Распределительный вал имеет решающее значение для основной функции двигателя. Состоит из двух отдельных частей, кулачки и вал, распределительный вал - это элемент, который позволяет клапанам открываться. При вращении вала яйцевидные кулачки (или «лепестки») толкают клапаны синхронно с шестерней коленчатого вала.
Идентификация распредвала
В современных двигателях с верхним расположением распредвала (OHC) распределительный вал расположен в головке блока цилиндров. Двигатели с одинарным OHC (SOHC) имеют по одному кулачку на группу, обычно устанавливаемую между штоками клапанов. Коромысла передают движение SOHC на клапаны. Двигатели с двойным OHC (DOHC) имеют два кулачка на ряд, обычно непосредственно над штоками клапанов, один для впускных клапанов и один для выпускных клапанов. Усилие передается прямо на клапан. Двигатель i4 (четырехцилиндровый) SOHC имеет один распределительный вал, а двигатель V6 или V8 SOHC - два. Двигатель i4 DOHC имеет два распредвала, а двигатель V6 или V8 DOHC имеет четыре распредвала. Двигатели с верхним расположением распредвала имеют от трех до пяти клапанов на цилиндр, но обычно два впускных клапана и два выпускных клапана.
Старые двигатели и несколько новее «Толкающие» двигатели имеют единственный распредвал в блоке цилиндров. Длинные металлические толкатели передают движение распределительного вала на коромысла, которые передают это движение на клапаны. Двигатели с толкателем обычно имеют два или три клапана на цилиндр, обычно один впускной клапан и один выпускной клапан.
Типичный распределительный вал фрезерован из литой стальной заготовки грубой формы. Некоторые рабочие и нестандартные распределительные валы могут быть изготовлены из цельного стального блока.
Как работают распредвалы
При вращении распределительного вала кулачки перемещаются вверх и вниз. В двигателях DOHC каждое вращение заставляет один выступ кулачка толкать клапан вниз, открывая его в цилиндр. Точно так же в двигателях SOHC и толкателях кулачок толкает коромысла (или толкатели). тогда коромысла), открывая клапан. При дальнейшем вращении выступа кулачка пружина клапана заставляет клапан подниматься, закрывая его.
Распределительный вал обычно соединяется с коленчатым валом с помощью цепь ГРМ или ремень ГРМ. В некоторых двигателях с толкателем также могут использоваться распределительные шестерни. Шестерня распределительного вала имеет вдвое больше зубцов, чем шестерня коленчатого вала, что позволяет ей вращаться с половинной скоростью вращения коленчатого вала. Распределительный вал имеет четыре различных хода: впускной, компрессионный, силовой и выпускной.
Распределительные валы общего назначения сделаны в соответствии с типичными рабочими характеристиками и могут подчеркивать крейсерскую эффективность на шоссе или пониженную мощность. Точно так же «подъем» клапана относится к высоте выступа по отношению к центру вала, которая определяет, насколько далеко открывается клапан. На фиксированных распредвалах это не регулируется, но есть обстоятельства, при которых двигатель мог бы «дышать» лучше, если бы только клапаны могли открываться немного больше. Кроме того, фиксированный распределительный вал может открывать впускной клапан на 10 ° до ВМТ (ВМТ) и закрывать его на 5 ° после низа. мертвая точка (ABDC) и откройте выпускной клапан на 15 ° до нижней мертвой точки (BBDC) и закройте его на 5 ° ATDC. Это называется продолжительностью открытия клапана. Это хорошо работает в среднем но не преуспевает ни в одной дорожной ситуации.
Специализированные функции распределительного вала
Время очень важно. Клапаны должны открываться и закрываться через определенные промежутки времени в зависимости от положения цилиндра. Например, когда цилиндр № 1 приближается к верхней мертвой точке (ВМТ) на такте выпуска, распределительный вал открывает впускные клапаны и закрывает выпускные клапаны. В то же время цилиндр № 3 может достигать ВМТ на такте сжатия, поэтому распределительный вал оставит эти клапаны закрытыми.
Распределительные валы, оснащенные системой изменения фаз газораспределения (VVT), используют гидравлические приводы для продвигать или тормозить фазы газораспределения по отношению к углу поворота коленчатого вала. VVT обеспечивает высокую эффективность или низкую мощность.
Используя специализированные распределительные валы с регулируемым подъемом клапана (VVL) и управляемые компьютером соленоиды или гидравлические приводы, ECM может выбирать между двумя подъем клапана варианты, в зависимости от спроса водителя.
На автомобилях с прямым впрыском топлива, некоторых дизельных двигателях и большинстве бензиновых двигателей с прямым впрыском топливный насос высокого давления (HPFP) приводится в движение кулачком на одном из распределительных валов.
Общие проблемы с распределительным валом
Поскольку распределительный вал представляет собой прочную стальную деталь, он не подвержен износу или поломке. В большинстве двигателей другие детали изнашиваются раньше, чем распредвал. Тем не менее, есть несколько распространенных проблем с распределительным валом, которые могут возникнуть.
- Изношенные лепестки кулачка (также называемый «вытертым» или «выпоротым») относится к изношенным кулачкам. Изношенные выступы кулачков не открывают клапаны в должной степени, что приводит к ухудшению характеристик двигателя и пропускам зажигания в цилиндрах. Если это повлияет на HPFP, недостаточное давление топлива приведет к увеличению выбросов и случайным пропускам зажигания.
- Изношенные подъемники не относятся к исключительной проблеме с распределительным валом, но могут приводиться в движение распредвалом. Изношенный подъемник не поднимет клапан так сильно, как предполагалось, если вообще поднимет, и обычно слышен как звук стук или постукивание в клапанной крышке.
- Сломанный распределительный вал относится к катастрофическому выходу из строя распредвала. Это может быть производственный дефект или заедание распредвала. В двигателях с толкателем сломанный распределительный вал может значительно повредить шатуны, блок цилиндров, поршни или коленчатый вал. В двигателях с натягом сломанный распределительный вал может повредить головку блока цилиндров, клапаны или поршни.
Все три проблемы вызваны отсутствием надлежащее обслуживание двигателя. Предотвратите проблемы с распределительным валом, регулярно заменяя моторное масло на качественное масло в соответствии с рекомендациями производителя. рекомендации относительно интервала замены масла, типа масла и вязкости масла, а также отказа от двигателя перегрев.
