаточные колебания.

Натяжной ролик в ГРМ с ременным приводом отвечает за постоянное и равномерное натяжение ремня.

Передняя часть коленвала — сразу за болтом и звездочкой в центре фото. Оранжевые пластмасски — успокоители. Черная слева сверху — башмак. Мотор — 1,8 TSI, CFNA, в нем три цепи. Первую сняли, она лежит снизу — цепь привода масляного насоса. Вторая — та, что сейчас прижата башмаком и стоит ближе всех, — цепь ГРМ. Под ней третья — цепь привода балансирных валов. Фото: Алексей Федоров Натяжной ролик ремня ГРМ двигателя Фольксваген 1,6 л BSE. Фото: Алексей Федоров

Клапаны, с которыми взаимодействуют кулачки распредвала, бывают впускные и выпускные. Это стержни с плоской тарелкой на конце.

Впускные клапаны цельные и с тарелкой большего диаметра. Когда они открываются, топливная смесь попадает в цилиндры двигателя. У выпускных клапанов внутри полый стержень с натриевым наполнителем. Благодаря такому решению клапан лучше охлаждается, ведь он отвечает за выпуск отработанных газов и работает при более высоких температурах.

В современных двигателях клапаны устанавливают в головке блока цилиндров — ГБЦ. Их обычно по два или четыре на цилиндр. Место контакта клапана и ГБЦ называют седлом.

Клапаны впуска и выпуска: у них есть стержень с фаской в верхней части и тарелка. У впускного клапана тарелка большего диаметра — это обеспечивает максимальное наполнение цилиндра топливной смесью. Фото: Kudrin Ilia / Shutterstock

Кроме самих клапанов в механизме есть:

  1. Пружины — возвращают клапаны в исходное положение после открытия.
  2. Маслосъемные колпачки — препятствуют попаданию масла в камеру сгорания.
  3. Направляющие втулки — установлены в корпусе ГБЦ и определяют направление движения клапанов.
  4. «Сухари» и «тарелки» удерживают пружину на стержне клапана.

Распредвал передает усилие на клапаны через толкатели. Они обычно стальные и могут быть механическими, роликовыми, бывают и гидротолкатели. Толкатель двигается линейно — внутри корпуса или по направляющей — и передает усилие на коромысло.

Рокер, или коромысло, доводит усилие до самого клапана. Это рычаг с двумя плечами разной длины: более короткое получает усилие от толкателя, длинное давит на стержень клапана.

Клапанный механизм двигателя с двумя распредвалами. Один вал открывает и закрывает впускные клапаны, второй — выпускные. Фото: patruflo / Shutterstock

Детали ГРМ двигателя расширяются и сужаются под воздействием температуры. Чтобы это не влияло на работу ДВС, важно поддерживать тепловой зазор между клапанами и кулачками распредвала. В ГРМ с механическими толкателями зазор выставляют и регулируют вручную.

Гидрокомпенсаторы поддерживают зазор автоматически. Если совсем просто, это стальной корпус с полостью для масла и плунжерной парой внутри. Плунжерная пара состоит из металлического цилиндра — плунжера — и втулки, в которой он двигается. Плунжер ходит вверх-вниз под действием толкателя и компенсирует изменения теплового зазора.

Гидрокомпенсатор можно установить в любую часть привода клапанов — хоть в толкатель, хоть в рокер. В современных ДВС чаще встречаются гидрокомпенсаторы в толкателях — тогда кулачки распредвала давят на него напрямую, без помощи рокера.

Системы изменения фаз газораспределения устанавливают в газораспределительный механизм дополнительно. Они регулируют параметры ГРМ в зависимости от режима работы двигателя. Вот какие параметры ГРМ можно регулировать:

  1. Моменты, в которые клапаны открываются и закрываются.
  2. Время, на которое клапаны открываются.
  3. Высоту, на которую клапаны поднимаются

ГРМ без системы изменения фаз может обеспечить работу ДВС только с одним набором параметров. Но двигателю на холостом ходу и двигателю на высоких оборотах требуются разные уровни очистки от отработанных газов и разная мощность.

Вот что можно сделать, чтобы системы изменения фаз подстраивали параметры ГРМ под разные режимы работы двигателя:

  1. Регулировать движение распредвала с помощью гидроуправляемой муфты.
  2. Применять кулачки различной формы.
  3. Регулировать высоту подъема клапана с помощью эксцентрикового вала и промежуточного рычага.

Как работает ГРМ

Газораспределительный механизм действует синхронно с тактами работы двигателя. У современных автомобилей четырехтактные ДВС, а значит, четыре фазы работы. Опишем процесс на примере бензинового двигателя:

  1. На такте впуска распредвал через цепной или ременной привод начинает вращаться от вращения коленвала. Кулачки распредвала набегают на толкатели, которые передают движение коромыслу. Длинное плечо коромысла опускается вниз и надавливает на стержень клапана впуска. Клапан сжимает пружину, открывается и впускает топливную смесь.
  2. На такте сжатия кулачок распредвала сходит с толкателя, клапан впуска под действием пружины садится на место. Клапан выпуска остается закрытым. Рабочая смесь сжимается внутри цилиндра.
  3. Во время рабочего такта двигателя все клапаны закрыты. Срабатывает свеча зажигания, сгорает топливовоздушная смесь.
  4. На такте выпуска кулачки распредвала снова надавливают на толкатели, а те передают движение на коромысло, которое открывает клапаны выпуска. Отработанные газы выходят в выпускной коллектор.

При переходе от такта выпуска к такту впуска впускные и выпускные клапаны открыты одновременно: так цилиндр лучше очищается от отработанных газов. Моменты и продолжительность открытия и закрытия клапанов подбираются для каждого типа двигателя.

Типы ГРМ в зависимости от управления впуском и выпуском

ГРМ различаются по количеству распредвалов, по их положению, по числу клапанов и так далее.

В зависимости от механизма впуска и выпуска топлива ГРМ могут быть поршневые, золотниковые, гильзовые и клапанные:

  1. В поршневых ГРМ впуск и выпуск производит сам поршень, который открывает и закрывает окна в стенке цилиндра. Это двухтактные ДВС, у них нет ГРМ как такового — просто окна в стенках цилиндра.
  2. В золотниковых ГРМ открытием окон впуска и выпуска управляет золотниковый клапан. Он вращается вокруг неподвижной оси внутри цилиндрической втулки.
  3. У гильзовых ГРМ в цилиндре двигателя две гильзы, одна внутри другой. Они двигаются в противоположных направлениях, а впуск и выпуск происходят, когда совпадают окна цилиндра и гильзы.
  4. В клапанных ГРМ за впуск и выпуск отвечают тарельчатые клапаны. Они открываются и закрываются под действием кулачков распредвала.

В ДВС легковых автомобилей используют только клапанное управление газораспределением. Клапанный механизм может различаться по расположению распредвала. Раньше были широко распространены двигатели с нижневальной компоновкой — в блоке цилиндров. Но в современных ДВС вал устанавливают сверху, в головке блока цилиндров.

Есть два вида верхневальных ГРМ по количеству распредвалов, клапанов на цилиндр и по типу привода.

ГРМ с распредвалом в блоке цилиндров. Нижнеклапанные двигатели с валом в блоке цилиндров компактные и экономичные. Их нет в легковых автомобилях с середины 1990-х.

Верхнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров послужили переходом к верхневальным ДВС, но двигатель V8 до сих пор производят с такой компоновкой. Его ставят на машины «Дженерал-моторс», например на Джип Ранглер 2020 года.

ГРМ с распредвалом в головке блока цилиндров. Клапаны впуска и выпуска приводит в движение один распредвал в головке блока. В одном двигателе могут сочетаться разные механизмы воздействия на клапаны: например, коромысла для клапанов впуска и толкатели для выпуска. Система single overhead camshaft — SOHC — в современных ДВС встречается редко, но один распредвал у двигателей на автомобилях платформы B0: например, Рено Логан, Лада Гранта и Ниссан Альмера.

У ГРМ с двумя распредвалами — double overhead camshaft, или DOHC, — один открывает и закрывает клапаны впуска, другой — клапаны выпуска. У современных автомобилей обычно по четыре клапана на цилиндр, их приводят в движение толкатели. Схема DOHC сегодня самая распространенная в производстве двигателей для легковых авто.

Типы ГРМ в зависимости от привода

Привод бывает ременной, цепной и зубчатый, или шестеренчатый, — в зависимости от того, что именно связывает коленвал и распредвал. В современных ДВС не бывает зубчатого ГРМ.

В ременном приводе ГРМ вращение от коленвала передает зубчатый ремень, который вынесен за картер ДВС. Он не требует дополнительной смазки и снижает уровень шума. Обслуживать такой привод относительно недорого и несложно.

Ресурс ремня сравнительно невелик — 60 000—70 000 км. Но, например, на Ауди А4 четвертого поколения, которые выпускались в 2007—2013 годах, производитель рекомендует менять ремень каждые 150 000 км пробега. На Ауди А6 с двигателем 2.0 TD CAGB ремень может пройти более 200 000 км — как хорошая массивная цепь.

Обрыв ремня у 16-клапанного ДВС может привести к загибу клапанов и серьезным повреждениям самого двигателя — восстановление обойдется дорого. У одновальных ДВС поршень цилиндра не достает до клапанов даже в самом верхнем положении — если ремень внезапно порвется, велика вероятность, что машина просто заглохнет и больше не запустится. Например, так у большинства 8-клапанных двигателей для Лад.

С ременным приводом можно купить автомобиль любого размера: какую угодно Гранту, Поло 2015 года выпуска и моложе, все поколения Логана, новый Ленд Ровер Дискавери с дизельным двигателем 3.0 и старые авто бизнес-класса. Ремни ГРМ на БМВ и Мерседесах по надежности не уступают массивной долговечной цепи, но встречаются только на старых машинах, которые не выпускают с середины 1990-х.

Цепной привод ГРМ. Механизм приводит в движение цепь, которую устанавливают в корпусе двигателя. Цепному приводу необходима смазка и дополнительные детали вроде башмака и успокоителя.

Обычно срок службы цепи — 150 000—200 000 км, поэтому менять ее нужно реже, чем ремень, но стоит она прилично дороже. У некоторых современных двигателей ресурс цепи почти как у ремня — около 100 000 км. Например, у Тигуана предпоследнего поколения с двигателем 1,4 л или у Октавии с 1,8 л. Необходимость соответствовать жестким экологическим требованиям вынуждает автопроизводителей уменьшать вес авто и узел ГРМ в том числе.

В отличие от ремня, который может внезапно оборваться, цепь со временем растягивается и может перескочить на один, два и более зубьев. Фазы распределения ГРМ сместятся, появятся проблемы в работе двигателя. Это не так страшно и дорого, как если бы загнуло клапаны, хотя бывают и тяжелые случаи.

Например, если на цепных двигателях концерна VAG 1,2 и 1,4 л проскочит цепь, придется ремонтировать головку блока цилиндров и менять клапаны. А если все пойдет совсем плохо и клапан повредит стенки цилиндра, придется менять двигатель целиком.

В основном цепной привод устанавливают в двигатели легковых автомобилей бизнес-класса и внедорожники. У концернов «Мерседес» и БМВ комплектация с цепью ГРМ есть практически у всего модельного ряда. «Тойота» ставит цепной привод на Хайлюкс и Ленд Крузер, «Ниссан» — на Икстрейл и Патфайндер.

Вместе с тем цепи все чаще встречаются у малолитражек и авто эконом-класса. ДВС с цепным приводом есть у Тойоты Ярис, Фольксвагена Поло седан до 2014 года, у Шкоды Октавии и Рапид, у Киа Рио и Форда Фокуса.

Типичные неисправности ГРМ

От работы ГРМ зависит стабильность работы двигателя, поэтому механизм важно своевременно обслуживать. В системе ГРМ много деталей, каждая из которых может выйти из строя. Вот как это может почувствовать водитель:

  1. Двигатель стучит на малых оборотах, машина разгоняется медленнее — мощность явно упала. Стоит проверить тепловой зазор и состояние кулачков и подшипников распредвала.
  2. Двигатель стучит, пока не прогреется: возможно, неисправны гидрокомпенсаторы.
  3. Двигатель шумит в районе распредвала, в выхлопной системе что-то стреляет. Сбились фазы ГРМ.
  4. Синий дым из выхлопной трубы, уровень масла в двигателе падает. Стоит проверить состояние маслосъемных колпачков, стержней и направляющих втулок клапанов.
  5. Кратковременные перебои в работе двигателя, падает мощность, температура выше стандартной несмотря на то, что с охлаждающей жидкостью все в порядке, — возможно, износились пружины клапанов. Самая тяжелая форма такой неисправности — зависание клапанов. Это когда пружина настолько износилась, что не может вернуть клапан на место, он остается в открытом положении дольше, чем нужно, и может встретиться с поршнем. С современными авто такое бывает очень редко.

Работы по диагностике и ремонту ГРМ

Капитальный ремонт двигателяОт 15 000 Р для ВАЗ, от 30 000 Р для иномарок
Замена клапана со снятием и установкой цепи или ремня и головки блока цилиндровОт 5500 Р + 6000 Р + 4000 Р
Замена гидротолкателей со снятием и установкой цепи или ремняОт 3000 Р + 6000 Р
Замена маслосъемных колпачков со снятием и установкой цепи или ремняОт 2500 Р + 6000 Р
Замена распредвала со снятием и установкой цепи или ремняОт 2000 Р + 6000 Р
Замена цепи ГРМОт 6000 Р
Снятие и установка ГБЦОт 4000 Р ременной, от 6500 Р цепной
Замена ремня ГРМОт 3500 Р
Регулировка клапановОт 2500 Р
Диагностика двигателя700—1500 Р

Капитальный ремонт двигателя

От 15 000 Р для ВАЗ, от 30 000 Р для иномарок

Замена клапана со снятием и установкой цепи или ремня и головки блока цилиндров

От 5500 Р + 6000 Р + 4000 Р

Замена гидротолкателей со снятием и установкой цепи или ремня

От 3000 Р + 6000 Р

Замена маслосъемных колпачков со снятием и установкой цепи или ремня

От 2500 Р + 6000 Р

Замена распредвала со снятием и установкой цепи или ремня

От 2000 Р + 6000 Р

Замена цепи ГРМ

От 6000 Р

Снятие и установка ГБЦ

От 4000 Р ременной, от 6500 Р цепной

Замена ремня ГРМ

От 3500 Р

Регулировка клапанов

От 2500 Р

Диагностика двигателя

700—1500 Р

Цены на запчасти для ремонта ГРМ на 21 марта 2022 года

Цепь ГРМОт 35 000 Р за неоригинальный комплект, от 18 000 Р за одну цепь
Комплект ремня ГРМ с роликамиОт 10 000 Р для ВАЗ, от 18 000 Р для иномарок
РаспредвалОт 8000 Р на ВАЗ, от 20 000 Р за неоригинальный распредвал на иномарку
Втулки клапанов, комплект из 16 штукОт 3500 Р для ВАЗ, от 6500 Р для иномарок
ГидрокомпенсаторыОт 3000 Р для ВАЗ за комплект из 8 штук, от 700 Р за штуку для иномарок
КлапанОт 200 Р для ВАЗ, от 1500 Р для иномарок
Пружины клапановОт 100 Р, но бывают и очень дорогие пружины

Цепь ГРМ

От 35 000 Р за неоригинальный комплект, от 18 000 Р за одну цепь

Комплект ремня ГРМ с роликами

От 10 000 Р для ВАЗ, от 18 000 Р для иномарок

Распредвал

От 8000 Р на ВАЗ, от 20 000 Р за неоригинальный распредвал на иномарку

Втулки клапанов, комплект из 16 штук

От 3500 Р для ВАЗ, от 6500 Р для иномарок

Гидрокомпенсаторы

От 3000 Р для ВАЗ за комплект из 8 штук, от 700 Р за штуку для иномарок

Клапан

От 200 Р для ВАЗ, от 1500 Р для иномарок

Пружины клапанов

От 100 Р, но бывают и очень дорогие пружины

Как выбрать распределительный вал | Новости автомира

Распределительный вал автомобиля – простое и одновременно сложное устройство, от исправной работы которого зависит двигатель и множество смежных с ним узлов. Как правило, распредвал и работа по его замене стоят немалых денег. На первом месте всегда стоит правильный выбор запчасти – при малейшем несоответствии автомобиль просто не выйдет на дорогу. Разберемся же с тем, как устроен распределительный вал и как его выбирать в случае поломки старого.

Функции и устройство

В работающем двигателе с высокой частотой открываются и закрываются клапана (впускные, выпускные), обеспечивая газораспределение. За этим «следит» распределительный вал – металлическое устройство сложной формы, четко подгоняемое под определенную модель двигателя. Навскидку, от распредвала зависит следующее: мощность и динамика двигателя, его КПД.

На заводах распредвал или вытачивается из цельнометаллического цилиндра, или на ось цилиндра устанавливаются кулачки (касается распределительных валов по системе AVS). Изготавливается конструкция или из чугуна, или многослойной стали. На определенных этапах изготовления материал насыщают азотом, обрабатывают промышленным лазером, шлифуют.

Несмотря на внушительный вид и кажущуюся сложность, механизм работы распределительного вала предельно прост. На валу имеются специальные кулачки, открывающие клапаны через толкатели или напрямую. Так называемые опорные шейки, фиксируемые в подшипниках скольжения, обеспечивают вращение вала почти без нагрева за счет сил трения. Когда вал начинает вращаться, кулачки открывают клапана двигателя, которые при дальнейшем вращении вала закрываются пружинами. Обычно на один клапан приходится один кулачок.

Наверняка автолюбители сталкивались с аббревиатурами SOHC и DOHC. Первая относится к двигателям с одним распредвалом, тем временем как вторая – к двигателям с двумя. SOHC признаны устаревшими, однако такие моторы устанавливаются в легковых бюджетных автомобилях и сейчас. Второй же тип является доработанным вариантом первого (распредвалов, как и указано, два), в котором имеются толкатели.

Мощность двигателя напрямую зависит от качества топливной смеси, условий сгорания и подачи самой смеси. Если в случае с подачей все понятно, то о первых двух вещах стоит поразмыслить. Представьте: если мы доработаем кулачки так, что они будут высоко подниматься и открывать клапаны на продолжительный период, внутрь камеры может попасть больше воздуха; если воздуха становится много, можно подать и больше топлива, которое в обычных условиях бы не сгорело в обедненной кислородом среде. Так же рассуждают инженеры, создающие спортивные двигатели. Однако, подобное решение абсолютно не подойдет для городской среды: мы получаем огромную мощность, но потребляем больше топлива, что особенно критично при чередовании стартов и торможений, как это бывает в городской «тянучке».

Отметим, что количество распределительных валов никак не связано с количеством клапанов. Конечно, большое количество клапанов гарантирует высокую скорость наполнения камеры сгорания и дальнейшее ее опорожнение. Однако автопроизводители ставят столько распредвалов, сколько, по их расчетам, хватит для обеспечения не только высокой мощности, но и высокой надежности системы и минимализации нагрузок на детали.

Заметьте: когда распредвал совершает один оборотов, коленвал успевает совершить два, а вот отдельно взятый клапан откроется только один раз. Правильную работу двух валов, т.е распределительного, коленчатого, гарантирует ремень ГРМ и специальные шестерни.

Как вал приводится в движение

Вращение распредвала осуществляется за счет передающегося момента от коленчатого вала. Встречаются следующие привода:

  • Ременной. Внутренняя поверхность зубчатого ремня сцепляется с зубьями, находящими на шкивах, тем самым обеспечивая вращение. К примеру, в двигателях TDI устанавливается эллиптическая шестерня. С ней снижаются тяговые усилия. Также зубчатый ремень приводит в движение некоторые насосы : масляный, высокого давления, охлаждающей жидкости. Средний ресурс такого привода: 100-150 тысяч километров;
  • Цепной. Такой привод крайней надежен. Он дополнительно оснащается натяжными роликами и успокоителями. Различают однорядные и двухрядные роликовые цепи.

Специалисты отдельно выделяют зубчатый привод. На деле зубцами могут быть оснащены и цепи, и ремни. При этом нельзя однозначно ответь на вопрос о том, каким образом лучше передавать крутящий момент. Обе разновидности имеют плюсы и минусы.

Установка распределительных валов

Особенности конструкции двигателя вынуждают производителей устанавливать иногда до четырех распредвалов.

Если клапанов 2 или 3, на цилиндр ставится только один распредвал. Если клапанов 4, то устанавливает один или два распредвала. К примеру, в системах DOHC используется два вала, один из которых управляет впуском, а второй выпуском.

Как правило, конструкцию двигателей и смежных узлов стараются упростить, иногда во вред геометрии. Оппозитные, равно как и V-образные двигатели, обзавелись одним распредвалом в развале, или же по одному под головку блока цилиндров. В порядке исключения вы можете увидеть интересное рядное расположение – здесь распредвал один, хотя клапанов четыре. Пример: Mitsubishi Lancer 4G18.

В большинстве современных автомобилей валы устанавливаются прямо над клапанами. Такая система называется «Cam-in-Head» — находящиеся выше кулачки оказывают давление на толкатели напрямую.

Подробнее о газораспределительном механизме

Поскольку распредвал работает в тандеме еще с несколькими узлами, автоконструкторы задумались и над их модернизацией. Предпосылки к этому появились еще в 80-х годах: конструкция валов и их установка казалась решенной проблемой.

Сегодня чаще всего встречаются двигатели со следующими системами, по которым меняются фазы газораспределения:

  • Система Valvetronic – разработка компании BMW. Суть в том, что подъем клапанов регулируется вместе с изменением того положения, которое имеют оси вращения коромысел;
  • Система VTEC – разработана компанией Honda. Фазы регулируются за счет использования двух кулачков;
  • Система VVT-I – разработка компании Toyota. Фазы регулируются по мере того, что вал проворачивается относительно приводной звезды.

Встречаются и другие варианты. Как правило, автопроизводители могут использовать различные ГРМ даже в одной линейке транспорта. Эксперименты не прекращаются до сих пор: инженеры добиваются высокой экологичности двигателя, достижения максимальной мощности, малого расхода топлива.

Стоит полагать, что в ДВС будущего или не будет клапанного механизма, или клапана будут открываться при помощи пневматических или магнитных толкателей. В разработке новых систем преуспели Volkswagen, Honda и Mitsubishi.

Будто сошел со страниц фантастического романа оппозитный двигатель от EcoMotors. Он компактный и экономичный, однако, интересен не этими качествами. В нем нет ни одного клапана. Экспериментальный образец может развить максимальную мощность в 325 л.с.

Типичные неполадки распредвала

Конструкция распределительных валов достаточно проста. Они выходят из строя крайней редко. За счет высокотехнологичной обработки металл имеет огромный ресурс. Можно говорить о том, что вал служит ровно столько, сколько служит весь двигатель. Несколько нарушают это правило «сборные» распредвалы, которые относительно недавно появились в большегрузных Mercedes-Benz. Что до цельнометаллических деталей, то они вызывают следующие «болезни» двигателя:

  1. Из-под ГБЦ слышится стук. Причина кроется в износе кулачков вала, причем стук пропадает после прогрева двигателя. При значительной выработке этот стук не пропадает вовсе;
  2. Падает мощность. Как вы поняли из вышенаписанного, при неправильной работе распределительного вала двигатель за счет неполного сгорания топлива ощутимо теряет в мощности;
  3. Увеличивается расхода топлива. Кроме расхода, вы также отметите появление черного дыма из выхлопной системы;

Оценить масштаб катастрофы можно при визуальном осмотре:

  • Стерлись кулачки. Изначально каплевидные, кулачки могут стереться до окружности;
  • Появилась ржавчина на валу. Грешить стоит на неправильную эксплуатацию и некачественное масло. Если вы увидите мелкие борозды на рабочей части вала, то можете быть уверены – из-за перегретого и вспенивающегося масла (проблема в присадках) происходит кавитационная эрозия металла;
  • Деформация вала. Причина почти всегда кроется в детонирующей топливной смеси. Деталь может быть отлажена мастером, однако если металл изначально некачественный, подобная мера может понадобиться снова;
  • На кулачках видны следы побежалости. Это верный спутник масляного голодания. Почаще следите за уровнем масла.

Практически всегда неисправный распредвал меняют на новый. Работой сварочным аппаратом его не получится «реанимировать – тот же чугун после нагрева становится очень хрупким, а значит, деталь потребует замены в ближайшей перспективе. Наплавленные кулачки стираются очень быстро. За восстановление подшипников мастера не берутся вовсе.

Как выбрать распределительный вал

Это один из немногих случаев, когда правильно выбрать запчасть можно только по VIN-коду. Дело в том, что даже в одной линейке автомобилей распредвал может устанавливаться по-разному, различной может быть система газораспределения, профиль кулачков и т.д. Так что если кода у вас нет, поиск придется вести по техническим данным автомобиля и рисковать купить не то, что подойдет.

Иногда практикуется изготовления распределительных валов под заказ. Это очень дорого и требует использования значительных экспертных мощностей. Причем изготовление детали, скажем, под тюнингованый автомобиль, может определить будущую специфику вождения транспортом. Можно создать вал под спортивную манеру езды, из-за чего транспорт наберет в мощности и потреблении топлива, а можно и под городскую – вариант экономный, но не гарантирующий полной реализации мощности двигателя.

Как бы вы ни выбирали распредвал, помните: если геометрия новой детали отличается от старой даже на считанный миллиметр, вы рискуете сломать двигатель и в будущем потратить еще большие деньги на ремонт.

Каким брендам отдаем предпочтение

На первом месте стоит качество работы с металлом. Если материал изделия будет слишком мягким, распредвал долго не прослужит. Оптимальным выбором будет OEM-запчасть – с десяток раз проверенная на заводе и пригодная к установке на конкретную модель автомобиля заданного года выпуска. Увы, стоит эта запчасть очень дорого.

Из производителей более дешевых аналогов стоит отметить немецкого Ruville, чешского Et Engineteam, британского AE и испанского Ajusa. Их распредвалы показывают себя хорошо. Есть шанс попросту не найти запчасть для своего автомобиля. Значит, придется брать оригинал или обращаться к мастерам с заказом, что доступно не во всех населенных пунктах.

Вывод

Как видите, о распредвале можно рассказывать и рассказывать. Главное правило его эксплуатации заключается в своевременной замене масла на как можно более качественное. И, что тоже важно, владельцам дизельных автомобилей нужно покупать специальное масло для дизелей. Только оно подойдет для смазывания гипоидной передачи.

При замене распределительного вала не забывайте о следующем:

  • У мастера нужно спросить, по какой причине деталь вышла из строя. Это поможет вам не допускать те же ошибки при дальнейшей эксплуатации;
  • Вместе с заменой нужно залить новое масло, проверить масляный насос и фильтр.

Если у вас не получается купить оригинальный распределительный вал, настоятельно рекомендуем изучить предложения во всех магазинах и ждать новых поставок. Дефектовка распредвала является лишь временным решением – рано или поздно его придется заменить, если к этому есть предпосылки. А вот устанавливать на свой автомобиль стоит только новенький оригинал.


Устройство и принцип работы датчика положения распредвала

Современные двигатели имеют довольно сложную конструкцию и управляются электронным блоком управления (ЭБУ) получая информацию от датчиков. Каждый датчик отслеживает определенные параметры, характеризующие работу двигателя в текущее время, и передает информацию в ЭБУ. В этой статье мы рассмотрим один из важнейших компонентов системы управления двигателем — датчик положения распределительного вала (ДПРВ).

Что представляет из себя датчик положения распределительного вала

ДПРВ означает датчик положения распределительного вала. Другие названия: датчик Холла, датчик фаз или CMP (английская аббревиатура). Из названия понятно, что он задействован в работе газораспределительного механизма. Точнее, система рассчитывает идеальный впрыск топлива и момент зажигания на основе его данных.

Этот датчик использует опорное напряжение питания — 5V, а его чувствительным элементом является датчик Холла. Он не определяет момент впрыска или зажигания, а только предоставляет информацию о том, когда поршень достигает ВМТ в первом цилиндре . На основании этих данных рассчитывается время и продолжительность впрыска.

В своей работе ДПРВ функционально связан с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ), который также отвечает за исправную работу системы зажигания. Если по какой-то причине произойдет неисправность датчика распредвала, то будут учтена информация датчика коленвала. Сигнал от ДПКВ важнее в работе системы зажигания и впрыска, без него двигатель просто не заработает.

ДПРВ применяется во всех современных двигателях, в том числе в двигателях внутреннего сгорания с регулируемыми фазами газораспределения. В зависимости от конструкции двигателя он устанавливается в головке блока цилиндров.

Эффект Холла и конструкция ДПРВ

Как уже было сказано, датчик работает на эффекте Холла. Этот эффект был открыт в 19 веке одноименным ученым. Он заметил, что если постоянный ток протекает через тонкую пластину и помещается в поле действия постоянного магнита, то на других его концах создается разность потенциалов. Это означает, что под действием магнитной индукции некоторые электроны отклоняются и создают небольшое напряжение на других краях пластины (напряжение Холла). Оно используется как сигнал.

ДПРВ организован таким же образом, но только в улучшенном виде. Он содержит постоянный магнит и полупроводник, к которому подключены четыре контакта. Сигнал поступает на вход интегральной схемы, где он обрабатывается и далее подается на выходные контакты сенсора, которые находятся на корпусе датчика. Сам корпус выполнен из пластика.

Как работает датчик положения распредвала

Задающий диск (импульсное колесо) установлен на распредвале со стороны, противоположной ДПРВ. В свою очередь, на задающем диске распределительного вала находятся специальные зубья или выступы. Когда эти выступы проходят через датчик ДПРВ, он генерирует цифровой сигнал особой формы, который показывает текущий такт в цилиндрах.

Правильнее ознакомится с работой датчика распредвала необходимо совместно с ДПКВ. Два оборота коленвала соответствуют одному обороту распредвала. В этом секрет синхронизации систем впрыска и зажигания. Другими словами, ДПРВ и ДПКВ показывают момент такта сжатия в первом цилиндре.

Задающий диск коленчатого вала имеет 58 зубьев, поэтому при прохождении участка, где отсутствуют два зубца через датчик коленчатого вала система проверяет сигналы от ДПРВ и ДПКВ и определяет момент впрыска в первый цилиндр. Через 30 зубцов происходит впрыск, например, в третий цилиндр, а затем в четвертый и второй. Вот таким образом происходит синхронизация. Все эти сигналы являются импульсами и считываются блоком управления двигателя. Их возможно увидеть только на осциллограмме.

Основные неисправности датчика

Сразу стоит сказать, что при неисправности датчика распредвала двигатель продолжит работать и запускаться, но с задержкой.

На неисправность ДПРВ могут указывать следующие признаки:

  • повышенный расход топлива из-за несинхронизации системы впрыска;
  • машина дергается и теряет динамику;
  • заметная потеря мощности, машина не может разогнаться;
  • двигатель запускается не сразу, а с задержкой 2-3 секунды или глохнет;
  • система зажигания работает с пропусками;
  • бортовой компьютер выдает ошибку, горит Check Engine.

Эти симптомы могут указывать на то, что ДПРВ не работает должным образом, но также могут указывать на другие проблемы. Необходимо провести диагностику в сервисе.

Причины выхода из строя ДПРВ:

  • неисправность контакта и/или проводки;
  • на выступе диска с зубцами может быть скол или изгиб, из-за чего датчик считывает неверные данные;
  • повреждение самого датчика.

Сам датчик достаточно редко выходит из строя.

Способы диагностики датчика

Как и любой другой датчик работающий на эффекте Холла, сенсор положения рапредвала не может быть проверен путем измерения напряжения на контактах с помощью мультиметра. Полную картину его работы можно получить только проверив его с помощью осциллографа. На осциллограмме будут отображаться импульсы и провалы. Вы также должны обладать некоторыми знаниями и опытом, чтобы читать данные осциллограмм. Сделать это может грамотный специалист на СТО или в сервисном центре.

При обнаружении неисправности датчик заменяется на новый, ремонт не предусмотрен.

ДПРВ играет важную роль в системе зажигания и впрыска. Его выход из строя приводит к проблемам в работе двигателя. При обнаружении симптомов лучше поставить диагностику у квалифицированных специалистов.

Что такое распредвал? Устройство, расположение, принцип работы — Стройка Волка

Содержание статьи:

Двигатель автомобиля имеет сложное устройство. ДВС включает в себя множество различных систем, одна из которых – ГРМ. Этот механизм отвечает за своевременный впрыск смеси и выпуск ее газов после рабочего такта. Ключевой составляющей газораспределительного механизма является распредвал двигателя. Данный элемент может иметь разное расположение и разную конструкцию, однако функция его остается неизменной. Что такое распредвал, где он находится и как работает? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

Описание

Вам будет интересно:Джокерная система крепления: описание, особенности и отзывы

Итак, что такое распредвал? Это одна из составляющих ГРМ, которая выполняет функцию закрытия и открытия клапанов ДВС в определенный момент. Данный вал состоит из металлического стержня, на котором жестко закреплены «кулачки» – элементы, взаимодействующие с толкателями клапанов. Кулачки вращаются вместе с валом. Число их может быть разным. Однако оно всегда ограничено количеством клапанов двигателя. Вращается распредвал строго в соответствии со шкивом.

Однако это еще не все устройство вала. По бокам его можно найти опорные шейки. Они служат для удержания вала в подшипниках с обеих сторон. Кроме того, в стержне имеются масляные каналы. Именно по ним проходит смазка, которая далее распределяется на кулачках. Последние постоянно взаимодействуют с толкателями, а потому сильно нагружены. Масло разбрызгивается для того, чтобы уменьшить трение и износ. Также смазка попадает и на подшипники.

Особенности

Что такое распредвал и почему данный элемент настолько важен? Именно от него зависит момент открытия и закрытия клапанов, а соответственно правильность работы двигателя. Также рабочий цикл требует соблюдения точного момента перекрытия клапанов. Поэтому при малейшей неисправности распредвала двигатель начинает вести себя нестабильно.

Среди конструктивных особенностей стоит отметить численность зубьев шестерни этого элемента топливной системы. Их количество всегда вдвое больше, нежели у коленчатого. Почему так? Все просто: принцип работы ДВС таков, что за весь цикл работы коленчатый вал вращается два раза, а распределительный – один.

Численность, расположение

Сколько распределительных валов может быть в двигателе? Ранее автопроизводители практиковали установку лишь одного. Речь идет о классических четырехцилиндровых двигателях. Но в начале 2000-х годов многие компании стали использовать двигатели с двумя распредвалами. Число клапанов тоже возросло. Ранее их было восемь. Но с появлением двух распредвалов, количество клапанов увеличилось вдвое.

Теперь о расположении. Где находится распредвал? ВАЗ, а также многие европейские автопроизводители, практикуют установку двигателя с верхним расположением вала. Такая схема используется на 90 процентах современных авто. Но есть также моторы со средним положением распредвала. Как правило, это классические американские двигатели. Эта схема считается менее практичной, поскольку требует наличия длинных штанг, которые бы приводили в действие толкатели. С верхним расположением вала наличие штанг не требуется. К тому же выполнять ремонт или замену данного элемента намного проще. Достаточно открутить клапанную крышку, после чего будет обеспечен полнейший доступ к элементу ГРМ.

Принцип работы

Вращение такого элемента обеспечивается за счет шкива коленчатого вала, который зацеплен с шестерней распредвала между собой ремнем либо цепью. Последний вариант является устарелым, хотя он до сих пор применяется некоторыми производителями. Большинство же используют ременной привод, поскольку он более компактный и менее шумный. Распредвал устанавливается строго по меткам, поскольку важна точность открытия и закрытия клапанов ДВС. Также при неправильной установке клапана могут попросту повредиться.

А работает распредвал очень просто. Вращаясь, в действие приводятся и кулачки. Последние, в свою очередь, действуют на толкатели. За счет особой формы (схожей на каплю воды), кулачки при вращении двигают клапана на определенную высоту и таким же образом их закрывают. В это время смесь попадает в цилиндр, а далее после сгорания из камеры идут выхлопные газы.

Неисправности распредвала

Обычно данный механизм имеет такой же ресурс, что и сам двигатель. Однако случаются и исключения, особенно на старых двигателях (моторы классических «Жигулей» тому подтверждение). Кулачки изнашиваются, из-за чего образуется определенный зазор. Даже незначительный износ может спровоцировать неправильное газораспределение. Также можно услышать характерный стук распредвала. Все это говорит о том, что рабочая поверхность кулачков имеет износ. В таком случае механизм нужно заменить на новый либо восстановить и отрегулировать клапана по новым зазорам.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое распредвал. Данный элемент играет важную роль в газораспределительном механизме. Поэтому при первых признаках его износа следует обращаться за помощью к специалистам.

Источник

Назначение распределительного вала — Главная

Распределительный вал:

Распределительный вал — это вал, к которому прикреплен кулачок или кулачок является его неотъемлемой частью. Распределительный вал был описан в 1206 году турецким инженером Аль-Джазари. Он использовал его как часть своих автоматов, машин для подъема воды и водяных часов, таких как замковые часы. Среди первых автомобилей, в которых использовались двигатели с одинарным верхним распределительным валом, были модель Maud slay, разработанная Александром Крейгом и представленная в 1902 году, и автомобиль Marr Auto Car, разработанный уроженцем Мичигана Уолтером Лоренцо Марром в 1903 году.

Использование распределительного вала:

Распределительный вал используется для управления тарельчатыми клапанами в двигателях внутреннего сгорания с поршнями. Он состоит из цилиндрического стержня, проходящего по всей длине ряда цилиндров, с несколькими выступающими из него продолговатыми лепестками, по одному на каждый клапан. Кулачки кулачка заставляют клапаны открываться, нажимая на клапан или на какой-либо промежуточный механизм во время их вращения.

Назначение:

Распределительный вал действует как синхронизирующее устройство, которое управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов, а также задает перекрытие клапанов, возникающее в верхней мертвой точке на такте выпуска.Вал состоит из нескольких шеек, которые вращаются на подшипниках внутри двигателя. Он имеет яйцевидные лепестки, которые приводят в действие клапанный механизм либо за счет перемещения толкателей и толкателей, либо за счет непосредственного нажатия на штоки клапанов. Распределительный вал связан с вращением коленчатого вала цепью ГРМ, зубчатым ремнем или зубчатыми шестернями, а сбои в приводе распределительного вала могут привести к контакту клапанов с головками поршней, что приведет к значительным внутренним повреждениям.

Дополнительные функции распределительного вала:

В старых двигателях распределительные валы также могут иметь врезанные в них шестерни, которые приводят в действие распределитель и масляный насос.В более новых двигателях на конце распределительного вала может быть установлен датчик положения, который отправляет информацию в модуль управления силовой передачей, чтобы помочь модулю правильно синхронизировать импульсы впрыска топлива и зажигание. Некоторые двигатели могут иметь несколько распределительных валов, как в случае с некоторыми двигателями с верхним расположением распредвала, особенно с V-образной конфигурацией. В двигателях с десмодромным клапанным механизмом используется по крайней мере два кулачка, поскольку есть кулачок, открывающий нажатием, и кулачок, закрывающийся при нажатии, вместо традиционного кулачка, открываемого нажатием, с пружинами клапана, закрывающими клапан, когда кулачок вращается вокруг кулачка. и обратно на базовый круг.

Соотношение между вращением распределительного вала и вращением коленчатого вала имеет решающее значение. Поскольку клапаны управляют потоком впускаемой и выхлопной смеси топливовоздушной смеси, они должны открываться и закрываться в соответствующее время во время хода поршня.

Справочные ссылки:

https://itstillruns.com/reset-light-bmw-x5-2003-7242105.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Распредвал#Распределение

Что такое DOHC (двойной верхний распределительный вал)?

Введите в поисковой системе аббревиатуру DOHC , и, скорее всего, вы найдете два объяснения, но, поскольку это веб-сайт, посвященный автомобилям, мы предполагаем, что вас не интересует Министерство здравоохранения и детей Ирландии.

В автомобильном контексте DOHC означает двойной или двойной верхний распределительный вал. До изобретения двигателя четырехтактные двигатели были SOHC. Вы уже догадались: одинарный верхний распределительный вал. Давайте сломаем это.

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ

Распределительный вал — это устройство, отвечающее за открытие и синхронизацию закрытия клапанов двигателя — центральный компонент, который пропускает воздух и топливо и выпускает выхлопные газы. Это прочный стержень из железа или стали, который имеет ряд выступов, называемых «кулачками», разнесенных по всей длине.Когда вал вращается, яйцевидные кулачки открывают клапан в точное время и, продолжая вращаться, позволяют пружине клапана снова закрыть его.

ВЕРХНИЙ

В более старых двигателях распредвалы расположены внизу внутри блока цилиндров и управляют клапанами с помощью ряда рычагов и шарниров. Эти двигатели описываются как OHV или верхнеклапанные. Но в конструкции с верхним расположением распредвала распределительные валы расположены в самой верхней части двигателя, где лепестки могут воздействовать непосредственно на клапаны, что снижает сложность и вес и позволяет двигателю вращаться быстрее.

2

DOUBLE

Использование двух распределительных валов вместо одного упрощает проектирование и сборку двигателя с несколькими клапанами на цилиндр, что повышает эффективность, мощность и крутящий момент, и в то же время расположение этих клапанов более эффективно и компактно. .

Раньше это имело большое значение, но, за некоторыми заметными исключениями (главным образом старая школа, большой объем V8), все современные двигатели в наши дни оснащены DOHC. Популярность DOHC может быть новой, но сама технология — нет.Еще в 1912 году у Peugeot был четырехцилиндровый двигатель DOHC, который он использовал, чтобы выиграть Гран-при Франции того года.

Что дальше?

Как только вы поймете, что означают одинарные и двойные распределительные валы, мы можем совсем их потерять. Некоторые производители двигателей работают над технологией, полностью исключающей распределительный вал, с клапанами, управляемыми электрическими или гидравлическими соленоидами.

Шведский производитель гиперкаров Koenigsegg уже выпускает автомобиль с бескулачковым двигателем, а двигатели Формулы-1 уже много лет работают без распределительных валов.

Но помимо этого, электромобили, которым не нужны распределительные валы, поршни, кривошипы или что-то еще, способное вращать детали, выходящие далеко за пределы основного ротора двигателя, означают конец распределительного вала и всего, к чему он прикрепляется.

Безопасность | Стеклянная дверь

Пожалуйста, подождите, пока мы проверим, что вы реальный человек. Ваш контент появится в ближайшее время. Если вы продолжаете видеть это сообщение, отправьте электронное письмо чтобы сообщить нам, что у вас возникли проблемы.

Veuillez терпеливейший кулон Que Nous vérifions Que Vous êtes une personne réelle.Votre contenu s’affichera bientôt. Si vous continuez à voir ce сообщение, связаться с нами по адресу Pour nous faire part du problème.

Bitte warten Sie, während wir überprüfen, dass Sie wirklich ein Mensch sind. Ихр Inhalt wird в Kürze angezeigt. Wenn Sie weiterhin diese Meldung erhalten, Информировать Sie uns darüber bitte по электронной почте и .

Эвен Гедульд А.У.Б. terwijl мы verifiëren u een человек согнуты. Uw содержание wordt бинненкорт вергегевен.Als u dit bericht blijft zien, stuur dan een электронная почта naar om ons te informeren по поводу ваших проблем.

Espera mientras verificamos Que eres una persona real. Tu contenido se sostrará кратко. Si continúas recibiendo este mensaje, информация о проблемах enviando электронная коррекция .

Espera mientras verificamos Que eres una persona real. Tu contenido aparecerá en краткий Si continúas viendo este mensaje, envía un correo electronico a пункт informarnos Que Tienes Problemas.

Aguarde enquanto confirmamos que você é uma pessoa de verdade. Сеу контеудо será exibido em breve. Caso continue recebendo esta mensagem, envie um e-mail para Para Nos Informar Sobre O Problema.

Attendi mentre verificiamo che sei una persona reale. Il tuo contenuto verra кратко визуализировать. Se continui a visualizzare questo message, invia удалить все сообщения по электронной почте indirizzo для информирования о проблеме.

Пожалуйста, включите Cookies и перезагрузите страницу.

Этот процесс выполняется автоматически. Вскоре ваш браузер перенаправит вас на запрошенный вами контент.

Пожалуйста, подождите 5 секунд…

Перенаправление…

Код: CF-102/6fe207d169e916fe

Распределительный вал Miller серии GJM — Коленчатый вал Miller — Продукция

США

NAC/NTC Корпорация АМЕРИКА

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

46605 Магеллан Др.Нови, MI.48377, США
Тел.: +1-248-560-1200 Факс: +1-248-560-0215 ​​
http://www.ntcamerica.com

Мексика

KIMX/Komatsu Industries Mexico S.A. de C.V.

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Avenida Aguascalientes NO.920, Col. Parras, Aguascalientes, AGS, C.P. 20157, ESTADOS UNIDOS MEXICANOS
Тел.: +52-449-9739-700

Германия

KGI/Komatsu Germany GmbH (Промышленное подразделение)

Продажа и техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Администрация: Forststraße 29, 40597 Дюссельдорф, Германия
Тел.: +49 211 7109 702

Китай

YNC/YIDA NIPPEI MACHINE TOOL Corporation

Производство и продажа станков с ЧПУ общего назначения, трансферных машин и деталей

№11 Software Garden Road, Ganjingzi District, Далянь 116023, Китай
Тел.: +86-411-84676529 Факс: +86-411-84687608
http://www.ync-china.com

Китай

NST/NTC SHANGHAI TRADING CO., Ltd

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

2F, Building E, Chamtime Plaza No.6 Lane 2889 Jinke Road, Pudong New Area, Шанхай, Китай
Тел.: +86-21-6841-4567 Факс: +86-21-6841-0386

Китай

NST/NTC ШАНХАЙСКАЯ ТОРГОВАЯ КО., ООО Гуанчжоу Офис

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Комната № 938, Международный офис Wayne, № 167 Linhe(W) Road Tianhe District, Гуанчжоу 510620, Китай
Тел.: +86-20-3855-1680 Факс: +86-20-3888-8572

Индия

KIPL/Komatsu India Pvt. Ltd, подразделение NTC.

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

Участок №A-64, H-Block, Midc Pimpri, Pune-411 018, India
Тел.: +91-20-27480587 Факс: +91-20-27480588
Бывшая компания: NIPPEI TOYAMA INDIA PRIVATE LIMITED

Таиланд

NTA/NIPPEI TOYAMA (ТАИЛАНД) Co., Ltd.

Продажа, техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

28/9 Moo 3, Bangna-Trad Road Km.23, Bangsaothong,
Bangsaothong, Samutprakarn, THAILAND 10570
Тел.: +66-2-740-1150 Факс: +66-2-740-1152

Индонезия

ТКМСИ/ПТ.Komatsu Marketing and Support Индонезия

Техническое и послепродажное обслуживание станков и промышленного оборудования

JL, Irian, Блок JJ-4-1 MM2100 Industrial Estate Cikarang Jatiwangi,
Bekasi, Jawa Brat 17520
Тел.: +62-21-4604290 Факс: +62-21-4605934

Анализ и проверка распределительных валов — двигатели L&M


Дом › Анализ и проверка распределительного вала

Взгляните на нашу конструкцию профиля кулачка распределительного вала и процессы контроля качества.Каждый распределительный вал, который мы продаем, проверяется и проверяется на соответствие перед отправкой нашим клиентам или установкой в ​​их двигатели.

Каждый предлагаемый нами распределительный вал проходит проверку перед продажей или установкой в ​​двигатель клиента. Многие люди утверждают, что они проектировщики распределительных валов, но большинство из них используют элементарные методы. «Разработчик кулачков» обычно определяет кулачок, в котором ему нужны события клапана (обычно два) при подъеме 0,050 дюйма и максимальном подъеме; этот простой подход устанавливает только положение клапана относительно положения коленчатого вала.Чтобы действительно спроектировать распределительный вал, необходимо использовать полный подъемный стол для определения всех событий клапана… всех 360 событий, а не только 2. Мы являемся одной из немногих мастерских, которые могут правильно и точно проектировать профили OHC.


Рис. 1. Определение профиля кулачка распределительного вала

Математика, необходимая для правильного проектирования распределительного вала, сложна, но вам будет полезно провести собственное исследование; это интересная и важная тема при работе с высокопроизводительными двигателями.

От проектирования до готового распределительного вала

Первым шагом процесса проверки является создание файла проекта, который можно отправить на шлифовальный станок с ЧПУ для создания профиля выступа кулачка. Без файла проекта мы не смогли бы сравнить готовый распределительный вал с требуемыми техническими характеристиками. Файл проекта состоит из управляющей информации ЧПУ, описывающей точный профиль кулачка, который необходимо создать. Следует отметить, что распределительный вал создается с использованием шлифовального круга, радиус которого (тангенциальный) аналогичен радиусу толкателя, который будет использоваться в окончательной конструкции двигателя.


Рис. 2. Окончательное отклонение шлифовки распредвала

Соотношение радиуса шлифовального круга и толкателя имеет решающее значение при изготовлении распределительного вала. Если шлифовальный круг слишком большой, он не сможет шлифовать криволинейные элементы, такие как отрицательные радиусы, что приведет к некачественному окончательному шлифованию. Это отклонение будет проанализировано на этапе постобработки, и для исправления ошибок необходимо будет выполнить повторную заточку.

Проверка распределительного вала с помощью анализа размеров

Для точного измерения окончательных размеров распределительных валов требуется надлежащее испытательное устройство.Мы предпочитаем устройство ez-cam другим инструментам для анализа распределительных валов за его способность не только точно измерять профиль кулачка, но и за его способность измерять различия между отдельными шейками распределительного вала, что позволяет нам проверять такие условия, как отклонение от прямоугольности (изогнутость). распределительный вал). Погнутые распределительные валы и неправильная шлифовка лишают двигатель конечной выходной мощности. Мы считаем, что анализ и проверка необходимы при разработке высокопроизводительных двигателей.


Рис. 3.Анализ и проверка распределительных валов EZ-Cam Machine

Анализ распределительного вала — относительно простой процесс. Процесс ЧПУ управляет установленным толкателем, который перемещается от кулачка к кулачку, затем от шейки к шейке, где он опускается на поверхность распределительного вала при повороте на 360 градусов. Программное обеспечение ЧПУ преобразует движения толкателя в размерные данные, которые затем можно сравнить с файлом проекта ЧПУ. Проще говоря, он имитирует отношения подъемника для создания полного подъемного стола, который затем можно сравнить с желаемым подъемным столом.

История и сущность распределительных валов

Распределительные валы веками были частью техники. Ранний кулачок был встроен в эллинистические водяные автоматы 3-го века до нашей эры, что, вероятно, является первым инженерным упоминанием распределительных валов. С тех пор распределительные валы использовались во всем, от устройств для измерения времени вождения до музыкальных шкатулок и, что более важно, в нашем обсуждении… в двигателе внутреннего сгорания.

Мы кратко рассмотрим историю распределительных валов, людей и компании, которые начали шлифовать распределительные валы для гоночных двигателей с более высокими характеристиками, и, наконец, мы поговорим о текущих тенденциях и о том, куда движется будущее распределительных валов.

Что делает распределительный вал?

Распределительный вал вращается внутри блока цилиндров, обычно приводимый в движение коленчатым валом. Когда он вращается, его лепестки — или кулачки — открывают и закрывают впускной и выпускной клапаны вашего двигателя одновременно с поршнем, чтобы впустить воздух и выпустить выхлоп.

Более крутые скаты и закругленная передняя часть являются отличительными чертами распределительного вала роликового типа.

Форма кулачков распределительного вала влияет на работу двигателя, особенно на высоких оборотах.При 4000 об/мин клапаны открываются и закрываются примерно 2000 раз в минуту. Это позволяет воздуху входить и выходить из двигателя очень быстро. Чем быстрее работает двигатель, тем больший поток воздуха ему требуется. Гоночные шлифовальные станки знают это и шлифуют кулачки распределительного вала, чтобы они дольше оставались открытыми, чтобы воздух мог течь на более высоких скоростях.

При выборе наилучшего распределительного вала для каждой области применения необходимо учитывать ряд соображений. – Чейз Найт, Crane Cams

Воздух поступает в цилиндр очень быстро к моменту, когда поршень находится в нижней части своего хода; если бы клапан внезапно закрылся, поток воздуха в цилиндр остановился бы, и он потерял бы импульс.Чем быстрее работает двигатель, тем больше импульса ему требуется. Поэтому лучше оставить клапан открытым немного дольше, чтобы воздух продолжал течь на более высоких скоростях.

Кулачки распределительного вала могут быть размещены на распределительном валу, где синхронизация событий клапана происходит раньше или позже по отношению к движению поршня. Синхронизация распределительного вала может быть увеличена для получения лучшего крутящего момента на низких оборотах или запаздывать для повышения мощности на высоких оборотах. Любой из этих способов уменьшает или увеличивает общую мощность двигателя по шкале оборотов соответственно.

Лепестки распределительного вала могут быть размещены на распределительном валу, где события фаз газораспределения могут происходить раньше или позже в цикле. Измерение точности синхронизации событий и величины подъемной силы на лепестке имеет решающее значение для высокопроизводительных двигателей с меньшим окном настройки.

Специалист по распределительным валам

COMP Cams Джей Адамс говорит: «Большую часть времени легче перемещать крутящий момент во всем диапазоне оборотов с помощью специального кулачка в гоночных приложениях, потому что предполагаемый рабочий диапазон оборотов значительно более узкий, чем мы могли бы найти в уличная машина.Поскольку вы настраиваете кулачок на более узкий диапазон оборотов, изменение угла наклона кулачка будет иметь более драматический эффект, а результаты, как правило, будут более немедленными и их легче почувствовать при индивидуальном шлифовании ».

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ

ADVANCE : Что касается фаз газораспределения, опережение позволяет впускным и/или выпускным клапанам открываться и закрываться раньше в цикле двигателя.

BASE CRICLE : Концентрическая или круглая часть выступа кулачка, где производится регулировка зазора клапана (также называемая пяткой).

СТЕПЕНЬ КУЛАЧКА :Процесс измерения точного положения распределительного вала относительно цикла сгорания. Этот процесс позволяет отрегулировать синхронизацию кулачка в соответствии с рабочими характеристиками двигателя.

НАГРУЗКА ЗАКРЫТИЯ : Часть кулачка распределительного вала от носика (самая высокая точка подъема кулачка) до закрытого положения клапана.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ : Количество времени, измеряемое в градусах, в течение которого клапаны находятся вне седла во время цикла подъема кулачка кулачка.

ОСЕВАЯ ЛИНИЯ ВПУСКА : Средняя точка впускного патрубка.

ПОДЪЕМ : Расстояние, на которое клапан перемещается до максимального открытого положения, измеряется в долях дюйма.

ПОДЪЕМНИК : Обычно роликовый или плоский компаньон распределительного вала, который передает действие распределительного вала на остальную часть клапанного механизма путем скольжения или качения по поверхности кулачка распределительного вала.

КУЛАЧОК : Кулачок эксцентричен по отношению к кулачковым подшипникам распределительного вала и передает подъемное движение через клапанный механизм для управления клапанами.Конструкция кулачка определяет использование распределительного вала, т. Е. Использование на улице, тотальная конкуренция.

УГОЛ РАЗДЕЛЕНИЯ КЛАПАНОВ : Расстояние в градусах кулачка между точкой максимального подъема на впускном кулачке и точкой максимального подъема на кулачке на выпуске.

НАГРУЗКА ОТКРЫТИЯ : Отвечает за открытие клапана до его максимальной точки подъема, эта часть кулачка распределительного вала расположена между базовой окружностью и пиком лепестка или носом.

ПЕРЕКРЫТИЕ : Ситуация, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно, когда поршень находится в ВМТ.

ЗАДЕРЖКА : Что касается синхронизации распределительного вала, задержка позволяет впускным и/или выпускным клапанам открываться и закрываться позже в цикле двигателя.

ТВЕРДЫЙ ПОДЪЕМНИК : Чисто механические кулачковые толкатели. Для этого толкателя или толкателя требуются либо регулируемые толкатели, либо регулируемые коромысла для получения требуемого зазора клапана.

СТОЙКА КЛАПАНА : Измерение между кончиком штока клапана и кончиком коромысла. Зазор клапана всегда измеряется, когда толкатель находится вне выступа кулачка.

Далее Адамс сказал: «Многие люди застревают в синдроме «один размер подходит всем». Что-то, что может хорошо работать в уличном автомобиле весом 3600 фунтов, может быть неоптимальным для гоночного автомобиля весом 3150 фунтов или полноприводного грузовика весом 6000 фунтов. Выбор стандартного кулачка зависит как от области применения, так и от степени сжатия и размера двигателя. Неправильный серийный распредвал не столько лишит лошадиных сил, сколько уменьшит крутящий момент, если он не соответствует весу, использованию и диапазону оборотов автомобиля.”

Смоки Юник однажды объяснил, что отношения с компанией, производящей видеокамеры, жизненно важны для карьеры гонщика на трассе. По словам Смоки, «единственный способ построить такие отношения — позвонить в компании, производящие распределительные валы, и поговорить с ними». Будет один или несколько, с которыми вы будете чувствовать себя комфортно, и вам нужно придерживаться этой компании. Эти компании, производящие распределительные валы, вкладывают средства в то, чтобы вы получили правильный кулачок для своего приложения, потому что они хотят, чтобы ваш бизнес оставался на всю жизнь. Кроме того, они являются экспертами в очень технической области с годами исследований и разработок, стоящих за их продуктами.

В начале

Первые конструкторы двигателей были на удивление хорошо осведомлены о синхронизации фаз газораспределения и ее влиянии на характеристики двигателя. До 1908 года в отчете инженера Ford Августа Дегнера подробно описывалось исследование Ford Model N (модели, которая предшествовала модели T). Группа сравнила кулачок с продолжительностью впуска и выпуска 205/217 с кулачком с 210/224. Оба распределительных вала имели довольно плотное, 108,5 и 109 градусов, разделение лепестков (мы вскоре рассмотрим разделение лепестков).Кулачок с более короткой продолжительностью был задержан на 0,5 градуса, а кулачок с большей продолжительностью — на 3,5 градуса. Группа пришла к выводу, что кулачок с большим сроком действия обеспечивает наибольшую мощность (при 1400 об / мин), в то время как кулачок с самым коротким сроком действия обеспечивает лучшую управляемость. Для автомобиля был выбран кулачок с более короткой продолжительностью.

Исходя из этого, мы можем предположить, что инженеры рубежа веков поняли значение профилей распределительных валов и синхронизации событий в двигателях внутреннего сгорания. Следующие десятилетия оказались стремлением к большей мощности.Эда Уинфилда часто называют «отцом гоночной камеры». Недавно ушедший Харви Крейн-младший сказал об Уинфилде: «Эд Уинфилд занял первое место в гоночной индустрии, и он сделал это, когда этот пол был сделан из грязи».

…изменение степени наклона кулачка будет иметь более выраженный эффект, а результаты, как правило, будут более немедленными и более ощутимыми при индивидуальном шлифовании. – Джей Адамс, Comp Cams

Если вам посчастливилось иметь карбюратор Winfield, распределительный вал или головку блока цилиндров, вы были лучшим псом.Если вам посчастливилось получить все три, вы, вероятно, собирались появиться в следующем Indy 500.

Шлифовальные станки для распредвалов Early Racing

В то время семья Уинфилда была довольно обеспеченной, и юный Эд убедил свою мать, преуспевающего агента по недвижимости в Лос-Анджелесе, купить бывший в употреблении круглошлифовальный станок. Уинфилд модифицировал машину, чтобы она подходила к качающемуся столу, чтобы он мог шлифовать кулачки кулачка. Его первыми усилиями были перешлифованные распределительные валы для Ford Model T, которые предназначались для кольцевых гонок, гонок по грунтовым дорогам и дорожкам с деревянными досками.Winfield предлагал два разных профиля кулачка: Semi-Race и Full-Race. Вскоре после этого он решил сделать профиль, который подходил бы между этими двумя, и родился «гоночный кулачок на три четверти».

Уинфилд обучался у Гарри Миллера, известного гоночного автомобиля Миллера, где он научился обрабатывать детали двигателя в механической мастерской Миллера. Из этих скудных начинаний Уинфилд создал свои собственные модели распределительных валов и научил других, как шлифовать кулачки. Харви Крейн сказал, что «дерево компаний Winfield, производящих распределительные валы, породило почти все гоночные компании, производящие распределительные валы.Либо прямо, либо косвенно». Заметным исключением был Пьер Луи Бертран, которого друзья называли Питом.

Бертран родился в Мексике, но его семья переехала на ферму в Небраске, где вырос Пит. Строительство и гонки на гоночных автомобилях по бездорожью стали его страстью, и в 1930-х годах Бертран переехал в Калифорнию с гоночным автомобилем на буксире. Бертран попал в серьезную аварию на трассе AAA Pacific Coast Sprint Car в 1935 году, где он попал в больницу на длительное время. Вскоре после выписки из больницы Бертран попал в очередную аварию на гонках, где снова оказался в больнице.На этот раз он повесил шлем.

Чтобы оставаться рядом со спортом, Бертран начал точить кулачки для местных гонщиков. Он стал конкурентом Уинфилда, и, благодаря лояльности и выбору клиентов, продажи кулачков продавались между восточной и западной частями Лос-Анджелеса для гонщиков. Бертран неожиданно скончался в 1942 году в возрасте 40 лет. Один из сотрудников Бертрана, Клейтон «Клей» Смит, купил бизнес и переименовал компанию в Clay Smith Cams.

Первые шлифовщики кулачков не могли представить себе перекрытие событий синхронизации, величину подъема кулачков кулачка или крутые уклоны по обе стороны от кулачка, как у распределительного вала, изображенного выше.В этом не было необходимости — двигатели, для которых они притирали кулачки, были низкоскоростными.

Индустрия скорости набирает обороты

Большинство самых известных производителей кулачков, а также вспомогательные компании, которые поставляли сырье для производителей кулачков, возникли в конце 1940-х и начале 1950-х годов, причем большинство из них располагалось в Южной Калифорнии.

В эту группу входили Кенни Хармон и Клифф Коллинз (Harmon & Collins), Эд Искендерян, Говард Йохансен, Брюс и Дэйв Кроуэры, Чет Герберт, Джек Энгл, Клэй Смит и Демпси Уилсон.

Back East, компании по производству видеокамер включали Харви Дж. Крэйна-младшего (Crane Cams), Джона Скулера (Schooler Cams), Цезаря Латерио (Laterio Racing Cams), The Ambler Brothers, Рэя Джованнони (Giovannoni Cams) и нескольких других, которые отказались от тенденции SoCal и начали свою деятельность в магазинах, расположенных на восточном побережье.

В конце 50-х и начале 60-х годов эти компании, производящие видеокамеры, пережили бурный рост. Как и многие растущие компании, некоторые распались, или бывшие сотрудники открыли собственные магазины.Среди этих недавно основанных магазинов видеокамер были Lunati Cams, Cam Dynamics, Competition Cams, Cam Techniques, General Kinetics, Sig Erson (позже известный как Erson Cams), Huggins Cams, Moon Cams, Potvin Cams, Norris Cams, Reed Cams, Racer Brown Cams. , Schneider Cams, UltraDyne Cams, Weber Cams and Race Cams, Inc.

Большинство притирок распределительных валов невозможно измерить невооруженным глазом. В карте производителя, которая поставляется с каждым распределительным валом, содержится необходимая информация. Вы должны принести свою карту кулачка со спецификациями в изготовитель двигателя вместе с кулачком.

Несмотря на то, что рост распределительных валов на вторичном рынке претерпел значительные изменения с первых дней, через эру маслкаров, к эффективным современным автомобилям… очень мало что изменилось с бурных двадцатых годов. Материалы стали лучше, а процессы стали более эффективными, но распределительные валы по-прежнему похожи на самые ранние гоночные распредвалы, созданные Winfield. Хотя они могут выглядеть одинаково, выбрать распределительный вал для вашего высокопроизводительного двигателя как никогда сложно.

Crane Cams Чейз Найт объясняет: «В гонках так много переменных, как правила спецификации, конфигурации трассы, состояние поверхности трассы, различные двигатели и конфигурации автомобиля, что при выборе наилучшего необходимо учитывать множество соображений. распределительный вал для применения».

История камер Клэя Смита

За короткое время компания Смита стала успешным поставщиком гоночных камер для гоночного сообщества Южной Калифорнии. Смит также выставил спринтерский автомобиль под названием Clay Smith Cams Special, которым управлял Роджер Уорд, который позже выиграет Indy 500.

Во время гонки в Дюкуан, штат Иллинойс, в 1954 году автомобиль Уорда столкнулся с другим автомобилем, проехав по трассе, где он врезался в своего владельца, Клея Смита, и убил его. Clay Smith Cams, ответвление первоначальной компании Пьера Бертрана, еще несколько раз переходило из рук в руки, пока в 1968 году не перешло во владение Джорджа Стригеля.

Clay Smith Cams сегодня находится под управлением семьи Стригель и производит не только гоночные камеры, но и различные рекламные товары, украшенные знаменитым дятлом, курящим сигару и стиснувшим зубы.

Чтение спецификации камеры

Большинство карт со спецификациями камер, которые поставляются разными компаниями, выглядят похоже, если не точно, на другие. Может быть конкретная информация о компании, например номер заточки кулачка или номер детали, но большая часть информации одинакова у разных производителей.

При чтении спецификации кулачка первое, что должно быть напечатано вверху, это тип, стиль и применение. Двигатель V8 Chevy 262-400ci, 1955-1998 годов, должен иметь распределительный вал, специально предназначенный для этого типа двигателя.В карте спецификаций должно быть указано, является ли распределительный вал механическим или гидравлическим плоским толкателем или роликовым распределительным валом. Вы должны использовать правильный толкатель для типа устанавливаемого распределительного вала.

Первые производители кулачковых шлифовальных станков знали, что изменение кулачков для перекрытия и длительности может улучшить производительность. Эта кулачковая карта показывает перекрытие между впускными и выпускными кулачками.

Спецификации, которые являются общими для каждого производителя кулачков, включают разделение кулачков, продолжительность при подъеме 0,050 дюйма, заявленную продолжительность, подъем клапана и зазор клапана для механических толкателей.В большинстве новых спецификаций кулачков указаны степени открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Из этого набора чисел можно рассчитать перекрытие событий фаз газораспределения.

В двигателе будет период перекрытия клапанов в конце такта выпуска. Впускной клапан открывается до того, как выхлопные газы полностью покинут цилиндр, и их значительная скорость способствует втягиванию свежего заряда. Разработчики кулачков стремятся закрыть выпускной клапан, как только до него доходит свежий заряд из впускного клапана.Это помогает выталкивать или очищать выхлопные газы и предотвращает потерю свежезаряженного топлива/воздуха в камере.

Спецификации из карты кулачка также помогут изготовителю двигателя определить кулачок для двигателя. Знание того, где открывается впуск, поможет сборщику определить, опережает или запаздывает распределительный вал. Эта информация будет применена к фазе двигателя для наилучшей эффективности и мощности.

Типы распределительных валов

Кулачки

можно разделить на четыре основных типа в зависимости от того, для каких подъемников они предназначены.Кулачки с плоскими толкателями используют подъемники (также называемые толкателями, что вполне естественно) с плоскими поверхностями, которые перемещаются непосредственно по поверхности выступов кулачка. Роликовые кулачки имеют подъемники с (как вы уже догадались!) роликовыми подшипниками на концах, которые соприкасаются с распределительным валом. Хотя роликовые подъемники могут следовать более радикальным профилям кулачков и обеспечивают меньшее трение, чем плоские толкатели, они также имеют большую массу и сложность.

«Самая большая ошибка — не принимать во внимание тот факт, что плоский толкатель требует приработки», — предупреждает Стив Славник из Lunati Cams.«Легкие пружины раньше были стандартом в отрасли для обкатки, но если вы не изготовитель двигателей и у вас нет оборудования, менять пружины очень сложно».

Механические и гидравлические подъемники

Flat Tappet Механические распределительные валы родились в эпоху маслкаров, когда расцвела технология клапанных механизмов. Как и гидравлический распределительный вал с плоским толкателем, механический распределительный вал с плоским толкателем также является недорогим устройством, но может давать большую мощность, чем гидравлический плоский кулачок.Однако он требует большего обслуживания, чем гидравлический кулачок, и регулярной регулировки зазора клапана вручную.

Многие считают, что гидравлические ролики производят больше энергии, чем цельный плоский толкатель. Гидравлические ролики начинают работать непредсказуемо на более высоких оборотах и ​​даже могут быть хуже, чем гидравлический плоский толкатель, потому что они весят больше. – Стив Славник, Лунати

Другое различие заключается между «механическими» толкателями с прочными обработанными корпусами, которые передают движение непосредственно от поверхности толкателя к толкателю, и гидравлическими толкателями, в которых используется внутренний поршень, поддерживаемый давлением масла, для устранения любого провисания (известного как «зазор»). в клапанном механизме.Поскольку должен быть предусмотрен небольшой зазор для компенсации расширения, клапанные механизмы с цельным толкателем нуждаются в периодической регулировке с учетом износа. Гидравлические распределительные валы в этом внимании не нуждаются, но опять же, толкатели тяжелее и сложнее, а поршни могут «накачиваться» или заедать, из-за чего клапаны не садятся должным образом или не открываются до конца.

В кулачках с плоскими толкателями используется толкатель кулачка (подъемник), который имеет плоскую поверхность в том месте, где толкатель соприкасается с кулачком кулачка. Этот тип клапанного механизма требует большего обслуживания и периода обкатки.Компоненты «притираются» друг к другу и не могут использоваться в разных отверстиях подъемника в двигателе и не должны использоваться в других блоках двигателя.

«Каждый подъемник устанавливает точную связь с лепестком, с которым он контактирует, когда происходят процессы обкатки и раннего запуска. Минимальные различия в радиусах и контурах поверхности подъемника, конусности кулачка и смещении от центра подъемника к центру кулачка определяют эти уникальные характеристики», — объясняет Чейз Найт из Crane Cams.«Именно поэтому не рекомендуется помещать бывший в употреблении распределительный вал с плоскими толкателями и толкатели в другой блок, даже если толкатели устанавливаются на одни и те же кулачки».

«Многие считают, что гидравлические ролики производят больше энергии, чем цельный плоский толкатель. Гидравлические ролики начинают работать непредсказуемо на более высоких оборотах и ​​даже могут быть хуже, чем гидравлический плоский толкатель, потому что они весят больше. При прочих равных, прочный плоский толкатель создает больший крутящий момент и мощность, а также будет вращаться до тех пор, пока у вас достаточно давления пружины, чтобы им управлять», — говорит Стив Славник из Lunati.

Распределительные валы с плоскими толкателями

Распределительный вал с гидравлическим плоским толкателем является стандартом уже более 40 лет. Его успех и популярность обусловлены тем, что он недорог, требует минимального текущего обслуживания и обеспечивает хорошую мощность. Этот выбор кулачка должен использоваться с гидравлическими подъемниками, поскольку в гидравлических подъемниках используется подпружиненный плунжер с масляным демпфированием, который помогает автоматически поддерживать зазор клапана.

Распределительные валы с плоским толкателем

— одна из старейших технологий в истории автомобилестроения.«Энтузиасты до сих пор покупают удивительно большое количество распределительных валов с плоскими толкателями, — говорит Крис Дуглас из Comp Cams.

Для роликовых распределительных валов требуется толкатель кулачка, включающий роликовый подшипник, где толкатель соприкасается с кулачком кулачка. Наклоны распределительных валов Roller слишком крутые, чтобы плоские толкатели кулачка могли ездить по ним, не заглубляясь в кулачок кулачка.

Роликовые распределительные валы

Распределительные валы

с гидравлическим роликом дороже, чем распределительные валы с плоскими толкателями, но могут генерировать еще большую мощность, чем механические кулачки с плоскими толкателями.В дополнение к меньшему трению в кулачке кулачка может быть изготовлен более крутой наклон для большей продолжительности. Распределительный вал с гидравлическими роликами также не требует обкатки, в отличие от критического процесса, необходимого для распределительных валов с плоскими толкателями. В качестве дополнительного бонуса эти кулачки обеспечивают наилучшую долговечность среди различных типов распределительных валов.

Распределительные валы

с механическим роликом не уступают по цене распределительным валам с гидравлическим роликом и часто считаются непревзойденными по мощности. Они также имеют более крутые наклоны кулачка и больший срок службы, чем распределительные валы с плоскими толкателями.Как и механические распределительные валы с плоскими толкателями, они требуют регулярного обслуживания для обеспечения их правильной работы.

Что может принести завтра

Значительно трение скольжения толкателей, движущихся по поверхности кулачка. В дополнение к механическому трению требуется значительное усилие, необходимое для преодоления клапанных пружин, используемых для закрытия клапанов двигателя. По оценкам, на холостом ходу до 25% общей мощности двигателя используется для преодоления давления пружины клапана.Промышленность экспериментировала со способами восстановления потерянной энергии.

Impala 2014 будет оснащена новой технологией управления подъемом впускного клапана (IVLC), которая позволяет изменять подъем впускного клапана, продолжительность и синхронизацию в широком диапазоне работы двигателя. Это шаг в направлении технологии бескулачкового двигателя.

Одним из последних достижений, созданных для борьбы с потерями механической энергии, является беспружинная система клапанов. Двигатели мотоциклов Ducati использовали эту технологию с большим успехом, и есть несколько патентов, выданных на другие системы, которые все еще совершенствуются.По сути, система беспружинного клапана управляется кулачковым толкателем, поднимающим клапан, и другим кулачковым толкателем, расположенным на другой стороне базовой окружности, для закрытия клапана.

В бескулачковых клапанных механизмах

используются электромагнитные, гидравлические или пневматические приводы для открытия клапанов вместо распределительного вала и толкателей. Приводы могут использоваться как для открытия, так и для закрытия клапанов, или привод открывает клапан, а пружина закрывает его. В то время как системы кажутся менее сложными, бескулачковые двигатели в настоящее время не лишены проблем.Общие проблемы включают высокое энергопотребление, высокую точность скорости, чувствительность к температуре, шум, стоимость и проблемы с электричеством, которые в настоящее время мешают любым безкулачковым системам.

Бескулачковые клапанные механизмы уже давно исследуются несколькими компаниями, включая Renault, BMW, Fiat, General Motors, Lotus Engineering и Ford. В продаже есть некоторые бескулачковые системы, но они не используются в двигателях серийных автомобилей.

Беспружинная система клапанов Ducati хорошо работает с двигателями с верхним расположением клапанов.Фото с сайта Formula1dictionary.net

Роторные двигатели

или двигатели Ванкеля — это тип двигателя внутреннего сгорания, в котором используется эксцентриковая вращающаяся конструкция для преобразования давления во вращательное движение вместо поршневых возвратно-поступательных движений. Четырехтактный цикл происходит в пространстве между внутренней частью корпуса овальной формы и ротором, который по форме похож на треугольник, но со слегка изогнутыми сторонами. Очень компактный двигатель Ванкеля обеспечивает плавную работу на высоких оборотах.

В роторных двигателях возникают проблемы с уплотнением, которых нет в двигателях с поршневым приводом.Хотя поршневые кольца не являются идеальным уплотнением, они допускают расширение в каждом кольце. В роторных двигателях возникают утечки между камерами и на концах камер. Эта утечка снижает его энергоэффективность. Сравнительные тесты показали, что роторные двигатели Mazda RX-8 потребляют больше топлива, чем более тяжелые автомобили с более крупными двигателями V8 при аналогичных результатах производительности. В настоящее время роторные двигатели в основном используются в таких приложениях, как гоночные двигатели и спортивные автомобили, где важны эффективность и долговечность.

Продолжаются поиски лучшего решения для управления впускным воздухом и выхлопными газами, но одно можно сказать наверняка; распределительные валы еще долгие годы будут музыкальным дирижером всех событий, связанных с синхронизацией воздуха в двигателе.

Регулировка фаз газораспределения становится реальностью

Изменение фаз газораспределения — не новая идея. Идея увеличения крутящего момента двигателя на низких и высоких оборотах за счет автоматического опережения и замедления существует уже довольно давно.

В 1960-х годах вы могли получить шестерню с регулируемым распределением фаз газораспределения с торсионной пружиной, которая замедляла фазы газораспределения в ответ на увеличение крутящего момента, необходимого для поворота кулачкового вала на более высоких оборотах двигателя. Теоретически вы могли бы пользоваться преимуществами крутящего момента на низких оборотах и ​​лошадиных сил на высоких оборотах, но на практике это, похоже, не работало из-за зависимости от крутящего момента.

В настоящее время историческое обсуждение различных инженерных подходов к изменению фаз газораспределения могло бы заполнить целую энциклопедию.Но компьютеризированные системы управления двигателем сделали изменение фаз газораспределения практически реальностью для большинства автомобилей.

Я оставлю более уникальные конструкции VVT на страницах истории, а электронные фазы газораспределения — на страницах будущего. А пока давайте рассмотрим основы того, как VVT влияет на производительность двигателя, как он может выйти из строя, а затем дадим несколько советов по устранению неполадок подозрительных систем VVT.

Клапан и распределительный вал
Изменяемая синхронизация «клапана», которую большинство из нас видит в наших магазинах, на самом деле является изменяемой синхронизацией «распредвала», которая улучшает крутящий момент на низких и высоких скоростях за счет опережения или замедления фазы газораспределения на одиночном верхнем распределительном валу ( SOHC) приложений двигателя.

Напротив, некоторые приложения с двойным верхним распределительным валом (DOHC) выполняют те же функции, отдельно опережая или замедляя впускной и выпускной распределительные валы.

Полностью регулируемая фаза газораспределения может быть достигнута только при использовании управляемых компьютером соленоидов для точного управления событиями открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов. Хотя различные комбинации событий фаз газораспределения теоретически бесконечны в системе с электронным управлением, ее применение ограничено из-за проблем стоимости и, в некоторых случаях, надежности.

Теоретически….
Эффективная фаза газораспределения сильно зависит от скорости всасываемого воздуха, проходящего через впускные отверстия двигателя, и скорости выхлопных газов, выходящих из выпускных отверстий двигателя.

Когда всасываемый воздух движется медленно при более низких оборотах двигателя, впускной клапан должен закрываться раньше, чтобы поршень не проталкивал всасываемый воздух обратно во впускное отверстие и коллектор.

Но когда скорость всасываемого воздуха увеличивается с увеличением оборотов двигателя, впускной клапан должен закрываться позже, чтобы наполнить цилиндр большим количеством воздуха.Теоретически большинство конструкций VVT начинают изменять синхронизацию впускных клапанов, когда скорость впускного воздуха начинает резко увеличиваться при 2500–3500 об/мин. Конечно, фактическая стратегия работы PCM во многом зависит от конструкции двигателя и ограничений скорости двигателя.

Хотя синхронизация выпускных клапанов не так критична для производительности двигателя, как синхронизация впускных клапанов, теоретически она может быть улучшена для приложений DOHC для увеличения перекрытия фаз газораспределения на более высоких оборотах двигателя и замедлена для уменьшения перекрытия клапанов при более низких оборотах двигателя.

Перекрытие фаз газораспределения желательно при более высоких оборотах двигателя. Одновременное удерживание впускного и выпускного клапанов открытыми, когда двигатель переходит от такта выпуска к такту впуска, позволяет двигателю использовать небольшое отрицательное давление, создаваемое выхлопными газами, выходящими из выпускного отверстия, чтобы помочь втянуть всасываемый заряд в цилиндр.

Но при более низких оборотах двигателя и скорости газа большое перекрытие клапанов приводит к скачкообразным холостым оборотам из-за того, что выхлопные газы возвращаются во впускной коллектор, а также снижает компрессию двигателя при работающем двигателе.Имейте также в виду, что изменение фаз газораспределения выпускных клапанов может создать эффект «EGR», который помогает уменьшить выбросы оксида азота (NO) в некоторых случаях.

Конструкция кулачков распределительного вала
Кстати, полезно понять основы конструкции кулачков распределительного вала. Чтобы предотвратить чрезмерную нагрузку на клапанный механизм, кулачок кулачка должен быть рассчитан на постепенное ускорение массы подъемника, толкателя, коромысла и клапана. Конструкция верхнего распределительного вала снижает нагрузку на клапанный механизм за счет замены этих компонентов простым толкателем кулачка.

К сожалению, для механических распределительных валов изменения зазоров клапанов вызывают небольшие изменения фаз газораспределения. Поскольку распределительные валы с гидравлической регулировкой не требуют зазора, фазы газораспределения остаются очень постоянными.
В любом случае кулачок кулачка должен быть рассчитан на постепенное замедление клапанного механизма, чтобы предотвратить отскок клапанов от седла клапана при пиковых оборотах двигателя. В то время как лепестки распределительного вала могут быть отшлифованы для увеличения потока воздуха за счет увеличения подъема клапана, увеличенный подъем клапана увеличивает нагрузку на клапанный механизм, а также вероятность взаимодействия поршня с клапаном.

Phasers Ready
Изменение фаз газораспределения на ранних двигателях с одним верхним распределительным валом (SOHC) было достигнуто за счет использования «фазера» распределительного вала, состоящего из подпружиненного гидравлического поршня, прижимающего коническую ведущую шестерню к аналогичной конической ведущей шестерне, установленной на распределительный вал.

Точная синхронизация распределительного вала может быть достигнута с помощью модуля управления силовым агрегатом (PCM), который подает давление масла на поршень путем подачи импульсов на клапан управления маслом. Поскольку поршень имеет отверстие для стравливания давления масла, синхронизацию кулачка можно изменить, увеличив ширину импульса, подаваемого на клапан управления подачей масла.

Если электроника выйдет из строя, возвратная пружина фазера переместит поршень в исходное положение синхронизации. PCM также будет контролировать положение распределительного вала, сравнивая относительные положения датчика положения распределительного вала (CMP) и датчика положения коленчатого вала (CKP). Если эти положения не соответствуют запрограммированным данным, PCM должен установить код неисправности серии P0010 или серии P0340.

Некоторые конструкции VVT также включают отдельный датчик фаз газораспределения (VTS) для обеспечения более точной обратной связи по фазам газораспределения с PCM.В то время как в большинстве современных конструкций VVT используются более компактные фазовращатели лопастного типа для регулировки фаз газораспределения, они по-прежнему используют то же базовое расположение датчиков и механизмов контроля давления масла, чтобы обеспечить компьютерное управление.

Неисправности VVT
Как вы могли уже догадаться, диагностика VVT очень специфична для приложения, поскольку она зависит не только от того, является ли двигатель рядным или V-образным блоком, или конфигурацией SOHC или DOHC, но также и от конфигурация фазовращателя и системной электроники.

Кроме того, существуют буквально десятки «глобальных» кодов неисправностей серии P0010 и P0340, не говоря уже о конкретных кодах производителя серии P1000, которые могут быть сохранены из-за проблемы с синхронизацией клапанов.
Но, применяя базовые принципы работы, можно диагностировать большинство отказов VVT независимо от конфигурации.

Очевидно, что большинство отказов VVT приводят к потере крутящего момента двигателя на низких или высоких оборотах и ​​влияют на вакуум во впускном коллекторе. Когда распределительный вал не реагирует на положения, заданные PCM, PCM должен сохранить связанный с распределительным валом код ошибки серии P0340.На двигателях с V-образным расположением цилиндров ошибка синхронизации распредвала на одном ряду также может привести к появлению кодов пропусков зажигания серии P0300 для всех цилиндров на этом ряду.

Кроме того, помните, что фазы газораспределения и перекрытие клапанов влияют на компрессию в цилиндре. При отказе одного ряда на двигателе с V-образным блоком компрессия при проворачивании коленчатого вала должна различаться, как и числа корректировки подачи топлива между рядами.

Кроме того, имейте в виду, что с повторным введением стальных цепей привода ГРМ одна ослабленная цепь или изношенный натяжитель или направляющая цепи на одном ряду могут замедлить синхронизацию кулачка и, возможно, повлиять на характеристики холодного пуска и ходовые качества.

Вязкость моторного масла, а также пропускная способность масляного фильтра могут определенно повлиять на способность фазовращателя распредвала контролировать фазы газораспределения, а также на срок службы масла.

Во многих случаях масло, не одобренное производителем оригинального оборудования, в сочетании с масляным фильтром малой емкости может вызвать образование шлама или лакокрасочного покрытия, в результате чего фазовращатели кулачков застревают в опережающих или замедленных положениях.

Это также может привести к забиванию шламом или загрязнению металлической стружкой масляных каналов в головке блока цилиндров, клапане управления подачей масла и фазовращателях.Даже при использовании оригинальных масел или масел, одобренных оригинальными производителями, имейте в виду, что моторное масло необходимо менять через рекомендуемые интервалы времени.

И последнее, но не менее важное: многие опытные специалисты по диагностике регулярно собирают в лабораторных условиях образцы заведомо исправных сигналов датчиков CMP и CKP для будущего сравнения с сигналами, полученными аналогичной моделью с подозрением на проблемы с фазами газораспределения.

 

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.