Распределительный вал – конструкция. Какова работа кулачков распредвала?

Распределительные валы используются в четырехтактных бензиновых или дизельных автомобилях. Их основной задачей является контроль подъема и времени открытия впускных и впускных клапанов. Эта работа требует невероятной точности и отражается на эффективности агрегата и его правильном функционировании. Во-первых, мы рассмотрим, как устроены распределительные валы.

Конструкция распределительного вала

При взгляде сверху распределительный вал напоминает продолговатый кусок металла с видимыми выступами. Часто он также имеет внешнюю и большую и меньшую внутреннюю шестерню. Кроме того, на каждом распределительном валу имеются штифты, на которых размещены опоры. Распределительный вал может управлять как впускными, так и выпускными клапанами, а автомобили с головкой блока цилиндров с 4 или 5 клапанами могут иметь два распределительных вала, управляющих только одним типом клапана.

Распределительные валы – из чего они сделаны?

Силы, действующие на эти детали, определяют производство очень прочных и твердых материалов. Распределительные валы сначала выковываются из низколегированной и углеродистой стали, затем их поверхности науглероживаются и закаляются. Это помогает предотвратить более быстрый износ компонентов во время эксплуатации. Еще один способ — нарисовать валик холодным способом. После этого процесса кулачки запрессовываются на станке после упрочнения рабочих поверхностей вала.

Конструкция кулачков распредвала

Расположение и профиль кулачков распределительного вала имеет решающее значение для работы всей системы питания. Они линейно соответствуют моменту и времени открытия и закрытия клапанов. Их форма зависит главным образом от характера данной единицы. Чаще всего используются три типа кулачков:

• тангенциальный;
• гармоники;
• синтетический.

Они непосредственно влияют на наполнение и опорожнение газов камеры сгорания. 

Как происходит этот процесс?

Кулачки распредвала – какова их работа?

Когда вы посмотрите на кулачки распределительных валов, вы заметите, что независимо от их типа, каждый из них устроен одинаково. С одной стороны, у него низкий и ажурный профиль, с другой — очень высокий и быстро падающий профиль, который называют носом. Кулачки распределительного вала указаны в миллиметрах, и в некоторых случаях их значения совпадают с подъемом клапана.

Какое время открытия клапана?

Конечно, это не указано в единицах времени. Он дается исходя из угла поворота коленчатого вала. Проще говоря, весь процесс состоит в перемещении клапана из положения покоя, чтобы заполнить камеру сгорания соответствующей смесью газов. Решающее значение в этот момент имеют два значения – ВМТ и НМТ (верхняя и нижняя мертвые точки поршня).

В четырехтактных двигателях четыре рабочих такта:

• всасывание;
• сжатие;
• работа;
• выхлоп.

Во время рабочего хода коленчатый вал делает два полных оборота. За это время распределительный вал должен открыть впускные клапаны, закрыть их, открыть выпускные клапаны и закрыть их. После этого процесса весь цикл начинается сначала. Такт впуска заключается во введении сжатых газов из впуска через впускные клапаны. К сожалению, газовая механика не позволяет им быстро заполнить камеру сгорания, поэтому кулачки распредвала, отвечающие за впускные клапаны, должны открыть их до того, как поршень достигнет ВМТ. Момент открытия клапана для достижения этой точки включает в себя определенную угловую величину поворота коленчатого вала.

То же самое и с ДМП. Газы не могут выйти сразу после достижения этой точки, поэтому выпускной клапан должен оставаться открытым некоторое время после того, как поршень преодолеет НМТ. Имея в виду, что на протяжении расстояния между ВМТ и НМТ коленчатый вал поворачивается на 180о, можно сложить описанные выше значения и таким образом получить время открытия клапана. В зависимости от модели двигателя и вала превышает 250^o вращение вала.

Чем больше всегда лучше, когда речь идет о распределительных валах?

Целью управления клапаном является нагнетание воздушно-топливной смеси в камеру сгорания и удаление газов во время такта выпуска. Он тесно связан с мощностью, достигаемой данным двигателем, потому что чем больше смеси находится в камере сгорания, тем больше энергии он способен генерировать. Некоторые приходят к выводу, что стоит установить спортивные распредвалы или позаимствовать их у другого автомобиля с большей мощностью. Что вызывает это? 

Время подъема клапана больше, что позволяет заполнить цилиндр большим количеством смеси. В то же время он проходит большее расстояние, потому что высота выступа кулачка больше. По этой причине клапан возвращается в исходное положение за более короткое время и с большей скоростью. Это оказывает линейное влияние на создание более высоких перегрузок и температур.

Если клапан имеет более короткий контакт с седлом, он не успеет рассеять избыточное тепло. Как следствие, могут возникнуть прогары клапанов, протечки и потеря компрессии. А это очень серьезные проблемы, ведь тогда приходится считаться с полной переборкой головы. Конструкция распределительного вала также может повлиять на время открытия клапанов, что приведет к их встрече с поршнями, что также приведет к разрушению узла.

Дает ли вам спортивный распредвал прирост мощности?

Определенно да. Однако это не всегда полезная мощность. Почему? Газообмен с одновременным открытием обоих клапанов (как и в случае со спортивными валами) значительно повышает производительность, но и увеличивает расход топлива. Это связано с тем, что не сжигается все дозированное количество бензина, который вместе с выхлопными газами засасывается в выхлоп.

Что не менее важно, спортивные или раллийные распредвалы затрудняют работу двигателя на холостом ходу и снижают мощность в нижней их части. А это очень утомительно в повседневной езде. Решения этого типа в основном используются в автоспорте, потому что прирост мощности обычно заметен на высоких оборотах.

Если вы решили поменять распредвалы для увеличения мощности агрегата, не забудьте усилить и другие детали двигателя. 

Распределительный вал и коленчатый вал

Что общего между распределительным валом и коленчатым валом? Много, потому что он должен передавать генерируемый крутящий момент на коробку передач. Поэтому хотя бы загляните внутрь чашек, чтобы проверить их состояние и не переворачивайте. Также было бы полезно поменять поршни и клапана на более прочные. Конечно, можно подумать о смене самих валов, но со временем может оказаться, что двигатель годится только для капитального ремонта.

Причины износа распредвала

Все начинается с почти прозаической деятельности, а именно с нефтяного интервала. Почему? Контакт металл-металл, возникающий в головке блока цилиндров между клапанами и кулачками распределительного вала, вызывает трение. Некачественное или изношенное масло может стать причиной ускоренного износа поверхностей кулачков. Как это исправить? Вот советы: 

1. в первую очередь правильно подобрать масло по инструкции производителя и всегда вовремя его менять;
2. также выбирайте очень хорошие фильтры, чтобы предотвратить циркуляцию загрязняющих веществ в контуре.

Реже причина кроется в конструкторе. Бывает, однако, что конструктор не может всего предусмотреть, и вот, например, в Honda Accord VIII был реализован очень слабый выпускной вал. Модели Mazda SkyActiv-D, выпущенные до 2014 года, также страдали дефектами. Распредвалы выходили из строя в двигателях 1.6 HDI и 2.2 от группы PSA. Однако такие случаи редки по сравнению с эксплуатационной халатностью.

Как узнать износ распредвала?

Вы почувствуете износ распредвалов после падения мощности. Кроме того, у дизельных агрегатов будут проблемы с дымлением в верхнем диапазоне оборотов. Чтобы окончательно подтвердить или исключить этот вид поломки, следует снять клапанную крышку. Это развеет все ваши сомнения. Вы также можете заглянуть через крышку маслозаливной горловины, но не в каждой модели автомобиля вы что-либо увидите.

Распредвалы – цена

Есть автомобили, в которых распредвал можно купить всего за 10 евро, речь, конечно, о б/у. Чаще всего это стоимость в несколько сотен злотых, а то и больше тысячи. Речь идет об одной части и новой копии. Вот почему некоторые люди выбирают регенерацию. 

Регенерация распредвала – что это такое и сколько стоит? 

Он заключается в использовании процесса наплавки, т.е. нанесения на кулачки дополнительного слоя материала. К этому добавляется обработка и придание соответствующей прочности. К цене регенерации распредвала нужно добавить еще стоимость ремонта головки, замены сальников, а часто еще и клапанов. Таким образом, сумма может превышать 150 евро.

Залогом экономии денег в этом вопросе является регулярная замена масла и подбор соответствующих фильтров. Также имейте в виду последствия увеличения мощности заменой распределительных валов. Если вы будете правильно ухаживать за своим двигателем, он отплатит вам долгой и безотказной работой. Желаем вам широкой дороги!