Конструкція розподільних валів, їх привід та монтаж. Що таке розподільчий вал (розподільний вал)? Вал розподільний Розподільний вал та його привід

Механізм газорозподілу D0HC чотиритактного двигуна являє собою вдосконалення схеми SOHC і призначений для усунення єдиної маси коромисел, що залишилася зворотно-поступально рухається (хоча при цьому доведеться повернути штовхачі). Замість єдиного центрального розподільного валу використовується пара, розміщена безпосередньо над стрижнями клапанів (див. рис. 1. (див. нижче)
1.Типова конструкція механізму газорозподілу з двома верхніми розподільними валами

У такій конструкції використовуються два розподільні вали, один над кожним клапаном або поруч клапанів. Клапан відкривається за допомогою штовхача "чашеподібного" типу, при цьому регулювання зазору здійснюється з використанням шайб. У такій конструкції залишилися лише необхідні деталі приводу газорозподільного механізму.

Для приводу газорозподільного механізму використовується ланцюговий привід - найбільш традиційний і дешевий у виготовленні, хоча відома (але поки що широко не поширена) конструкція, що йде за тенденціями в автомобільної промисловості, в якій замість ланцюгової передачівикористовуються шків та зубчастий ремінь. Прикладами використання такої конструкції можуть бути Honda JGoldwing, Pan European, Moto Guzzi Daytona, Centauro та низка мотоциклів компанії Ducati. Серед переваг ремінної передачі можна перерахувати такі: вони менш галасливі, не розтягуються, як ланцюги, а шківи не зношуються подібно до зірочок, хоча заміну ременя слід проводити частіше.

Інший спосіб приводу розподільних валів використовується на моделях VFR фірми Honda і являє собою зубчасту передачу з приводом від колінчастого валу(Див. рис. 2). При використанні такої конструкції відпадає потреба в натягувачі, вона також працює тихіше ланцюгової, хоча шестерні зубчастої передачі схильні до зносу.

2. Механізм газорозподілу з шестерним приводом .

Товкачі розподільного валу, виконані у формі «чаші». працюють у розточках головки циліндрів. При використанні «чашеподібних» штовхачів зазор у клапанах регулюється за допомогою невеликих круглих підкладок, які називають регулювальними шайбами. Оскільки самі шайби випинаються нерегульованими, їх необхідно замінювати шайбами ​​різної товщини до відновлення правильного зазору. На одних двигунах шайба практично збігається з діаметром штовхача та встановлюється у гніздо, яке знаходиться у верхній частині штовхача; таку конструкцію називають «штовхачем з регулювальними шайбами ​​зверху» (див. рис.3). Шайбу можна замінити, утримуючи штовхач у нижньому положенні, за допомогою спеціального пристосування так, щоб утворився зазор між штовхачем та розподільним валом, достатній для зняття та встановлення шайби.

3.Типовий механізм приводу газорозподілу типу DOHC у розрізі, що показував пристрій чашоподібних штовхачів з регулювальними шайбами ​​зверху

На інших двигунах шайба набагато менша і розташовується під штовхачем у центрі утримувача пружини клапана. При цьому вона спирається безпосередньо на торець стрижня клапана: таку конструкцію називають штовхачем з регулювальними шайбами ​​знизу (див. рис. 4).

4.Типовий механізм приводу газорозподілу типу DOHC у розрізі, що показує пристрій чашоподібних штовхачів з регулювальними шайбами ​​знизу

Таким чином, маса деталей, що переміщаються назад, при використанні невеликих прокладок знижується ще сильніше, але з'являється необхідність демонтажу распредвала при кожній процедурі регулювання зазору в клапанах, що підвищує вартість і трудомісткість обслуговування. Для того, щоб уникнути труднощів, пов'язаних з необхідністю застосування спеціальних пристроїв або демонтажу розподільного валу, на деяких двигунах з газорозподільним механізмом DOHC замість «чашеподібних штовхачів» використовують невеликі легкі коромисли (див. рис. 5).

5. Механізм приводу газорозподілу типу DOHC демонструє не прямий вплив на клапан за допомогою коротких коромисел або рокерів, які дозволяють спростити регулювання зазорів у клапанному механізмі

На деяких двигунах із подібною схемою коромисла забезпечені традиційним регулювальним гвинтом та контргайкою. На інших коромислах спираються на невелику шайбу, розташовану по центру тримача пружини клапана, а самі коромисли встановлені на валах, довжина яких перевищує ширину коромисла. Для утримання коромисла над клапаном на валу розташована пружина. Для заміни регулювальної шайби коромисла зсуваються у бік пружини так, щоб шайбу можна було вийняти.

……продовження у наступній статті

Є три важливі характеристикиконструкції розподільного валу, вони керують кривою потужності двигуна: фази газорозподільника розподільного валу, тривалість відкривання клапана і величина підйому клапанів. Далі у статті ми розповімо, що є конструкцією розподільчих валів та їх приводу.

Підйом клапана зазвичай розраховується в міліметрах і є тією відстанню, на яку клапан максимально відійде від сідла. Тривалість відкриття клапанів – це період часу, який вимірюється у градусах повороту коленвала.

Тривалість можна виміряти різними шляхами, але через максимальний поток при невеликому підйомі клапана, тривалість зазвичай міряють після того, як клапан вже піднявся від сідла на деяку величину, часто вона становить 0,6 або 1,3 мм. Наприклад, у конкретного розподільчого валу може бути тривалість відкривання 2000 поворотів при підйомі 1,33 мм. В результаті, якщо використовувати підйом штовхача в 1,33 мм як точку зупинки і початку підйому клапана, розподільний вал буде утримувати клапан у відкритому стані протягом 2000 повороту колінвала. Якщо тривалість відкриття клапана буде вимірюватися при нульовому підйомі (коли він тільки відходить від сідла або знаходиться в ньому), то тривалість положення коленвала становитиме 3100 або більше. Момент, коли певний клапан закривається або відкривається, часто називають фазою газорозподілу розподільного валу.

Наприклад, розподільний вал може чинити дію з відкриття впускного клапана при 350 до верхньої мертвої точки і закривати його при 750 після нижньої мертвої точки.

Збільшення відстані підйому клапана може бути корисною дієюу збільшенні потужності мотора, так як потужність можна додати без суттєвого втручання у характеристики двигуна, особливо на низьких оборотах. Якщо заглибитися в теорію, то відповідь на це питання буде досить простою: така конструкція розподільного валу при короткому часі відкриття клапанів потрібна, щоб збільшити максимальну потужність двигуна. Працювати це теоретично. Але механізми приводу в клапанах не такі і прості. У такому разі висока швидкість руху клапанів, що обумовлюються цими профілями, значно зменшить надійність двигуна.

Коли швидкість відкривання клапана збільшиться, то на пересування клапана із закритого положення до повного його підйому та повернення з точку відправлення залишається менше часу. Якщо час руху стане ще коротшим, знадобляться клапанні пружини з великим зусиллям. Часто це стає механічно неможливим, не кажучи вже про те, щоб рухати клапани на досить низьких оборотах.

В результаті, що є надійним і практичним значенням максимального підйому клапана?

Розподільні вали з величиною підйому більше 12,8 мм (мінімум для мотора в якому привід здійснюється за допомогою шлангів) знаходяться в непрактичній для звичайних моторів області. Розподільні вали з тривалістю впускного такту менше 2900, які поєднуються з величиною підйому клапана більше ніж на 12,8 мм, забезпечують дуже високі швидкості закривання та відкривання клапанів. Це, безумовно, створить додаткове навантаження на механізм приводу клапанів, що суттєво зменшує надійність: кулачків розподільчого валу, що направляють втулок клапанів, стрижнів клапанів, клапанних пружин. Втім, вал з високою швидкістю підйому клапанів може працювати спочатку дуже непогано, проте термін служби напрямних і втулок клапанів, швидше за все, не перевищить 22000 км. Добре, що більшість фірм-виробників розподільчих валів конструюють свої деталі так, що в них забезпечений компроміс між тривалістю відкриття клапанів і значеннями підйому, при надійності та тривалому терміні служби.

Тривалість такту впуску та обговорювані підйом клапанів не є лише одними елементами конструкції розподільчого валу, що впливають на кінцеву потужність двигуна. Моменти, закриття та відкриття клапанів щодо положення розподільного валу, також є такими важливими параметрами для оптимізації характеристик мотора. Ці фази газорозподілу розподільного валу ви можете знайти в таблиці даних, яка додається до будь-якого якісного розподільчого валу. Така таблиця даних графічно та числами ілюструє кутові положення розподільчого валу, коли випускні та впускні клапани закриваються та відкриваються.

Вони будуть точно визначені у градусах повороту колінвала перед верхньою або нижньою мертвою точкою.

Кут між центрами кулачків - це кут зміщення між лінією центру кулачка випускного клапана (який називається випускним кулачком) та лінією центру кулачка впускного клапана (який називається впускним кулачком).

Кут циліндра найчастіше вимірюється в "кутах повороту розподільного валу", т.к. ми обговорюємо зміщення кулачків щодо один одного, це є одним з небагатьох моментів, коли характеристика розподільчого валу вказується у градусах повороту валу, а не у градусах повороту коленвала. Виняток становлять ті двигуни, де, застосовані два розподільні вали в ГБЦ (головці блоку циліндрів).

Кут, обраний у конструкції розподільних валів та їх приводу, безпосередньо вплине на перекриття клапанів, тобто на період, коли випускний та впускний клапани одночасно відкриті. Перекриття клапанів часто вимірюють SB кутах повороту коленвала. У моменти зменшення кута між центрами кулачків відбувається відкривання впускного клапана і закриття випускного клапана. Завжди треба пам'ятати, що на перекриття клапанів впливає і зміна часу відкриття: у разі збільшення тривалості відкривання, перекриття клапанів також стане великим, забезпечуючи відсутність змін кута, щоб компенсувати ці збільшення.

Клапанний механізм газорозподілу, скорочено ГРМ, - це те, без чого чотиритактний двигуніснувати в принципі не може. Він відкриває впускні клапани, впускаючи повітря або горючу суміш у циліндри на такті впуску, відкриває випускні на такті випуску і надійно замикає суміш, що горить в циліндрі під час робочого ходу. Від того, наскільки добре він забезпечує "дихання" мотора - подачу повітря і випуск газів, що відпрацювали - залежить і потужність, і екологічність мотора.

Клапани відкривають і закривають своїми кулачками розподільні вали, а момент, що крутить, на них передається з коленвала, в чому, власне, і полягає завдання приводу ГРМ. Сьогодні для цього використовують ланцюг чи ремінь. Але так було не завжди.

Старий добрий нижній розподільний вал

На початку ХХ століття проблем із приводами розподільного валу не було – його розкручували звичайні шестерні, а до клапанів від нього йшли штанги штовхачів. Клапани розташовувалися тоді збоку, в "кишені" камери згоряння, прямо над розподільчим валом, і відчинялися-закривалися штангами. Потім клапани стали ставити один навпроти іншого, щоб зменшити об'єм і площу поверхні цієї "кишені" - в результаті неоптимальної форми камери згоряння мотори мали підвищену схильність до детонації та поганий термічний ККД: багато тепла йшло у стінки головки блоку циліндрів. І нарешті клапани перенесли в область прямо над поршнем, і камера згоряння стала зовсім невеликою і майже правильною форми.

Розташування клапанів зверху камери згоряння та привід клапанів довшими штовхачами (так звана схема OHV), запропоновані ще на початку ХХ століття Девідом Бьюїком, виявилися найзручнішими. Така схема витіснила варіанти двигунів з бічними клапанами в гоночних конструкціях вже до 1920 року. Наприклад, саме вона застосовується у знаменитих двигунах Chrysler Hemi та моторах Corvette і в наш час. А двигуни з бічними клапанами можуть пам'ятати водії ГАЗ-52 або ГАЗ-М-20 "Перемога", де ця схема застосовувалася в двигунах.

І так зручно все це було! Конструкція дуже проста. Розподільний вал, залишаючись унизу, знаходиться в блоці циліндрів, де чудово змащується розбризкуванням олії! Навіть штанги та кулачки рокерів з регулювальними шайбами ​​можна залишити зовні за потреби. Але прогрес не стояв дома.

Чому відмовилися від штангів?

Проблема – у зайвій вазі. У 30-ті роки швидкість обертання гоночних моторів землі і авіаційних моторів літаками досягла величин, у яких виникла потреба полегшити механізм газорозподілу. Адже кожен грам маси клапана змушує збільшувати силу пружин, які його закривають, і міцність штовхачів, через які розподільник тисне на клапан, в результаті втрати на привід ГРМ швидко зростають при збільшенні оборотів мотора.

Вихід був знайдений у перенесенні розподільного валу нагору, в головку блоку циліндрів, що дозволило відмовитися від простої, але важкої системи з штовхачами та значно зменшити інерційні втрати. Піднялися робочі обороти двигуна, а значить, збільшилася і потужність. Наприклад, Роберт Пежо створив у 1912 році гоночний двигун із чотирма клапанами на циліндр та двома верхніми розподільними валами. З перенесенням розподільних валів нагору, в головку блоку, виникала проблема їх приводу.

Першим рішенням було запровадити проміжні шестерні. Існував, скажімо, варіант з приводом додатковим валом з конічними шестернями, як, наприклад, усім танкістам знайомому двигуні В2 і його похідних. Така схема застосовувалася і на згаданому моторі Peugeot, авіамоторах Curtiss К12 зразка 1916 року і Hispano-Suiza 1915 року.

Ще одним варіантом стала установка декількох циліндричних шестерень, наприклад, у двигунах болідів Формули-1 періоду 60-х років. Дивно, але "багатошестеренна" технологія знаходила застосування і зовсім недавно. Наприклад, на кількох модифікаціях дизельних 2.5-літрових моторів Volkswagen, що ставилися на Transporter T5 та Touareg - AXD, AXE та BLJ.

Чому прийшов ланцюг?

У шестерні приводу було багато "вроджених" проблем, головна з яких - галасливість. Крім того, шестерні вимагали точної установки валів, розрахунку зазорів та взаємної твердості матеріалів, а також – муфт гасіння крутильних коливань. Загалом, конструкція при простоті, що здається, була складною, а шестерні - аж ніяк не "вічними". Потрібно було щось інше.

Коли вперше застосували ланцюг для приводу ГРМ, достеменно невідомо. Але однією з перших масових конструкцій був двигун мотоцикла AJS 350 із ланцюговим приводом у 1927 році. Конструкція виявилася вдалою: ланцюг не тільки був тихіший і простіший у пристрої, ніж система валів, але й знижував передачу шкідливих крутильних коливань за рахунок роботи своєї системи натягу.

Як не дивно, ланцюг не знайшов застосування в авіаційних моторах, і в автомобільних з'явився значно пізніше. Спочатку вона з'явилася в приводі нижнього розподільного валу замість громіздких шестерень, але поступово почала набирати популярність і в приводах з верхніми розподільними валами, проте особливо стала актуальною, коли з'явилися мотори з двома розподільними валами. Наприклад, ланцюгом наводився ГРМ у двигуні Ferrari 166 1948 року та в пізніх версіях мотора Ferrari 250, хоча ранні варіанти його мали привід конічними шестернями.

У масових моторах потреби ланцюговому приводідовго не виникало – до 80-х років. Малопотужні двигуни випускалися з нижнім розподільчим валом, і це не тільки "Волги", але і Skoda Felicia, Ford Escort 1.3 і безліч американських машин- На V-подібних моторах штанги-штовхачі стояли до останнього. А ось на високофорсованих моторах європейських виробників ланцюги з'явилися вже в 50-ті роки і до кінця 80-х залишалися переважним типом приводу ГРМ.

Як з'явився ремінь?

Приблизно тоді в ланцюга з'явився небезпечний конкурент. Саме у 60-ті розвиток технологій дозволило створити досить надійні зубчасті ремені. Хоча взагалі-то пасова передача - одна з найстаріших, вона використовувалася для приводу механізмів ще в античності. Розвиток верстатного парку з груповим приводом механізмів паровий машиничи водяного колеса забезпечило розвиток технологій виробництва ременів. Зі шкіряних вони стали текстильними та металокордними, із застосуванням нейлону та інших синтетичних матеріалів.

Перший випадок використання ременя у приводі ГРМ відносять до 1954 року, коли у перегонах SCCA переміг Devin Sports Car конструкції Білла Девіна. Його мотор, згідно з описом, мав верхній розподільний вал і привід зубчастим ременем. Першою ж серійною машиною з ременем у приводі ГРМ вважається модель Glas 1004 1962 невеликої німецької компанії, пізніше поглиненої BMW.

У 1966 році Opel/Vauxhall почав виробництво масових моторів серії Slant Four з ременем у приводі ГРМ. У тому ж році, трохи пізніше, з'явилися мотори Pontiac OHC Six та Fiat Twincam, теж з ременем. Технологія стала по-справжньому масовою.

Причому мотор від Fiat мало не потрапив на наші "Жигулі"! Розглядався варіант встановлення замість нижневального мотора Fiat-124 на майбутній ВАЗ 2101. Але, як відомо, старий моторпросто переробили під верхні клапани, а як привод поставили ланцюг.

Як видно, спочатку ремінь використовувався виключно на недорогих двигунах. Адже його основними перевагами була низька цінаі мала шумність приводу, що є актуальним для невеликих машин, не обтяжених шумоізоляцією. Але його потрібно було регулярно міняти та стежити, щоб на нього не потрапляли агресивні рідини та олія, причому інтервал заміни вже тоді був немаленьким та становив 50 тисяч кілометрів.

І все-таки славу не надто надійного способу приводу ГРМ він здобути встиг. Адже достатньо було погнутися одній шпильці або вийти з ладу одному ролику, як його ресурс знижувався в рази.

Серйозно знижувало ресурс та замаслювання - тут не завжди допомагав навіть герметичний кожух, адже мотори тих років мали дуже примітивну систему вентиляції. картерних газіві масло все одно потрапляло на ремінь.

Втім, усі нюанси застосування неякісних ременів ГРМ у нас знайомі власникам передньопривідних ВАЗ. Мотор 2108 розроблявся якраз у 80-ті, на піку захоплення ременями. Тоді їх стали ставити навіть на великі мотори на кшталт нісанівського RB26, і надійність найкращих зразків була на рівні. З того часу суперечки про те, що краще - ланцюг чи ремінь, не вщухають ні на хвилину. Будьте впевнені, прямо зараз, поки ви читаєте ці рядки, на якомусь форумі або в курилці два апологети різних приводів сперечаються до повної знемоги.

У наступній публікації я докладно розберу всі плюси та мінуси ланцюгових та ремінних приводів. Залишайтеся на зв'язку!

При всій своїй зовнішній складності і недоступності для розуміння, ДВС напрочуд раціональний і доцільно сконструйований пристрій. Призначення будь-якої деталі – забезпечення правильної роботита максимальної віддачі від двигуна. При цьому, буквально всі його елементи взаємопов'язані між собою, проте роботу ГРМ (газорозподільного механізму), а також його основу – розподільний вал варто розглянути окремо.

Про цикли та роботу ДВС

ДВС є чотиритактним силовим агрегатом, це означає, що всі процеси, пов'язані з його роботою, здійснюються за чотири такти. Їхня послідовність строго визначена, і при її порушенні робота такого мотора неможлива. Послідовність, тобто. відкриття клапанів у потрібний час для виведення відпрацьованих газів та запуску горючої суміші визначає розподільчий вал, який можна бачити на наведеному малюнку.

Його основним робочим елементом слід вважати кулачки. Саме вони через систему приводу, що включає штовхачі, коромисло, пружини та інші деталі, що визначаються конструкцією ГРМ, здійснюють відкриття клапанів в потрібний час. На кожен клапан працює свій кулачок, коли він наявним виступом, через штовхач натискає на клапан, той піднімається, і в циліндр або може надходити свіжа суміш, або виводяться продукти її згоряння. Коли виступ йде з штовхача, під дією пружини клапан закривається.

Опорна шийка розподільного валу призначена для встановлення на задані місця, на них він обертається в процесі роботи. Деталі, що труться, гартуються за допомогою струмів високої частоти і змащуються в процесі.

Про конструктивне виконання распредвала

Пристрій і креслення ГРМ, у тому числі розподільчого валу, наведені нижче.


Конструктивно розподільний вал може розташовуватися або в блоці циліндрів або в головці блоку силового агрегату. Залежно від його розташування змінюється і привід, завдяки якому передається зусилля від кулачків на клапан. Привід розподільчого валу пов'язаний із коленвалом. Привід може бути виконаний як за допомогою ланцюгової передачі (див. креслення вище), так і за допомогою гнучкої ремінної. Крім того, можуть бути інші способи передачі зусилля, що управляє, до клапанів, але це вже визначає креслення і документація мотора.

Який краще використовувати привод розподільного валу, визначає пристрій двигуна. У тих випадках, коли розподільний вал розташовується в блоці циліндрів (так зване нижнє розташування), то може бути навіть задіяний шестерний привід. Останній, щоправда, останнім часом не застосовується через свою громіздкість та підвищений шум при роботі. Що ланцюговий, що ремінний привід відрізняються достатньою надійністю, але у кожного є свої особливості експлуатації, які треба враховувати при обслуговуванні двигуна.


Його пристрій може передбачати, що розподільний вал у двигуні може бути не один. Як правило, в сучасних багатоклапанних двигунах його мають у своєму розпорядженні по можливості ближче до клапанів для зменшення на ньому навантаження. Конструкція і креслення, наприклад, V-подібного двигуна, передбачає як мінімум два вали, тоді як у звичайному рядному, як правило, один розподільний вал. Хоча багатоклапанних двигунів визначальним буде їх призначення – то, можливо окремо випускний і впускний розподільні вали, тобто. вони керують роботою випускних чи впускних клапанів.

Про спільну роботу з колінвалом

Не слід забувати, що для розподільчого валу основне призначення – забезпечення правильного газорозподілу під час роботи двигуна. Для цього робота розподільчого та колінчастих валівмає бути узгоджена, тобто. відкриття і закриття клапанів має відбуватися у потрібні моменти – у становищі ВМТ чи НМТ поршня, чи відповідно до випередженням, яке встановлює креслення чи конструкторська документація.

Для виконання такого зв'язку на шестернях ГРМ роблять спеціальні мітки, збіг яких означає забезпечення потрібного положення розподільчого та колінчастого валів. Щоб досягти цього, використовується спеціальна методика регулювання їхнього становища.

Датчик положення распредвала

З переходом на інжекторні двигунидля цього стали застосовувати спеціальний датчик положення розподільного валу. Так, на автомобілях ВАЗ для цього є датчик Холла. Його робота заснована на зміні магнітного поля, для створення якого пристрій датчика передбачає магніт. При зміні магнітного поля, яке відбувається, коли розподільний вал знаходиться в потрібному положенні, датчик визначає, що в першому циліндрі поршень знаходиться в положенні ВМТ, і передає ці дані контролер. Він відповідно до них забезпечує упорскування палива та його згоряння, як передбачає порядок роботи окремих циліндрів двигуна креслення або документація.

Технічне обслуговування розподільного валу

У першу чергу при проведенні регламентних робіт, що стосуються розподільчого валу, необхідно звернути увагу на стан ременів або ланцюга його приводу. Справа навіть не стільки в тому, що порушиться весь механізм газорозподілу, який забезпечує розподільний вал, а в тому, що можливо механічне пошкодженняяк клапанів, і поршня.

Іноді причиною відмови або неправильної роботи двигуна є датчик положення. Виявом цього може бути погана динамікамашини та значну витрату палива, а також загоряння контрольної лампочки справності двигуна на панелі приладів. Дефектація несправності та визначення її джерела – це датчик чи ні, виконується за допомогою мультиметра. Часто можливою причиноюслужить не сам датчик, а проводка. Якщо дефектація показує, що несправний датчик, його треба змінювати.

Причинами відмови датчика можуть бути:

• вихід із ладу зубчастого диска датчика імпульсів;
• його усунення через порушення кріплення;
• замикання в внутрішньої схемидатчика;
• вплив підвищеної температури від перегріву двигуна.

Правильно виконана дефектація дозволить уникнути відмови нового датчика, що встановлюється замість старого.

Розподільний вал є основним вузлом, що забезпечує правильний газорозподіл при роботі двигуна, і найчастіше забезпечує його ефективну роботу. Його своєчасне обслуговування та контроль технічного станудозволять правильно та без додаткових витрат експлуатувати автомобіль.

Розташування даного механізмуЦілком залежить від конструкції ДВС, оскільки в деяких моделях розподільний вал розміщується внизу, в основі блоку циліндрів, а в інших - вгорі, прямо в головці блоку циліндрів. на Наразіоптимальним вважається верхнє розташування розподільного валу, оскільки це суттєво спрощує сервісний та ремонтний доступ до нього. Розподвал безпосередньо пов'язаний з колінвалом. Вони з'єднуються між собою ланцюговою або ремінною передачею за допомогою забезпечення зв'язку між шківом на валу ГРМ та зірочкою на колінвалі. Це необхідно тому, що рухається розподільний вал саме коленвалом.

Встановлюється розподільний вал підшипники, які у свою чергу надійно закріплюються в блоці циліндрів. Осьовий люфт деталі не допускається за рахунок застосування у конструкції фіксаторів. Вісь будь-якого розподільного валу має наскрізний канал усередині, через який здійснюється мастило механізму. Ззаду цей отвір закритий заглушкою.

Важливими елементами є кулачки розподільного валу. За кількістю вони відповідають числу клапанів у циліндрах. Саме це деталі виконують основну функцію ГРМ – регулювання порядку роботи циліндрів.

На кожен клапан припадає окремий кулачок, що відкриває його через тиск на штовхач. Звільняючи штовхач, кулачок дозволяє розпрямитися пружині, що повертає клапан закритий стан. Пристрій розподільного валу передбачає наявність двох кулачків для кожного циліндра – за кількістю клапанів.

Слід зазначити, що від розподільного валу також здійснюється привід паливного насосата розподільника масляного насоса.

Принцип дії та пристрій розподільного валу

Розподільний вал з'єднується з колінвалом за допомогою ланцюга або ременя, одягненого на шків розподільного валу і зірочку колінчастого валу. Обертальні рухи валу в опорах забезпечують спеціальні підшипники ковзання, завдяки цьому вал впливає на клапани, що запускають роботу клапанів циліндрів. Цей процес відбувається відповідно до фаз освіти і розподілу газів, а також робочим циклом двигуна.

Установка фаз розподілу газів відбувається згідно настановним міткам, які є на шестірнях або шківі. Правильне встановленнязабезпечує дотримання послідовності наступу робочих циклів двигуна.

Основною деталлю розподільного валу є кулачки. При цьому кількість кулачків, якими оснащується розподільний вал, залежить від кількості клапанів. Основне призначення кулачків – здійснення регулювання фаз процесу газоутворення. Залежно від типу конструкції ГРМ кулачки можуть взаємодіяти з коромислом чи штовхачем.

Кулачки встановлюються між опорними шийками по два на кожен циліндр двигуна. Розподвал під час роботи доводиться долати опір пружин клапанів, які служать поворотним механізмом, приводячи клапана у вихідне (закрите) положення.

На подолання цих зусиль витрачається корисна потужність двигуна, тому конструктори постійно гадають, як можна зменшити втрати потужності.

Щоб зменшити тертя між штовхачем і кулачком, штовхач може оснащуватися спеціальним роликом.

Крім цього, розроблено спеціальний десмодромний механізм, в якому реалізовано безпружинну систему.

Опори розподільних валів оснащені кришками, причому передня кришка є загальною. Вона має завзяті фланці, які з'єднуються з шийками валів.

Розподвал виготовляється одним із двох способів – куванням зі сталі або литтям із чавуну.

Поломки розподільного валу

Існує досить багато причин, через які в роботу двигуна вплітається стукіт розподільного валу, що свідчить про появу проблем з ним. Ось тільки типові з них:

Розподільний вал вимагає належного догляду: заміну сальників, підшипників та періодичне дефектування.

1. знос кулачків, що веде до появи стуку відразу при запуску, та був і весь час роботи двигуна;
2. знос підшипників;
3. механічна поломка одного з елементів валу;
4. проблеми з регулюванням подачі палива, через що виникає асинхронність взаємодії розподільного валу та клапанів циліндрів;
5. деформація валу, що веде до осьового биття;
6. неякісне моторне масло, достатнє домішками;
7. відсутність моторної олії.

За твердженнями фахівців при виникненні легкого стуку розподільного валу автомобіль може їздити ще не один місяць, але це веде до посиленого зносу циліндрів та інших деталей. Тому при виявленні проблеми слід зайнятися її усуненням. Розподільний вал - розбірний механізм, тому ремонт найчастіше здійснюється методом заміни його всього або тільки деяких елементів, наприклад, підшипників. вихлопних газів, має сенс почати відкривати впускний клапан. Що і відбувається при використанні тюнінгового розподільного валу.

ГОЛОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОЗПОДІВАЛА

Відомо, що з основних характеристик распредвала конструктори форсованих двигунів часто використовують поняття тривалості відкривання. Справа в тому, що саме цей фактор безпосередньо впливає на потужність двигуна. Так, чим клапани довше відкриті, тим потужніший агрегат. Таким чином, виходить максимальна швидкість двигуна. Наприклад, коли тривалість відкриття становить більше стандартного показника, двигун зможе виробити додаткову максимальну потужність, яка буде виходити від роботи агрегату на низьких оборотах. Відомо, що для гоночних автомобілівмаксимальна швидкість двигуна є пріоритетною метою. Що стосується класичних машин, то при їх розробці сили інженерів спрямовані на момент, що крутить, при низьких оборотах і прийомистість.

Збільшення потужності може також залежати від збільшення підйому клапана, яке може додати максимальну швидкість. З одного боку, додаткова швидкість отримуватиметься за допомогою короткої тривалості відкривання клапанів. З іншого боку, приводи клапанів мають такий простий механізм. Наприклад, при високих швидкостях руху клапанів двигуна не вийде виробити додаткову максимальну швидкість. У розділі нашого сайту ви зможете знайти статтю про основні особливості системи випуску вихлопних газів. Так, при низькій тривалості відкривання клапана після закритого положення клапану залишається менше часу, щоб дістатися вихідної позиції. Після тривалість стає ще менше, що, головним чином, відбивається на виробленні додаткової потужності. Справа в тому, що в цей момент потрібні клапанні пружини, які мають якомога більше зусиль, що вважається неможливим.

Сьогодні існує поняття надійного і практичного підйому клапана. В цьому випадку величина підйому повинна бути більше 12,7 міліметрів, що забезпечить високу швидкість відкриття та закривання клапанів. Тривалість такту налічує від 2850 обертів на хвилину. Однак такі показники створюють навантаження на механізми клапана, що в результаті призводить до короткої служби клапанних пружин, стрижнів клапанів і кулачків распредвала. Відомо, що вал з високими показниками швидкості підйому клапанів працюють без збою спочатку, наприклад, до 20 тисяч кілометрів. Проте сьогодні автовиробники розробляють такі рухові системи, де розподільний вал має однакові показники тривалості відкривання клапанів та їх підйому, що помітно збільшує їх термін служби.

Крім того, на потужність двигуна впливає такий фактор, як відкривання та закривання клапанів по відношенню до положення розподільного валу. Так, фази розподілу розподільного валу можна знайти в таблиці, яка до нього додається. Згідно з цими даними, можна дізнатися про кутові положення розподільного валу в момент відкриття та закриття клапанів. Всі дані зазвичай беруться в момент повороту колінчастого валу до і після верхньої та нижньої мертвих точоквказуються в градусах.

Що стосується тривалості відкривання клапанів, то вона розраховує, згідно з фазами розподілу газу, які вказані в таблиці. Зазвичай у цьому випадку потрібно підсумовувати момент відкривання, момент закривання і додати 1800. Всі моменти вказуються в градусах.

Тепер варто розібратися із співвідношенням фаз розподілу газу потужності та розподільного валу. У цьому випадку уявімо, що один розподільний вал буде А, інший - В. Відомо, що обидва ці вали мають аналогічні форми впускних і випускних клапанів, а також схожу тривалість відкривання клапанів, яка становить 2700 оборотів. У даному розділі нашого сайту ви зможете знайти статтю троїт двигуна: причини та методи усунення. Зазвичай такі розподільники називаються конструкціями з одним профілем. Все ж таки між цими розподільниками є деякі відмінності. Наприклад, біля вала А кулачки розташовані так, що впускний відкривається за 270 до верхньої мертвої точки, а закривається в 630 після нижньої мертвої точки.

Що стосується випускного клапана валу А, він відкривається в 710 до нижньої мертвої точки і закривається за 190 після верхньої мертвої точки. Тобто фази газорозподілу виглядають наступним чином: 27-63-71 – 19. Що стосується валу В, то у нього простежується інша картина: 23 o67 - 75 -15. Питання: Як вали А та В можуть вплинути на потужність двигуна? Відповідь: вал А створить додаткову максимальну потужність. Все ж таки варто відзначити, що двигун матиме характеристики гірше, крім того, у нього буде простежуватися більш вузька крива потужності в порівнянні з валом В. Відразу варто відзначити, що на такі показники ніяк не впливає тривалість відкривання та закривання клапанів, так як вона, як ми зазначили вище, однакова. Насправді на такий результат впливають зміни у фазах розподілу газу, тобто в кутах, що знаходяться між центрами кулачків у кожному розподільчому валі.

Цей кут є кутовим зсувом, яке відбувається між впускним і випускним кулачками. Варто зазначити, що в цьому випадку дані вказуватимуться в градусах повороту розподільного валу, а не в градусах повороту колінчастого валу, які вказувалися раніше. Так, перекриття клапанів залежить головним чином від кута. Наприклад, у момент зменшення кута між центрами клапанів впускний та випускний клапани перекриватимуться більше. Крім того, в момент збільшення тривалості відкривання клапанів їх перекриття теж підвищується.