Распредвал

Механизмы газораспределения и взаимодействие их деталей

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Устройство автомобиля

Четырехтактные автомобильные двигатели имеют клапанные механизмы газораспределения, в которых впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов происходит при помощи впускных и выпускных клапанов. В двухтактных двигателях газораспределение осуществлено при помощи шатунно-кривошипного механизма или смешанной системы.

В зависимости от расположения клапанов различают газораспределительные механизмы с нижними клапанами, расположенными в блоке цилиндров, и с верхними клапанами, размещенными в головке блока. При размещении клапанов в головке блока камера сгорания имеет наиболее рациональную форму и меньшую поверхность теплоотдачи, что благоприятно отражается на рабочем цикле: улучшается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом; удобнее регулировать клапаны. Однако такой газораспределительный механизм сложнее, более металлоемок и дороже, чем механизм с нижними клапанами. В карбюраторных двигателях применяют оба газораспределительных механизма, а в дизелях только механизм с верхними клапанами.

На большинстве автомобильных двигателей распределительные валы установлены в блоке цилиндров — нижнее расположение вала. Распределительные валы устанавливают и на головках блока — верхнее расположение вала (двигатели автомобилей «Москвич-2140», «Жигули» и др.). В этом случае газораспределительный механизм проще, но имеет довольно сложный цепной привод. Обычно газораспределительный механизм приводится в движение от коленчатого вала через соответствующие шестерни. При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель, который поднимается вверх и регулировочным болтом нажимает на стержень клапана. Головка клапана отходит от седла, и цилиндр соединяется с впускным или выпускным трубопроводом. Пружина клапана сжимается. После наполнения или очистки цилиндра кулачок выходит из-под толкателя, и клапан под действием пружины опускается на седло. Клапан передвигается в направляющей втулке, запрессованной в блок цилиндров. Пружина одним концом опирается на тарелку, соединенную с клапаном при помощи сухарей, а другим — в кольцевую проточку блока цилиндров. Положение регулировочного болта в толкателе фиксируется контргайкой (двигатели автомобилей ЗИЛ-130К и ГАЗ-52-04).

Во время такта сжатия и рабочего хода клапан неподвижен и под действием пружины плотно прижат к седлу. При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе со штангой вверх. Штанга поворачивает на оси коромысло, которое нажимает на стержень клапана. Вследствие этого клапан опускается вниз и цилиндр двигателя соединяется с впускным или выпускным трубопроводом. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок выходит из-под толкателя, и клапанный механизм под действием пружины возвращается в первоначальное положение. Толкатель, перемещающийся в отверстии блока цилиндров, опускается вниз. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт имеющий контргайку. Клапан с пружиной соединяется при помощи тарелки и сухарей. Под нижний конец пружины установлена опорная шайба.

Рис. 1. Газораспределительные механизмы: а — нижним расположением клапанов и распределительного вала; б — с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала; в — с верхним расположением клапанов и распределительного вала; 1, 15 и 39 — седла клапанов; 2, 16 и 35 — клапаны; 3, 17 и 38 — направляющие втулки; 4 и 19 — пружины; 5 и 13 — сухари; 6 и 12 — тарелки пружин клапанов; 7 — регулировочный болт; 8, 22 и 33 — контргайки; 9 а 27 — толкатели; 10, 28 и 29 — кулачки распределительных валов; 11 — маслоотражательный колпачок клапана; 14 — свеча зажигания; 18 — опорная шайба; 20 — крышка головки блока; 21 и 30 — коромысла; 23 и 32 — регулировочные винты; 24 и 31 — оси коромысел; 25 — штанга; 26 — блок цилиндров; 34 — наконечник; 35 — внешняя пружина; 37 — внутренняя пружина

При вращении распределительного вала, установленного на головке блока (рис. 1, в), кулачок набегает на плечо коромысла, и оно поворачивается на оси. Наконечник регулировочного винта нажимает на стержень клапана, пружины сжимаются, и клапан открывается. После выхода кулачка из-под коромысла клапан под действием пружин плотно садится на седло.

Читать далее: Детали газораспределительного механизма

Категория: —
Устройство автомобиля

Замена стандартного распредвала на спортивный.

Распределительный вал двигателя автомобиля отвечает за скорость и время открытия клапанов для подачи топливовоздушной смеси и вывода образовавшихся газов. Замена штатного распредвала на спортивный, поможет увеличить крутящий момент за счет изменения высоты подъема клапанов.

В спортивных распределительных валах увеличен цикл открытия клапанов, что приводит к оптимальной подаче смеси в цилиндры поршневой системы. Кулачки такого механизма имеют оригинальный плавный профиль, который обеспечивает оптимальные фазы газораспределения.

Установленный на автомобиле тюнингованный распределительный вал обеспечит ровную работу двигателя без «стука пальцев», т.е отодвигает границу детонации. Еще одним плюсом установки спортивного вала будет внушительное уменьшение использования топлива и количество вредных веществ от газов, выбрасываемых в атмосферу, существенно снизится.

Существует три основных вида спортивных распределительных валов в зависимости от условий эксплуатации автомобиля и качества покрытия полотна дороги. А именно:

  1. Распределительный вал, предназначенный для поездок по городу, так называемый низовой вал.
  2. Распределительный вал для езды по трассе за пределами населенных пунктов, его еще называют верховым.
  3. И третий вид распределительного вала – это универсальный вал, который можно использовать в нескольких случаях.

При увеличенных оборотах возможна установка распредвала с большим расстоянием при подъёме клапанов кулачков. За эту функцию отвечают верховые распределительные валы.

Если увеличение мощности двигателя при определенной частоте вращения является конечной целью доработки автомобиля, тогда возможно ухудшение других технических характеристик. При увеличении скорости вращения двигателя «низовые» распределительные валы «недотягивают» до стандартных норм. И, наоборот, при работе двигателя при пониженных частотах или на холостом ходу работа «верховых» распредвалов является неудовлетворительной.


Контур профиля кулачков необходимо сделать более увеличенным и без острых углов для увеличения крутящего момента при низких оборотах и более коротким и заостренным при максимальной скорости вращения двигателя автомобиля.

Регулировка клапанов кулачкового механизма – обязательная операция, которую необходимо провести после установки на автомобиль спортивного распределительного вала. Если этого не сделать, возможна некорректная работа двигателя. На высоких оборотах мощность увеличится, в случае, когда клапан для впуска топливовоздушной смеси поднимется выше выпускного клапана. Если установить параметры спортивного распределительного вала на так называемое «запаздывание», когда высота подъёма выпускного клапана больше высоты впускного, мощность усилится при низкой частоте вращения двигателя авто.

Спортивный распределительный вал необходимо подбирать с учетом определенных технических задач, а также с учетом особенностей и условий эксплуатации авто.

Тема: Полезно знать / Что внутри

В идеале, при движении поршня вниз, в цикле впуска, открывается впускной клапан, происходит всасывание топливной смеси и клапапн закрывается. А т.к. фаза и время работы кулачка распредвала факсированы, то идеал этот сбудется только при определенных оборотах и при определенном положении дроссельной заслонки. Получается, что чем больше обороты двигателя, тем быстрее закроется впускной клапан, недолив топливной смеси, и, наоборот, чем меньше обороты, тем позднее закроется клапан, соответственно, перелив топлива. Т.е. если надо получить от распредвала прибавку в мощности, то придется пожертвовать работой автомобиля на холостом ходу и крутящим моментом в рабочем диапазоне.

Пропускная способность и подъем

Во впускном канале ГБЦ имеется сечение S которое перекрывается клапаном S1. При закрытом клапане S1=1 то есть ничего не проходит, при начале движение клапана S1 начинает расти и в какой то момент, обычно полностью открытый клапан, S1=S. Это идеально событие которое необходимо для впуска и выпуска, далее клапан закрывается и S1 начинает уменьшаться до 0.

Как вы понимаете эта система похожа на водопровод, у вас есть входная труба и кран, напор увеличивается по мере открывания крана. В какой то момент выходящий напор сравнивается с поступающим, то есть фактически нет сопротивления потоку. Если у вас есть ход крана, то покрутив его вы можете не добиться ничего. Впускная труба имеет четко заданную пропускную способность. Поэтому опускать клапана в MAX не нужно и не имеет смысла. Другое дело попробовать поддержать клапан в открытом положение на много дольше, для это профиль кулачка делают менее острым и тогда клапан как бы «зависает» на время его фазы. Ниже я представил анимацию разных типов (даже не реальных) как ведет себя клапан при разных профилях.

  • A — нормальный кулачок распредвала
  • B — кулачок со сточеной кромкой подъема, меньше длительность
  • C — кулачок распредвала в большим подъемом
  • D — нормальный кулачок с той же высотой, но со шлифованной базой. Экстремальное опускние клапана
  • E — широкий профиль кулачка, большая длительность

Анимация работы распредвала с разными кулачками, с одним клапаном

Какой распредвал ставить будем

Это даже и не вопрос. Это, скорее всего констатация того факта, что установка спортивного распредвала – вопрос решённый.

Почему именно установка спортивного распредвала? Народный опыт – он лучше всякой рекламы.

Что даёт стандартному двигателю установка и настройка спортивного распредвала? Приемистость и мощь двигателя. У классики, типа двигатель ВАЗ, существует значительный, по мнению «горячих» водителей, недостаток.

На низкой частоте вращения (до 3000 об/мин), двигатель не «тянет». Это выражается в провалах при нажатии на педаль «газа» в начале движения, дерганье при резком трогании с места и т.д.

Выход, конечно же, найден. Это установка и настройка распредвала спортивного типа на классические двигатели. Благо, фирм, которые выпускают сегодня тюнинговые спортивные распредвалы, достаточно.

Распредвал Словарь автомеханика

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

Конструктивные особенности

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

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

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

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

Устройство распределительного вала.

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

Принцип работы

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

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

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

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

Поломки распредвала

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

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

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

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

Связанные термины

Как выбрать распределительный вал

Новый распредвал необходимо подбирать, исходя из причины замены:

  • Замена испорченной детали на новую. В этом случае взамен вышедшей из строя модели подбирается аналогичная.
  • Модернизация двигателя. Для спортивных автомобилей используются специальные распредвалы совместно с системой смены фаз газораспределения. Моторы для повседневной езды тоже модернизируют, например, повышая мощность за счет регулировки фаз при помощи установки нестандартных распредвалов. Если нет опыта в выполнении таких работ, то лучше это доверить профессионалам.

На что следует ориентироваться, подбирая нестандартный для конкретного двигателя распредвал? Основной параметр – кулачковый развал, максимальный подъем клапана и угол перекрытия.

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

Как выбрать распределительный вал (часть 1)

Watch this video on YouTube

Стоимость нового распределительного вала

По сравнению с капитальным ремонтом всего двигателя стоимость замены распредвала незначительна. Для примера, новый вал для отечественного автомобиля стоит в пределах 25 долларов. За настройку фаз газораспределения в некоторых мастерских возьмут 70 у.е. За капитальный ремонт мотора вместе с запчастями придется заплатить порядка 250 долларов (и это в гаражных СТО).

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

Каким брендам отдать предпочтение

Рабочий ресурс распределительного вала напрямую зависит от того, насколько качественный материал использует производитель, создавая данную деталь. Мягкий металл будет сильнее изнашиваться, а перекаленная может лопнуть.

Самый качественный и надежный вариант – компания ОЕМ. Это производитель разного оригинального оборудования, продукция которого может продаваться под названием разных брендов, но в документации будет указано, что деталь ОЕМ.

Среди продукции данного производителя можно найти деталь на любой автомобиль. Правда, стоимость такого распредвала будет очень дорого по сравнению с аналогами конкретных брендов.

Если необходимо остановиться на более дешевом распредвале, то неплохим вариантом являются:

  • Немецкий бренд Ruville;
  • Чешский производитель ET Еngineteam;
  • Британский бренд АЕ;
  • Испанская фирма Ajusa.

Минусов при выборе распределительного вала перечисленных производителей является то, что во многих случаях на конкретную модель они не создают детали. В таком случае нужно будет либо покупать оригинал, либо обращаться к проверенному токарю.

Типовые неисправности распредвалов, их признаки

Основные причины, по которым описываемая деталь может сломаться:

  • Изнашиваются кулачки: появляется стук во время пуска мотора. Когда износ достигает крайней стадии, звуки доносятся и во время движения автомобиля;
  • Распредвал деформируется: неисправность также характеризуется посторонними шумами во время работы силового агрегата;
  • Изнашиваются подшипники распределительного вала;
  • Ломаются элементы вала.

Описанные выше поломки приводят к нарушению режима подачи топлива из-за того, что происходит десинхронизация распредвала и клапанов цилиндров. В некоторых случаях неисправность детали обусловлена применением некачественного моторного масла с большим количеством примесей или малым количеством масла в двигателе.

Дышать полными цилиндрами во все клапаны

Рассмотрим график работы клапанов. Мне он представляется фантастическим. Куда там десмодромному механизму…

Красный график показывает работу впускного клапана, то есть его открытие и закрытие. По нему видно, что нет никаких мягких парабол как в обычных двигателях, просто и гениально, открылся – закрылся и никаких пересечений с выпускным клапаном (синий график) на продувку. Графики не пересекаются и имеют почти прямые углы. Это фантастика!

Все объемы газов входят и выходят за меньший промежуток времени, чем в обычных двигателях, благодаря этому фазы впуска и выпуска не пересекаются. Благодаря этому в два, это факт !!!, в два раза улучшены показатели экологичности двигателя. Это действительно ПРОРЫВ!

Установка спортивного распредвала на ВАЗ

Итак, как только вы приобрели данную деталь, необходимо точно узнать, как производится ее установка. Стоит отметить, что для упрощения процедуры регулировки ФГР необходимо применение такой части, как разрезная шестерня распредвала. Данное устройство поможет вам точно настроить фазы газораспределения без вмешательства в натяжение ремня.

Вначале необходимо снять старый распредвал.

  • Для этого нужно установить автомобиль в гараже, открыть капот и отключить минусовую клемму аккумулятора. Затем, выкрутите три болта крепления кожуха ремня ГРМ и снимите его. Установите первый цилиндр в верхнюю мертвую точку при помощи ключа на 19. Вращайте коленчатый вал до совпадения соответствующих меток на шкиве коленвала и шестерне распредвала. Это нужно для того, чтобы упростить замену распредвала в дальнейшем. Не забудьте снять шланг вентиляции картера, чтобы облегчить демонтаж клапанной крышки. Для этого ослабьте хомут его крепления на воздушном фильтре и вытащите его с толстого штуцера.
  • Теперь ослабьте натяжной ролик и снимите ремень ГРМ, чтобы он не мешал. Далее открутите корпус воздушного фильтра и карбюратор с выпускного коллектора. Предварительно отсоедините все соответствующие троса и привода управления дроссельной заслонкой. После всего этого нужно снять клапанную крышку. Для этого выкрутите две гайки крепления и потяните ее вверх.
  • Снимаем старый распредвал. Многие водители пугаются этой процедуры, потому что ранее никогда этим не занимались. На самом деле, в этом нет ничего сложно и справиться с этим сможет любой автолюбитель. Для этого нужно вначале плотно его зафиксировать. Чтобы это сделать, нужно заклинить его шестерню при помощи отвертки или любого другого приспособления. Придерживая его, таким образом, от проворачивания, выкрутите болт крепления со стороны шестерни распредвала. После этого, вначале, снимите шестерню распредвала, а после этого вытащите сам вал.

Следующим шагом идет установка спортивного распредвала.

  • Для этого стоит заранее приготовить соответствующую шестерню (разрезную). Сразу проверьте наличие шпонки на конце вала, иначе установка шестерни будет невозможна. Вставьте распредвал в его посадочное место аналогично процессу снятия и установите шестерню. Метку на шестерне заранее совместите с риской на корпусе головки блока цилиндров. Кулачки распредвала должны быть совмещены с положением клапанов. Далее происходит затяжка болта крепления распредвала.
  • Оденьте ремень ГРМ и отрегулируйте тепловые зазоры клапанов над каждым цилиндром (для впускного клапана – 0,2 миллиметра, а для выпускного – 0,35 миллиметров). Дело в том, что с применением нового распредвала, меняются и тепловые зазоры, поэтому их нужно заново настраивать. Как только регулировка тепловых зазоров будет завершена, отрегулируйте фазы газораспределения при помощи разрезной шестерни. Делается это для того, чтобы добиться минимальных потерь мощности.

Вот так происходит установка спортивного распредвала на ВАЗ 2108. Как видите, это совсем не сложная процедура и выполняется в условиях обычного гаража при наличии соответствующего инструмента. Для этого совсем не обязательно обращаться к мастерам станции технического обслуживания и платить за замену и настройку распредвала.

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.

Способы проверки датчика распредвала

Перед выполнением проверки датчика с помощью мультиметра или других электронных приборов необходимо проверить его механическую целостность. В частности, он устанавливается в корпус с уплотнительным кольцом, обеспечивающим его надежное крепление. Нужно проверить его состояние. Также будет нелишним проверить целостность корпуса датчика, наличие на нем трещин или других повреждений. Желательно проверить и задающий диск, не повреждены ли зубья, нет ли на корпусе датчика или поблизости от него металлической стружки.

В интернете можно найти информацию о том, что якобы ДПРВ можно выявить его работоспособность, просто проверив его магнитные свойства. В частности, к его торцу (рабочей чувствительной части) поднести маленькую металлическую деталь, которая должна «прилипнуть» к датчику. На самом деле это не так, и нерабочий ДПРВ может как обладать магнитными свойствами, так и не обладать ими. Соответственно, проверку необходимо выполнять другими методами.

Существует два основных способа проверки датчика положения распределительного вала — с помощью электронного мультиметра и с помощью осциллографа. Первый метод проще и быстрее, однако второй — более точный и дает больше диагностической информации.

Проверка датчика распредвала мультиметром

Для проверки ДПРВ необходим демонтаж. Сделать это несложно, нужно лишь отсоединить от него контактную группу проводов, и отвинтить крепежный болт. Также для проверки вам понадобится небольшой металлический предмет (из черного металла, чтобы он магнитился).

Схема подключения для проверки датчика фаз 21110-3706040

Схема подключения для проверки датчика фаз 21120-3706040

Алгоритм выполнения проверки датчика мультиметром следующий:

  1. Взять мультиметр и переключить его в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 В (зависит от конкретной модели мультиметра).
  2. Отсоединить «фишку» от датчика, отщелкнув фиксатор.
  3. Демонтировать датчик из его посадочного места.
  4. На «фишке» датчика 21110-3706040 автомобиля ВАЗ (и на многих других) контакт «А» соответствует массе, контакт «С» — плюсовой провод, идет от реле управления, контакт «В» — сигнальный провод (средний). У фишки датчика 21120-3706040 контакт «А» соответствует массе, контакт «В» — плюсовой провод от реле управления, контакт «С» — сигнальный провод.
  5. Проверить наличие питания на фишках. Для этого нужно включить зажигание на автомобиле (но не запускать двигатель) и проделать это с помощью мультиметра. Если питания на фишках нет — значит, нужно искать причину. Это может быть неисправная проводка (повреждение изоляции, разрыв проводов), выход из строя управляющего реле, «глюк» электронной системы управления (ЭБУ).
  6. Далее нужно подсоединить датчики для проверки по приведенным на рисунке схемам.
  7. Подать на датчик напряжение 13,5±0,5В (хотя допускается и меньшее, например, 12…12,5 Вольта от аккумулятора).
  8. Если при подаче питания на датчик вольтметр фиксирует отсутствие напряжения на датчике, то это сигнализирует либо о поломке самого датчика, проверку можно завершить и готовиться к замене датчика на новый.
  9. Замерить напряжение между плюсовым и сигнальным контактом. Оно должно равняться не менее 90% от питающего напряжения (то есть, если значение питающего напряжения равно 12 Вольт, то напряжение на сигнальном контакте должно быть не менее 10,8 Вольт).
  10. Поднести к торцу датчика (его сигнальной части) приготовленный заранее металлический предмет. Повторно замерить напряжение на сигнальном контакте. Оно должно быть не более 0,4 Вольт. Убрать пластину — значение напряжения должно восстановиться до 90. 100% питающего. Если есть какие-либо отклонения в процессе проверки — значит, датчик вышел из строя и подлежит замене.

Проверка ДПРВ с помощью осциллографа

Электронный осциллограф помогает понять, как работает датчик положения распределительного вала, и выдает ли он импульсы вообще. Обычно пользуются так называемым электронным осциллографом, то есть, просто программой-симулятором, установленным на ноутбук или другое подобное устройство. Необходимо подключиться к датчику распредвала и снять с него осциллограмму. В идеале должна быть ровная диаграмма-расческа с одним выпадающим пиком, который соответствует прохождению рэпера через датчик. Если же осциллограмма имеет другую форму — нужна дополнительная проверка.

При диагностике осциллографом датчика распределительного вала автомобилей «Ниссан» (в частности, Nissan Almera) форма осциллограммы будет другой. Она не будет ровной, а в виде 3 импульсов, потом пробел, далее 4 импульсов — пробел, 2 импульсов — пробел и один импульс — пробел. Для двигателей этого автопроизводителя такая особенность является нормой.

Устройство и принцип работы распредвала

Устройство распредвала

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

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

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

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

Принцип работы

Принцип работы распредвала в ГРМ

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

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

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

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

Виды

Что же касается разновидностей распределительных валов двигателя, то их классифицируют в зависимости от расположения и количества на двигателе внутреннего сгорания. Распредвал является ключевым компонентом газораспределительного механизма и всего двигателя. В зависимости от того, как располагается этот элемент, выделяют 2 варианта:

  • с нижним расположением;
  • с верхним размещением.

Отсюда и разделение моторов внутреннего сгорания с верхним и нижним распредвалов. Когда-то нижнее расположение считалось лучшим и самым оптимальным для автомобильных двигателей. Но они были актуальными до 50-х годов прошлого века. Именно тогда все моторы создавались нижнеклапанного типа. Потому и распределительный вал находился снизу силовой установки. Тарелки клапанов размещались так, что они смотрели вверх. Подобная схема изготовления моторов объяснялась тем, что это проще и дешевле в плане производства. При этом страдал фактор производительности, о чём инженеры догадались несколько позже, когда появился новый вариант размещения распределительного вала. Учитывая объективные недостатки, от старой схемы с нижним расположением постепенно начали отказываться. Ему на смену пришла уже классическая и привычная схема с головкой блока цилиндров и установленными в ней клапанами и распределительным валом. Теперь клапана начали открываться вниз, а схема получила верхнее расположение распредвала.

Хотя нельзя отрицать тот факт, что даже на некоторых современных двигателях продолжают использовать нижневальную систему, где клапана располагаются сверху. Только она значительно усовершенствовалась по сравнению с предшественниками, а потому имеет полное право на существование при грамотной реализации. Двигатели с нижним расположением распределительного вала отличаются тем, что здесь дополнительно предусматривается установка специальных штанг. Они применяются для компенсации расстояния, которое имеется между кулачками распредвала и толкателями клапанов, находящихся в головках цилиндров. Даже несмотря на наличие современных нижневальных двигателей внутреннего сгорания, они считаются устаревшей схемой, а потому большинство автопроизводителей уже давно не используют её в производстве своих силовых агрегатов. Такие методы размещения требуют дополнительных мер, они характеризуются внушительными технологическими ограничениями, не позволяют развивать высокие обороты.

Количество валов

Отдельно рассматриваются виды двигателей в зависимости от того, сколько распределительных валов предусмотрено в их конструкции. Если заглянуть в подкапотное пространство современного силового агрегата, можно встретить несколько вариантов:

  • Газораспределительные механизмы (ГРМ), оснащённые только одним распредвалом;
  • ГРМ, конструкция которых включает пару распределительных валов;
  • Двигатели, где используется более 2 распредвалов.

Именно первые два типа двигателей внутреннего сгорания, где газораспределительный механизм включает 1 или 2 распредвала, являются наиболее популярными и распространёнными. Зачастую количество распредвалов зависит напрямую от количества клапанов на цилиндр. Если у двигателя конструкция предусматривает от 3 и более клапанов, которые приходятся на 1 цилиндр, то здесь скорее всего будет использовать двухраспредвальная схема. Несмотря на наличие таких правил и закономерностей, исключения встречаются всегда и везде. Компания Mitsubishi из Японии выпускает модель Lancer, под капотом которого может размещаться рядный четырёхцилиндровый двигатель, именуемый как 4G18. На каждом цилиндре здесь сразу 4 клапана, но распределительный вал используется всего один. А если взять в качестве примера модель гиперкара Veyron производства компании Bugatti, то есть конструкторы предусмотрели сразу 4 распределительных вала на двигателе.

Есть и другие примеры несколько иного подхода к использованию распредвала и его конструкции. Японские инженеры из компании Honda для своей системы под названием VTEC придумали оригинальный ход. Здесь сразу несколько кулачков отвечают за регулировку высоты поднятия только одного клапана. То есть на каждый из клапанов приходится по несколько рабочих кулачков. Инженеры постоянно работают над усовершенствованием систем газораспределения, повышают эффективность работы ГРМ, меняют фазы. Всё это позволяет повысить производительность двигателя, поднять его максимальную скорость, обеспечить лучшее ускорение. При этом не забывают о вопросах экономии топлива.

Какой распредвал ставить будем

Это даже и не вопрос. Это, скорее всего констатация того факта, что установка спортивного распредвала – вопрос решённый.

Почему именно установка спортивного распредвала? Народный опыт – он лучше всякой рекламы.

Что даёт стандартному двигателю установка и настройка спортивного распредвала? Приемистость и мощь двигателя. У классики, типа двигатель ВАЗ, существует значительный, по мнению «горячих» водителей, недостаток.

На низкой частоте вращения (до 3000 об/мин), двигатель не «тянет». Это выражается в провалах при нажатии на педаль «газа» в начале движения, дерганье при резком трогании с места и т.д.

Выход, конечно же, найден. Это установка и настройка распредвала спортивного типа на классические двигатели. Благо, фирм, которые выпускают сегодня тюнинговые спортивные распредвалы, достаточно.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий