Распределительный вал

В двигателе внутреннего сгорания распределительный вал (распредвал) отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, то есть за газораспределение непосредственно в камере сгорания двигателя. От особенностей конструкции мотора и самого распредвала, а также корректной настройки ГРМ, зависит эффективность работы двигателя: мощность, динамика, КПД. Эволюция двигателей влечет за собой и некоторые изменения в форме и функциях распредвала: создаются системы, подстраивающие газораспределение под частоту оборотов, устанавливаются валы на впуск и выпуск по отдельности, и, конечно, меняются материалы и способы обработки металлов.

Конструкция распределительного вала:

В большинстве случаев распредвал вытачивается из цельного металлического цилиндра. И только некоторые производители устанавливают накладки с кулачками на ось, делая не цельную, а сборную конструкцию (например: распредвал на Audi Valvelift System (AVS), на котором кулачки перемещаются на оси распредвала). Но пока в большинстве автомобилей используются цельнолитые конструкции распредвалов, изготовленные из чугуна или износостойких слоев стали. Дополнительную твердость готовые валы получают в результате закалки: азотирования, лазерной обработки, отбеливания и т.д.

Основными конструктивными элементами распредвала являются кулачки, которые открывают клапаны напрямую или через толкатели. Опорные элементы (шейки) устанавливаются в подшипники скольжения (вкладыши), на которых распредвал вращается благодаря эффекту масляного клина с минимальным трением.

При вращении вала кулачки в строгой очередности открывают клапаны (как правило, на один клапан – один кулачок, хоть есть и другие варианты конструкции), а закрытие их происходит за счет пружин.

Особое внимание конструкторы уделяют форме и размерам кулачков, ведь именно от их параметров зависит, на какую высоту и на какое время откроются клапаны, а значит, насколько эффективно будет подаваться воздух и отводиться выхлопные газы.

Существует закономерность: чем дольше открыт клапан, тем больше воздуха поступает в камеру сгорания, а значит, можно подать больше топлива. С другой стороны, слишком длительное открытие клапана грозит «встречей» между ним и поршнем. Это противоречие и пытаются всеми силами решить инженеры.

Типы распределительных валов:

«Классический» распределительный вал

Данный распределительный вал приводит в действие впускные и выпускные клапаны

Впускной распределительный вал

Если используются два распределительных вала, то впускной распределительный вал приводит в действие исключительно только впускные клапаны. Для обеспечения максимального наполнения ход кулачка впускного распределительного вала, как правило, больше хода выпускного распределительного вала.

Выпускной распределительный вал

Аналогично впускному распределительному валу выпускной распределительный вал приводит в действие выпускные клапаны. Часто уменьшенный ход кулачка по сравнению с впускным распределительным валом объясняется более высокой разностью давлений на выпуске с целью отвода сгоревших газов.

Комбинированный распределительный вал

3 кулачка для систем впрыска PLD:

-впускной кулачок

-выпускной кулачок

-кулачок для привода насосного узла или насос-форсунок

Так же распределительные валы различаются по расположению в двигателе

Верхнее расположение распределительного вала

У верхних распределительных валов клапаны открываются непосредственно кулачками или через тарельчатые толкатели, коромысла или балансиры.

Нижнее расположение распределительного вала

При нижнем расположении распределительных валов, толкатели и штанги толкателей передают ход распределительного вала на коромысла. Коромысла открывают клапаны, преодолевая усилие пружин клапанов.

1) пружина клапана

2) клапан

3) коромысло клапана

4) штанга толкателя

5) толкатель клапана

6) распределительный вал

Распределительный вал и его привод

Главная

»  

Информация

»  

Статьи

»  

ЗАПЧАСТИ

»  

Двигатель

»  

Основные элементы двигателя

»  
Распределительный вал и его привод

• 2012 просмотров

Посмотреть распредвал в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

 Многие из водителей предпочитают ремонтировать свой автомобиль самостоятельно. Им нравится это занятие, тем более если поломка несерьезная и не большая. Бытует мнение, что для таких водителей произвели автомобили Жигули. Мы расскажем, как провести ремонт распредвала и его привода в отечественных автомобилях.

 Распределительный вал — это трубка с кулачками, которые направлены в различные стороны от оси вала. Они слиты из чугуна, и находятся в верхней части мотора под клапанной крышкой. Привод работает через ременную передачу от коленвала, через самонатяжной валик, через насос ОЖ (охлаждающей жидкости). Распредвал считается важнейшей деталью в моторе, и от его некорректной функциональности, зависит работа двигателя в целом. Рассмотрим подробнее как правильно отрегулировать ее. Для начала нам нужно натянуть зубчатый ремень привода. Откройте крышку ремня, затем поверните коленвал, по часовой стрелке, остановившись на метке маховик, которую можно увидеть в люке картера. Проверьте, чтобы метка маховика распредвала была напротив установочной метки задней крышки зубчатого ремня. Далее проворачиваем коленчатый вал теперь уже против часовой стрелки, чтобы метка на шкиве распредвала была ниже от метки задней крышки, примерно на 2 зуба. Проверьте натяжку ременной передачи, которая не должна быть больше того числа, что указано в автомобильной инструкции. Если усилие выше или ниже нормы, то регулируем так. Метку ставим на прежнее место на маховике распределительного вала в точку касания с меткой на крышке ремня грм. Отпускаем контргайку натяжного валика и нажимая валиком на ремень закручиваем гайку. Будьте осторожны при натягивании, не переусердствуйте сильно.

  Как провести замену ремня привода распредвала?

 Для начала необходимо поставить машину на ручной тормоз и включить, при заглушенном моторе, пятую передачу. Демонтируйте переднюю крышку защиты ременной передачи, ослабьте ремень привода генератора, предварительно снимите его со шкивов, демонтируйте шкив привода генератора с коленчатого вала. КПП необходимо переставить в нейтральное положение и повернуть коленчатый вал, по часовой стрелке так же поставив метку, как и при натяжке ремня. Ослабляем ремень, ослабив натяжной валик, вынимаем ремень грм. Постарайтесь аккуратно надеть ремень, советуем не торопиться и следовать инструкциям. Ремень на месте. Установите метки грм как при регулировке натяжки ремня – все, замену ремня мы произвели.

 Ремни привода распредвала можно купить на нашем сайте или в наших магазинах запчастей для автомобилей ваз и иномарки.

+7 (351) 240-85-85
Многоканальный

+7 (351) 220-18-88
Интернет-магазин

Распределительный вал — обучение энергетике

Обучение энергетике

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Вращающийся кулачок. ^[1]

Распределительный вал представляет собой стержень, который вращается и скользит по механизму для преобразования вращательного движения в поступательное. Это изменение движения достигается за счет того, что распределительный вал перемещается все дальше и ближе от оси вращения по мере того, как механизм толкает распределительный вал. ^[2] Эти движущиеся части вала представляют собой кулачки. Пройденное линейное расстояние называется «броском», и его можно увидеть на рисунке 1.

Распределительный вал теплового двигателя внутреннего сгорания представляет собой устройство, которое регулирует как подачу топлива, так и выброс выхлопных газов. Он состоит из нескольких радиальных кулачков, каждый из которых смещает впускные или выпускные клапаны. Этот распределительный вал соединен с коленчатым валом через ремень, цепь или шестерни. Это обеспечивает постоянную синхронизацию клапанов по отношению к движению поршней. ^[3]

Рис. 2. Схема 4-тактного двигателя внутреннего сгорания. Кулачки вверху рисунка 2, обратите внимание, как они превращают свое вращательное движение в линейное движение клапанов. ^[4]

Работа распределительного вала зависит от того, как работает клапан, и от функции самого кулачка. Клапан на головке блока цилиндров состоит из двух основных частей: штока и головки (см. рис. 2). Головка закрывает форсунку, которая обеспечивает впуск топлива или выпускной поток и требует линейного движения. ^[5] Кулачок, в его простейшем определении, представляет собой механическое звено, которое преобразует вращательное движение в поступательное или наоборот. ^[2] Кулачки на распределительном валу достигают этого смещения за счет вращения радиальной схемы и толкателя, который перемещается перпендикулярно оси вращения. Рисунок кулачка на распределительном валу некруглый с одним кулачком. Толкатель соответствует смещению кулачка при его вращении. Затем это смещение передается штоку клапана, позволяя головке подниматься, когда выступы кулачка проходят через толкатель. ^[5]

Поскольку автомобильный двигатель имеет несколько поршней, таких как поршень на рис. 2, одного кулачка недостаточно для всех этих поршней. Необходимо использовать весь стержень, покрытый кулачками. Это распределительный вал, показанный на рис. 3. Обратите внимание, что точное расположение кулачков вдоль вала обеспечивает точную синхронизацию открытия и закрытия соответствующих клапанов. Это точное время необходимо, поскольку двигатель автомобиля работает на тысячах оборотов в минуту. ^[3] Обеспечение правильного газораспределения в двигателе автомобиля — один из самых простых способов сэкономить деньги и энергию.

Рис. 3. Распределительный вал рядного четырехцилиндрового двигателя. Обратите внимание, как каждый набор из четырех кулачков разделен, что делает это для 16-клапанного двигателя. ^[6]

Для дальнейшего чтения

• Кулачок
• Поршневой двигатель
• Двигатель внутреннего сгорания
• Энергия вращения
• Бензиновый двигатель
• Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

1. ↑ MsC Technology. (2011). Эксцентриковый кулачок [Онлайн]. Доступно: http://msc-technology.wikispaces.com/Mechanical+Design#Cams
2. ↑ ^{2.0 2.1} MsC Technology. (2011). Механический дизайн [Онлайн]. Доступно на http://msc-technology.wikispaces.com/Mechanical+Design#Cams
3. ↑ ^{3.0 3.1} Основы двигателя. (2009). Общие сведения о распределительных валах [онлайн]. Доступно: http://www.enginebasics.com/Engine%20Basics%20Root%20Folder/Basic%20Camshaft%20Understanding.html
4. ↑ Зефирис. (2010). 4-тактный двигатель [Онлайн]. Доступно: http://en.wikipedia.org/wiki/Internal_combustion_engine#mediaviewer/File:4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif
5. ↑ ^{5.0 5.1} Д. Фюллер. (2014). Часто задаваемые вопросы о распределительном валу: что такое разделение лепестков? Что такое осевые линии впуска и выпуска? (и многое другое) [онлайн]. Доступно: http://www.onallcylinders.com/2014/02/07/camshaft-faqs-lobe-separation-intake-exhaust-centerlines/
6. ↑ Д. Фуллер. (2014). Распределительный вал [Онлайн]. Доступно: http://www.onallcylinders.com/2014/02/07/camshaft-faqs-lobe-separation-intake-exhaust-centerlines/

ЧТО ТАКОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ И ЧТО ОН ДЕЛАЕТ?

Функция распределительного вала заключается в открытии и закрытии клапанов в верхней части каждого цилиндра двигателя. Каждый цилиндр имеет как минимум два клапана, один из которых всасывает горючую смесь воздуха и топлива, которая при воспламенении толкает поршень вниз в цилиндре. Когда поршень возвращается в цилиндр, другой клапан открывается, чтобы выпустить выхлопные газы, оставшиеся от этого сгорания.

Сам распределительный вал представляет собой металлическую планку из железа или стали, которая находится над цилиндрами в верхней части двигателя. Вал отмечен яйцевидными выступами, известными как выступы кулачка, которые расположены с интервалами по его длине и совпадают с клапанами. Когда распределительный вал вращается, заостренный конец каждого кулачка соприкасается с рычагом, называемым «коромыслом», который открывает клапан для двигателя. Когда вершина лепестка проходит мимо коромысла, рычаг возвращается в исходное положение, и клапан закрывается.

Довольно просто.

За исключением того, что, как и в большинстве случаев, на самом деле это не так. Физическая механика может быть достаточно простой, но взаимодействие распределительного вала с другими компонентами имеет решающее значение для производительности двигателя и должно поддерживаться умело.

Движение распределительного вала очень точно синхронизировано с движением коленчатого вала — компонента в основании двигателя, который вращается благодаря вертикальному движению поршней. В большинстве двигателей открытые клапаны и поршни занимают одно и то же пространство внутри цилиндра в разное время, поэтому жизненно важно, чтобы время их движения было точным. Если они соприкоснутся, то может быть нанесен серьезный, возможно, непоправимый ущерб.

ЧТО МОЖЕТ ПОЛУЧИТЬСЯ НЕ ТАК?

Как и любой движущийся компонент, все может пойти не так. Лепестки на распределительном валу могут со временем изнашиваться, и если система вокруг распределительного вала не обслуживается должным образом — если из системы вытекает масло или внутрь попадают грязь и мусор — может произойти повреждение. Проблемы могут проявляться в виде хлопков из выхлопной трубы или тиканья в месте расположения распределительного вала,

Другая проблема может исходить от датчика положения распределительного вала. Это электронное устройство, используемое системой управления двигателем автомобиля для контроля положения распределительного вала по отношению к коленчатому валу. Система использует эти данные для помощи в управлении системой впрыска топлива и зажигания. Если датчик распредвала неисправен, у автомобиля могут возникнуть проблемы с зажиганием; потеря или всплеск мощности; глохнет двигатель; и снижение производительности и экономии топлива.

Самый разрушительный ущерб наносится, когда синхронизация между движением коленчатого и распределительного валов отключена. Когда это происходит — и виновником здесь обычно является ремень ГРМ — тогда поршни и клапаны могут хрустеть внутри цилиндра, и эффект домино может включать не только поврежденные клапаны, но и поврежденные лепестки, погнутые или сломанные коромысла и даже погнутый, треснувший или сломанный распределительный вал. Если это произойдет, двигатель потенциально может быть списан.

ЧТО МОЖНО СДЕЛАТЬ С ПОВРЕЖДЕННЫМ РАСПРЕДВАЛОМ?

Если сам распределительный вал поврежден, его замена может оказаться столь же рентабельной, как и ремонт, если ремонт действительно возможен. Тем не менее, замена распределительного вала по-прежнему является трудоемкой работой, и на ее выполнение у опытного механика может уйти несколько часов. Наряду с ценой нового распределительного вала, на большинстве стандартных автомобилей можно ожидать стоимость где-то в районе 1500 долларов.

Как и во всем, профилактика лучше, чем лечение, и распознавание того, что с вашим автомобилем что-то не так, а также диагностика и устранение любых проблем до того, как они станут чем-то более серьезным, всегда является лучшим вариантом.