miha1210 › Блог › Распределительный вал. Распределительный вал двигатель


Распределительный вал — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 марта 2016; проверки требуют 9 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 марта 2016; проверки требуют 9 правок.

Распределительный вал (или распредвал) — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.

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

По расположению относительно блока цилиндров двигателя, распредвалы делятся на нижние и верхние:

Нижние расположены в самом блоке и в английской литературе обозначаются как «Cam-in-Block», могут управлять клапанами как с боковым, так и верхним расположением. Применялись широко в прошлом, а также и поныне для ряда малооборотистых двигателей, либо там где требуется малая высота мотора.

Верхнее расположение распредвала достигается его размещением в головке блока цилиндров, и в английской терминологии обозначается как «OHC» или «Cam-in-Head». Позволяет создавать моторы с высокими рабочими оборотами и мощностью. Двигатели с единственным верхним распредвалом на головку блока цилиндров в английской терминологии обозначаются «SOHC», с двумя распредвалами — «DOHC».

Часть двигателей вовсе лишена распредвала в механизме ГРМ.

Далее описываются варианты для верхнего расположения распре

ru.wikipedia.org

Что такое распредвал в автомобиле

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

Что такое распредвал

Как выглядит распредвал.

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

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

Как устроен распредвал

Распредвалы в головке блока цилиндров.

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

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

Как работает распредвал

Как работает распредвал.

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

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

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

За что отвечает датчик распредвала

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

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

Поломки и их причины

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

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

Видео на тему

Похожие статьи

avtonov.com

Распределительный вал — DRIVE2

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

www.drive2.ru

Все о распредвалах — DRIVE2

Улучшение динамических характеристик при поэтапной доводке двигателя следует начинать с изменения газораспределительного механизма (замена распредвала). Причём многим этого уже более чем достаточно, так как разница между стандартным распредвалом и тюнинговым или спортивным очень ощутимая.Распределительные валы. Эффективный способ изменения тяговых и динамических свойств вашего автомобиля — это замена распределительного вала с соответствующей коррекцией управляющей программы блока управления двигателем. При выборе того или иного распредвала для тюнинга двигателя следует понимать, что именно хочется получить от машины, хорошей тяги на низких оборотах или большей мощности на высоких. Для этих целей существуют различные распредвалы. Выбирая для двигателя определенного объема распределительный вал с меньшими подъемами, реализуется положительный эффект в области низких оборотов. И наоборот, распределительный вал с большими подъемами кулачков позволяет повысить мощность на высоких оборотах.Низовые валы отличаются большим крутящим моментом на низах, имеют ровную полку момента в широком диапазоне оборотов. На таких моторах приятно ездить по городу, они эластичны и приёмисты, отличаются экономичностью, хорошо тянут на низких оборотах. В общем полностью создают эффект увеличившегося рабочего объёма. Но хорошей динамики по сравнению со штатным автомобилем они не создают.Верховые валы имеют "горбатую" моментную характеристику. Кривую крутящего момента эти распредвалы смещают в зону высоких оборотов, тем самым увеличивая отдачу мощности мотором. На низких и средних оборотах они значительно уступают в тяговитости стандартному мотору, но в режиме полных нагрузок развивают значительную мощность, существенно улучшая динамику автомобиля. Эти моторы нужно крутить, чтобы добиться от них желаемого. Да и экономичными эти двигатели назвать сложно. Отметим также, что верховые распредвалы можно так же разделить не гражданские (тюнинговые) и спортивные.Основными параметрами распредвала является подъём и фазы открытия впускных/выпускных клапанов, углы опережения/запаздывания открытия/закрытия клапанов ГРМ, величина и фаза перекрытия клапанов.Начнём с подъёма клапана. Простое правило "чем больше, тем лучше" здесь вполне применимо. Повышая максимальный подъём клапана, мы увеличиваем размер клапанной щели, а значит и её пропускную способность. На наполняемости цилиндра рабочей смесью это влияет только положительно во всём диапазоне оборотов. Однако естественным ограничением величины подъёма клапанов является конструкция ГРМ и ширины фазы открытия клапана (при узкой фазе и большом подъёме профиль кулачка распредвала получается "острым", что увеличивает нагрузки на ГРМ и снижает срок его службы. Увеличение длительности открытия впускных/выпускных клапанов ведёт к смещению эффективного наполнения цилиндров в зону более высоких оборотов, что приводит с одной стороны к росту мощности (мощность прямопропорциональна величине крутящего момента и угловой скорости коленвала, т.е. оборотам двигателя), а с другой стороны — ухудшению тяговитости двигателя на низких и средних оборотах. Выбор распредвалов на отечественные двигатели велик и в нём просто запутаться — моделей распредвалов на одни только восьмиклапанные двигатели серии 21083 насчитывается свыше 50-ти, а на 16-клапанные двигатели 2112 и вовсе приближается к 100 (если не больше). Как сориентироваться среди всего этого разнообразия самому? Только по характеристикам распредвалов.Распредвалы низовые обычно имеют фазу впуска не более 270 градусов, средние валы категории "Тюнинг" — до 290 градусов, верховые валы этой же категории — до 306 градусов, высокооборотистые спортивные распредвалы — от 300 до 340 градусов. Фазы выпуска обычно чуть меньше или совпадают с фазами впуска. Подъём клапанов для "классики": низовые и средние обычно от 10.0 до 11.6мм, верховые от 10.4 до 12.4мм, спортивные от 12.5 до 13.7мм. Подъём клапанов для 8-ми клапанных двигателей ПП семейства: низовые и средние от 9.0 до 11.0мм, верховые от 10.0 до 12.0мм, спортивные от 12.0 до 13.5мм. Для 16-ти клапанных двигателей характерны: низовые и средние от 8.0 до 9.6мм, верховые от 8.8 до 10.5мм, спортивные от 10.0 до 13.5мм. Высота перекрытия клапанов у верховых распредвалов составляет от 1.5 до 2 мм, а у спортивных и до 5мм.Не все распредвалы можно классифицировать однозначно исходя из приведённых данных, т.к. попадаются варианты средних распредвалов с очень высоким подъёмом клапанов, ровно как и высокооборотистые распредвалы с довольно малым подъёмом клапанов, но большинство их всё-таки попадает в указанные рамки. Есть ещё один немаловажный момент при выборе распредвала — это необходимость доработки ГБЦ под данный распредвал. Во-первых, некоторые распредвалы получаются методом переточки из штатных распредвалов или их заготовок. Для получения увеличенного подъёма клапана при таком методе требуется уменьшить базу кулачка (тыльную часть кулачка, которая держит клапан в закрытом состоянии). А поскольку подъём кулачка есть ни что иное как разница самого широкого с самого узкого мест кулачка, уменьшая самое узкое, мы увеличиваем подъём. Такой распредвал называется неполнобазным (в противовес полнобазному, имеющего такую же, как и у штатного распредвала, базу). Кажется всё просто, ан нет. В таком виде клапан не будет доставать до базы распредвала, что недопустимо. Для этого на торцы клапанов ставят подпятники для искусственного удлинения клапана, либо просаживают сёдла клапанов, смещая клапан ближе к распредвалу. Однако не только для этого просаживают сёдла. Порой это необходимо для увеличения хода клапанной пружины, которого может не хватать при высоких значениях подъёма клапанов. Для этих же целей на спортивных распредвалах штатные пружины заменяют специальными, имеющими больший запас свободного хода. На головках блока с приводом клапанов через толкатели может потребоваться доработка колодцев толкателей для свободного вращения кулачков распредвала с большим подъёмом. Также может потребоваться замена штатных механических или гидравлических толкателей на цельные механические толкатели увеличенного диаметра, удовлетворяющие требованиям максимального подъёма клапана и рабочего диапазона двигателя (гидрокомпенсаторы не способны адекватно работать на высоких оборотах). Обычной для спортивных распредвалов практикой также является необходимость замены штатных пружин на усиленные и/или обеспечивающие больший подъём клапана. Поэтому обязательно узнавайте у продавцов, какие доработки требуются для установки того или иного распредвала, если требуются вообще. Тщательно подбирайте детали газо-распределительной системы, они должны полностью подходить друг к другу.Последний совет при выборе распредвала — не гоняйтесь за "лошадьми". Очень часто люди хотят больше, чем им реально необходимо. Взвесьте все "за" и "против", ведь порой чрезмерный расход топлива или серьёзная потеря эластичности двигателя могут сильно омрачить впечатления от новообретённой динамики двигателя. Прикиньте, в каком диапазоне оборотов вы обычно ездите, в каком диапазоне готовы ездить, с чем готовы смириться, и уже исходя из этого — выбирайте распредвал.Характер автомобиляДля спокойной, плавной езды используются распределительные валы с узкой фазой открытия клапанов, которые также называют "моментными". Они повысят момент и мощность двигателя в нижней зоне оборотов — 1500…3000 об/мин и сделают езду удобной и приятной во всем рабочем диапазоне оборотов двигателя.Активное вождение с частыми динамичными разгонами и максимальными скоростями требует установки на двигатель распределительных валов со "средней" шириной фазы открытия клапанов. Это так называемые "мощностные" валы. С этими валами повышается максимальная мощность двигателя. При этом соответственно растут обороты двигателя, на которых достигается максимальная мощность — до 6000…6500 об/мин.Для экстремалов нужны валы с широкими фазами открытия клапанов, в том числе и чисто спортивные распределительные валы. Двигатель будет легко раскручиваться до 7000…8000 об/мин, иметь самую высокую из всех тюнинговых вариантов максимальную мощность, но в нижней зоне оборотов показатели могут ухудшиться. Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни

www.drive2.ru

Спортивный распредвал. Что такое валы верховые и низовые? — DRIVE2

Установка спортивного распредвала — один из самых распространенных видов тюнинга двигателя. Валы “верховые”, “низовые” — что это такое и как это работает?

Распределительный вал — это механический “мозг” двигателя, определяющий скорость подъема и продолжительность открытия клапанов, что в большей степени формирует характер работы двигателя.

Причина замены стандартного вала на спортивный распредвал примерно та же, что и других деталей и узлов. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами максимального количества потребителей.

Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность. В действительности же влияние на характер автомобиля оказывают не только максимальная мощность, но и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность в стандартном автомобиле можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. “Горячему” водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь, “идет” за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и относительно постоянный на низких и средних оборотах.

Двигатели ВАЗ с точки зрения гонщиков имеют существенный недостаток — отсутствие тяги на низких частотах вращения коленвала.

Спортивный распредвал обеспечивает оптимальную подачу полноценного заряда смеси в цилиндр путем увеличения высоты подъема клапанов. Тюнинговые кулачки отличаются исключительной плавностью профиля, что обеспечивает надежную работу механизма газораспределения. Особенностью спортивных валов является то, что их применение отодвигает границу детонации (на жаргоне — стук пальцев), в особенности на малых частотах вращения коленвала.

Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:

— низовой моментный вал для городской езды;— универсальный вал “город — трасса”;— верховой вал “трасса”.

Выбирая для двигателя определенного объема распредвал с меньшим подъемом клапанов, мы в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких частотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.

При подборе вала, как правило, стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца автомобиля. Максимальные значения либо смещают в область низких оборотов, и тогда вал условно называют “низовым”, либо в область высоких оборотов — тогда он будет “верховым”.

Если мы хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется пожертвовать другими параметрами. Так, “низовые” валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а верховые, соответственно, на холостом ходу и при низких частотах вращения. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на “низах” его делают более широким и плавным, если требуется мощность на “верхах” — более узким и острым. Соответственно, если вы готовите машину к “дрэгу”, стоит установить вал “низы—середина”. А если вас не устраивает “тупизна” автомобиля на трассе — “верховой”.

После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны. Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия измененный распредвал не даст желаемого эффекта. Если выставить распредвал на “опережение”, то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка распредвала на “запаздывание” обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.

Чтобы ни говорили про спортивные валы — это полноценный тюнинг двигателя. Удивительно, но спортивный распределительный вал находит своих поклонников не только среди любителей езды “погорячей”, но и среди обычных автолюбителей.

www.drive2.ru

Распределительный вал Википедия

Распределительный вал (или распредвал) — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.

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

По расположению относительно блока цилиндров двигателя, распредвалы делятся на нижние и верхние:

Нижние расположены в самом блоке и в английской литературе обозначаются как «Cam-in-Block», могут управлять клапанами как с боковым, так и верхним расположением. Применялись широко в прошлом, а также и поныне для ряда малооборотистых двигателей, либо там где требуется малая высота мотора.

Верхнее расположение распредвала достигается его размещением в головке блока цилиндров, и в английской терминологии обозначается как «OHC» или «Cam-in-Head». Позволяет создавать моторы с высокими рабочими оборотами и мощностью. Двигатели с единственным верхним распредвалом на головку блока цилиндров в английской терминологии обозначаются «SOHC», с двумя распредвалами — «DOHC».

Часть двигателей вовсе лишена распредвала в механизме ГРМ.

Далее описываются варианты для верхнего расположения распредвала:

Двигатели с рядной конфигурацией цилиндров и 2 клапанами на цилиндр обычно имеют один распределительный вал, с 3 клапанами (как правило 2 впускных и один выпускной) — также один распредвал, с 4 клапанами — как один, так и два распредвала, хотя преобладают решения с двумя валами. V-образные и оппозитные двигатели — либо один распредвал в развале блока, либо два — по одному на каждую головку блока.

Использование одного распредвала упрощает конструкцию, удешевляет её, делает компактнее и дешевле в обслуживании. Применяется как правило в бюджетных моторах, либо там где использование двух распредвалов не рационально или технически затруднительно.

Использование двух распредвалов позволяет проще организовать независимую работу впускных и выпускных клапанов, увеличить наполняемость цилиндров смесью, организовать сдвиг фаз газораспределения. Это один из обязательных пунктов в увеличении мощности и эффективности мотора. Современные двигатели всё чаще имеют системы регулировки фаз газораспределения, то есть механизмы, которые позволяют проворачивать распредвал относительно приводной звездочки, тем самым изменяя момент открытия и закрытия (фазу) клапанов, что позволяет более эффективно наполнять рабочей смесью цилиндры на разных оборотах. Также применяются системы изменения хода клапанов, имеющие большее количество кулачков распредвала нежели самих клапанов.

4-цилиндровый двигатель Volkswagen, тип RP, объёмом 1,8 л. со снятой клапанной крышкой. Хорошо виден распределительный вал на 8 клапанов.

См. также

wikiredia.ru

Распределительный вал автомобиля

Распределительный вал нужен для того чтобы в двигателе внутреннего сгорания управлять процессом поступления топлива в рабочую камеру и своевременно отводить из нее продукты сгорания. По всей длине вала расположены рабочие кулачки, совершающие толкательные движения, управляя тем самым процессом по открытию и закрытию подпружиненных клапанов.   

Клапаны в свою очередь открывают в определенные рабочие фазы впускные отверстия, через которые подается обогащенное кислородом топливо и перекрывают их для того, чтобы выпустить выхлопные газы.

Распределительный вал автомобиля

 

При проектировании двигателя распределительный вал, в основном, располагают близко к клапанным группам, то есть в том блоке, который объединяет головки цилиндров. Кроме того, такое размещение деталей нужно для того, чтобы снизить нагрузки, связанные с инерционностью тел вращения и повысить жесткость конструктивных элементов в газораспределительном механизме.

V-образные двигатели внутреннего сгорания имеют ряды цилиндров, которыми могут управлять один или два распределительных вала. В одновальной схеме конструкции двигателя распределительный вал участвует в управлении по впрыску топлива и выпуску продуктов сгорания.

Согласно этой схеме распределения, каждый цилиндр имеет два клапана. Если используется двухвальный механизм распределения, то один вал участвует в регуляции клапанов впуска, а другой клапанов выпуска. На каждом цилиндре при такой схеме распределения находится 4 клапана (2 впускных и 2 выпускных).

Распределительный вал по своей конструкции состоит из опорных шеек и рабочих кулачков, которые имеют сложную криволинейную форму. Как правило, шеек на одну больше, а каждым кулачком управляет соответствующий клапан. Поверхность кулачков имеет сложную форму, поэтому в процессе вращения вала, кулачки обеспечивают открытие или закрытие клапанов (в определенный момент работы двигателя).

Кулачки распределительного вала или сами взаимодействуют с толкателями клапанов, или воздействуют на толкатели через коромысло. Распределительные валы изготавливают из чугунных отливов или из высокопрочной и износостойкой стали. Крепится вал на разъемных опорах, которые выполняют функцию подшипников скольжения. Эта конструкция обеспечивает вращательное движение распределительного вала.

Количество разъемных опор равно числу опорных шеек вала, и это количество всегда на одну штуку больше, чем число рабочих камер. Разъемные опоры представляют собой тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным покрытием. По мере износа все вкладыши периодически нужно менять.

В устройстве опор распределительного вала наряду с радиальными подшипниками скольжения, имеется еще один упорный подшипник. Он нужен для того, чтобы предотвратить возможное осевое смещение вала. Этот подшипник находится рядом с приводным механизмом.

Опорные шейки и рабочие кулачки подвергают принудительной смазке маслом, которое под давлением подается по специальным каналам от маслонасоса. Смазка обеспечивает надежную и долговечную работу распределительного вала.

Чтобы повысить эффективность работы газораспределительного механизма, современные конструкции двигателя предусматривают использование специальных систем, в которых меняются во времени фаза впрыска топливной смеси и отвод отработанных газов.

Такими системами являются VVT-iE, VVT-i, Valvematic. Такие меры дают возможность снижать показатель токсичности выхлопных газов и объем потребляемого топлива. От коленчатого вала вращательное движение подается на распределительный вал.

Двигатели внутреннего сгорания, которые работают по четырехтактной схеме, отличаются скоростью вращения колен.вала, которая в два раза больше скорости вращения распределительного вала. На распределительный вал, в двигателях легковых автомобилей крутящий момент подается при помощи цепной или сегментно-ременной передачи. В старых моделях двигателя вращение на распределительный вал передавалось с помощью шестеренчатой передачи.

По сути, цепная передача — это металлические звенья соединенные шарнирно, обегающие ведущую и ведомые звездочки. От одной цепной передачи могут начать двигаться два распределительных вала. Надежная и стабильная работа цепной передачи обеспечивается наличием в данном приводе двух роликов (натяжного и успокоительного).

Цепной привод имеет много достоинств, но у него есть и существенный недостаток, который состоит в том, что металлические звенья со временем могут растягиваться, в результате чего шаг цепи становится больше. А шаг звездочек (ведущей и ведомых) не меняется.

Когда эти показатели не совпадают, износ цепной передачи увеличивается, также меняются кинематические характеристики цепного привода. Для данного вида передачи нужен регулярный профилактический осмотр и соответствующие регулировки.

Альтернатива цепному приводу — ременная передача. Чтобы поддерживать постоянное передаточное соотношение, для ременного привода применяют сегментный ремень. Данное изделие из резины отличается специальным армирующим слоем и сегментными выступами, входящими в зацепление с такими же впадинами ведущего и ведомого шкивов.

Данному приводу тоже требуется дополнительный механизм регулировки натяжения. Все же он занимает небольшой объем, и он почти бесшумен. У современных моделей сегментных ремней огромный рабочий ресурс, они очень популярны у производителей двигателей для автомобилей.

Также приводной механизм распредвала можно задействовать для передачи крутящего момента на следующие механизмы — устройства управлением зажигания, топливные и масляные насосы.

Распределительный вал автомобиля один из основных и важных узлов.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях!

sochi-avto-remont.ru