Розподільний вал – конструкція. Яка робота кулачків розподіляла?

Розподільні вали використовуються у чотиритактних бензинових або дизельних автомобілях. Їх основним завданням є контроль підйому та часу відкриття впускних та впускних клапанів. Ця робота вимагає неймовірної точності та відбивається на ефективності агрегату та його правильному функціонуванні. По-перше, ми розглянемо, як влаштовано розподільні вали.

Конструкція розподільного валу

При погляді зверху розподільний вал нагадує довгастий шматок металу з видимими виступами. Часто він також має зовнішню та більшу і меншу внутрішню шестерню. Крім того, на кожному розподільчому валу є штифти, на яких розміщені опори. Розподільний вал може керувати як впускними, так і випускними клапанами, а автомобілі з головкою блоку циліндрів з 4 або 5 клапанами можуть мати два розподільні вали, що керують лише одним типом клапана.

Розподільні вали – з чого вони виготовлені?

Сили, які діють ці деталі, визначають виробництво дуже міцних і твердих матеріалів. Розподільні вали спочатку виковуються з низьколегованої та вуглецевої сталі, потім їх поверхні навуглерожуються та гартуються. Це допомагає запобігти більш швидкому зносу компонентів під час експлуатації. Ще один спосіб – намалювати валик холодним способом. Після цього процесу кулачки запресовуються на верстаті після зміцнення робочих поверхонь валу.

Конструкція кулачків распредвала

Розташування та профіль кулачків розподільного валу має вирішальне значення для роботи всієї системи живлення. Вони лінійно відповідають моменту та часу відкриття та закриття клапанів. Їх форма залежить головним чином характеру цієї одиниці. Найчастіше використовуються три типи кулачків:

• тангенційний;
• гармоніки;
• синтетичний.

Вони безпосередньо впливають на наповнення та випорожнення газів камери згоряння. 

Як відбувається цей процес?

Кулачки распредвала – яка їхня робота?

Коли ви подивіться на кулачки розподільних валів, ви помітите, що незалежно від їхнього типу, кожен із них влаштований однаково. З одного боку, у нього низький і ажурний профіль, з іншого — дуже високий профіль, що швидко падає, який називають носом. Кулачки розподільного валу вказані в міліметрах, і в деяких випадках їх значення збігаються з підйомом клапана.

Який час відкриття клапана?

Звичайно, це не вказано у одиницях часу. Він дається виходячи з кута повороту колінчастого валу. Простіше кажучи, весь процес полягає у переміщенні клапана із положення спокою, щоб заповнити камеру згоряння відповідною сумішшю газів. Вирішальне значення у цей момент мають два значення – ВМТ та НМТ (верхня та нижня мертві точки поршня).

У чотиритактних двигунах чотири робочі такти:

• всмоктування;
• стиснення;
• робота;
• вихлоп.

Під час робочого ходу колінчастий вал робить два повні обороти. За цей час розподільний вал повинен відкрити впускні клапани, закрити їх, відкрити випускні клапани та закрити їх. Після цього процесу весь цикл починається спочатку. Такт впуску полягає у введенні стислих газів із впуску через впускні клапани. На жаль, газова механіка не дозволяє їм швидко заповнити камеру згоряння, тому кулачки розподільного валу, що відповідають за впускні клапани, повинні відкрити їх до того, як поршень досягне ВМТ. Момент відкриття клапана для досягнення цієї точки включає певну кутову величину повороту колінчастого валу.

Те саме і з ДМП. Гази не можуть вийти відразу після досягнення цієї точки, тому випускний клапан повинен залишатися відкритим деякий час після того, як поршень подолає НМТ. Маючи на увазі, що протягом відстані між ВМТ та НМТ колінчастий вал повертається на 180о, можна скласти описані вище значення і таким чином отримати час відкриття клапана. Залежно від моделі двигуна та валу перевищує 250^o обертання валу.

Чим більше завжди краще, коли йдеться про розподільні вали?

Метою управління клапаном є нагнітання повітряно-паливної суміші в камеру згоряння та видалення газів під час такту випуску. Він тісно пов'язаний з потужністю, що досягається цим двигуном, тому що чим більше суміші знаходиться в камері згоряння, тим більше енергії він здатний генерувати. Деякі приходять до висновку, що варто встановити спортивні розподільні валки або запозичити їх у іншого автомобіля з більшою потужністю. Що це викликає? 

Час підйому клапана більший, що дозволяє заповнити циліндр великою кількістю суміші. У той же час він проходить більшу відстань, тому що висота виступу кулачка більша. З цієї причини клапан повертається у вихідне положення за більш короткий час та з більшою швидкістю. Це впливає на створення більш високих перевантажень і температур.

Якщо клапан має коротший контакт із сідлом, він не встигне розсіяти надлишкове тепло. Як наслідок, можуть виникнути прогар клапанів, протікання і втрата компресії. А це дуже серйозні проблеми, адже тоді доводиться зважати на повну перебирання голови. Конструкція розподільного валу також може вплинути на час відкриття клапанів, що призведе до зустрічі з поршнями, що також призведе до руйнування вузла.

Чи дає вам спортивний розподільний вал приріст потужності?

Безумовно так. Проте це завжди корисна потужність. Чому? Газообмін з одночасним відкриттям обох клапанів (як і у випадку зі спортивними валами) значно підвищує продуктивність, але й збільшує витрату палива. Це пов'язано з тим, що не спалюється вся дозована кількість бензину, який разом із вихлопними газами засмоктується у вихлоп.

Що не менш важливо, спортивні або ралійні розподільні машини ускладнюють роботу двигуна на холостому ходу і знижують потужність в нижній їх частині. А це дуже втомлює у повсякденній їзді. Рішення цього в основному використовуються в автоспорті, тому що приріст потужності зазвичай помітний на високих оборотах.

Якщо ви вирішили поміняти розподільні вали для збільшення потужності агрегату, не забудьте посилити й інші деталі двигуна. 

Розподільний вал і колінчастий вал

Що спільного між розподільчим валом та колінчастим валом? Багато, тому що він повинен передавати крутний момент, що генерується, на коробку передач. Тому хоча б загляньте всередину чашок, щоб перевірити їх стан і не перевертайте. Також було б корисно поміняти поршні та клапани на більш міцні. Звичайно, можна подумати про зміну самих валів, але згодом може виявитися, що двигун годиться лише для капітального ремонту.

Причини зносу розподільного валу

Все починається з майже прозової діяльності, а саме з нафтового інтервалу. Чому? Контакт метал-метал, що виникає в головці блоку циліндрів між клапанами та кулачками розподільчого валу, викликає тертя. Неякісна або зношена олія може стати причиною прискореного зношування поверхонь кулачків. Як це виправити? Ось поради: 

1. насамперед правильно підібрати масло за інструкцією виробника і завжди вчасно його міняти;
2. також вибирайте дуже хороші фільтри, щоб запобігти циркуляції забруднюючих речовин у контурі.

Рідше причина у конструкторі. Буває, однак, що конструктор не може всього передбачити, і ось, наприклад, Honda Accord VIII був реалізований дуже слабкий випускний вал. Моделі Mazda SkyActiv-D, випущені до 2014 року, також страждали на дефекти. Розподілвали виходили з ладу в двигунах 1.6 HDI та 2.2 від групи PSA. Однак такі випадки рідкісні порівняно з експлуатаційною недбалістю.

Як дізнатися знос розподільного валу?

Ви відчуєте зношування розподільних валів після падіння потужності. Крім того, у дизельних агрегатів будуть проблеми з димом у верхньому діапазоні обертів. Щоб остаточно підтвердити або унеможливити цей вид поломки, слід зняти клапанну кришку. Це розвіє всі ваші сумніви. Ви також можете заглянути через кришку маслозаливної горловини, але не в кожній моделі автомобіля ви щось побачите.

Розподвали – ціна

Є автомобілі, в яких розподільний вал можна купити всього за 10 євро, мова, звичайно, про б/в. Найчастіше це вартість у кілька сотень злотих, а то й понад тисячу. Йдеться про одну частину та нову копію. Ось чому деякі люди обирають регенерацію. 

Регенерація распредвала - що це таке і скільки коштує? 

Він у використанні процесу наплавлення, тобто. нанесення на кулачки додаткового шару матеріалу. До цього додається обробка та надання відповідної міцності. До ціни регенерації розподільного валу потрібно додати ще вартість ремонту головки, заміни сальників, а часто ще й клапанів. Таким чином, сума може перевищувати 150 євро.

Запорукою економії грошей у цьому питанні є регулярна заміна олії та підбір відповідних фільтрів. Також майте на увазі наслідки збільшення потужності заміною розподільних валів. Якщо ви правильно доглядатимете за своїм двигуном, він відплатить вам довгою і безвідмовною роботою. Бажаємо вам широкої дороги!