Разпределителен вал - конструкция. Каква е работата на гърбиците на разпределителния вал?

Разпределителните валове се използват в четиритактови бензинови или дизелови автомобили. Основната им задача е да контролират повдигането и времето за отваряне на всмукателните и всмукателните клапани. Тази работа изисква невероятна прецизност и се отразява на ефективността на уреда и правилното му функциониране. Първо ще разгледаме как са подредени разпределителните валове.

Дизайн на разпределителния вал

Погледнат отгоре, разпределителният вал прилича на продълговато парче метал с видими издатини. Често има и външно и по-голямо и по-малко вътрешно зъбно колело. Освен това всеки разпределителен вал има щифтове, върху които са поставени опори. Разпределителният вал може да задвижва както всмукателните, така и изпускателните клапани, а колите с 4 или 5 клапанни цилиндрови глави могат да имат два разпределителни вала, задвижващи само един тип клапан.

Разпределителни валове - от какво са направени?

Силите, действащи върху тези части, определят производството на много здрави и твърди материали. Разпределителните валове първо се изковават от нисколегирана и въглеродна стомана, след което повърхностите им се карбуризират и закаляват. Това помага за предотвратяване на по-бързото износване на компонентите по време на работа. Друг начин е да нарисувате ролка по студен начин. След този процес гърбиците се пресоват върху машината след втвърдяване на работните повърхности на вала.

Дизайн на гърбицата на разпределителния вал

Местоположението и профилът на пластините на разпределителния вал е от решаващо значение за работата на цялата енергийна система. Те съответстват линейно на момента и времето на отваряне и затваряне на клапите. Тяхната форма зависи главно от характера на дадената единица. Най-често се използват три вида гърбици:

• тангенциален;
• хармоници;
• синтетичен.

Те пряко влияят върху пълненето и изпразването на газовете на горивната камера. 

Как протича този процес?

Гърбици на разпределителен вал - каква е тяхната работа?

Когато погледнете гърбиците на разпределителния вал, ще забележите, че независимо от вида им, всяка е изградена по един и същи начин. От една страна има нисък и ажурен профил, от друга много висок и бързо падащ профил, който се нарича нос. Лобовете на разпределителния вал са дадени в милиметри и в някои случаи техните стойности са същите като повдигането на клапана.

Какво е времето за отваряне на клапана?

Разбира се, това не е посочено в единици време. Дава се въз основа на ъгъла на въртене на коляновия вал. Най-просто казано, целият процес се състои в преместване на вентила от покой, за да се напълни горивната камера с подходящата смес от газове. Две стойности са решаващи в този момент - TDC и BDC (горна и долна мъртва точка на буталото).

Четиритактовите двигатели имат четири работни цикъла:

• засмукване;
• компресия;
• работа;
• ауспух.

По време на работа колянов вал прави два пълни оборота. През това време разпределителният вал трябва да отвори всмукателните клапани, да ги затвори, да отвори изпускателните клапани и да ги затвори. След този процес целият цикъл започва отначало. Всмукателният такт се състои в въвеждането на сгъстени газове от всмукателния отвор през всмукателните клапани. За съжаление, газовата механика не им позволява бързо да напълнят горивната камера, така че лобовете на разпределителния вал, отговорни за всмукателните клапани, трябва да ги отворят, преди буталото да достигне TDC. Времето на отваряне на клапана до тази точка включва определено ъглово количество на въртене на коляновия вал.

Същото е и с DMP. Газовете не могат да излязат веднага след достигане на тази точка, така че изпускателният клапан трябва да остане отворен известно време, след като буталото е преминало BDC. Имайки предвид, че по време на разстоянието между TDC и BDC коляновият вал се върти на 180 градуса, можете да добавите стойностите, описани по-горе, и по този начин да получите времето за отваряне на клапана. В зависимост от модела на двигателя и вала надхвърля 250^o въртене на вала.

По-голямото винаги ли е по-добро, когато става дума за разпределителни валове?

Целта на управлението на клапана е да принуди въздушно-горивна смес в горивната камера и да отстрани газовете по време на такта на изпускане. Тя е тясно свързана с мощността, постигната от даден двигател, тъй като колкото повече смес има в горивната камера, толкова повече енергия може да генерира. Някои хора смятат, че си струва да инсталират спортни камери или да ги заемат от друга кола с повече мощност. Какво го причинява? 

Времето за повдигане на клапана е по-дълго, което позволява цилиндърът да се напълни с повече смес. В същото време той изминава по-голямо разстояние, тъй като височината на лоба на гърбицата е по-голяма. Поради тази причина вентилът се връща в първоначалното си положение за по-кратко време и с по-висока скорост. Това има линеен ефект върху генерирането на по-високи g-сили и температури.

Ако вентилът има по-къс контакт на седлото, той няма да има време да разсее излишната топлина. В резултат на това може да възникне изгаряне на клапана, изтичане и загуба на компресия. И това са много сериозни проблеми, защото тогава трябва да разчитате на пълен ремонт на главата. Конструкцията на разпределителния вал също може да повлияе на синхронизирането на клапаните, карайки ги да срещнат буталата, което също ще разруши монтажа.

Спортната камера дава ли ви тласък на мощността?

Определено да. Това обаче не винаги е полезна мощност. Защо? Обменът на газ с едновременно отваряне на двата клапана (както при спортните валове) значително подобрява производителността, но също така увеличава разхода на гориво. Това се дължи на факта, че не се изгаря цялото дозирано количество бензин, което заедно с изгорелите газове се засмуква в ауспуха.

Също толкова важно, спортните или рали разпределителните валове затрудняват работата на двигателя на празен ход и намаляват мощността в долната част на гърбиците. А това е много уморително при ежедневно шофиране. Решения от този тип се използват предимно в моторните спортове, тъй като увеличаването на мощността обикновено се забелязва при високи обороти.

Ако решите да смените разпределителните валове, за да увеличите мощността на агрегата, не забравяйте да укрепите други части на двигателя. 

Разпределителен и колянов вал

Какво е общото между разпределителните и коляновите валове? Много, защото трябва да предаде генерирания въртящ момент към скоростната кутия. Затова поне погледнете вътре в чашите, за да проверите състоянието им и не ги обръщайте. Също така би било полезно да смените буталата и клапаните с по-здрави. Разбира се, можете да помислите за смяна на самите валове, но с течение на времето може да се окаже, че двигателят е подходящ само за основен ремонт.

Причини за износване на разпределителния вал

Всичко започва с една почти прозаична дейност, а именно масленият интервал. Защо? Контактът метал-метал, който се получава в главата на цилиндъра между клапаните и пластините на разпределителния вал, причинява триене. Лошото качество или износеното масло може да причини ускорено износване на повърхностите на гърбицата. Как да го оправя? Ето и съветите: 

1. на първо място, изберете правилното масло според инструкциите на производителя и винаги го сменяйте навреме;
2. също така изберете много добри филтри, за да предотвратите циркулацията на замърсители във веригата.

По-рядко причината е в конструктора. Случва се обаче дизайнерът да не може да предвиди всичко и например в Honda Accord VIII е внедрен много слаб изпускателен вал. Моделите Mazda SkyActiv-D, произведени преди 2014 г., също страдаха от дефекти. Разпределителните валове се повредиха при двигатели 1.6 HDI и 2.2 от групата на PSA. Такива случаи обаче са редки в сравнение с оперативна небрежност.

Как да проверите износването на разпределителния вал?

Ще почувствате износване на разпределителните валове след спад на мощността. Освен това дизеловите агрегати ще имат проблеми с дима в горния диапазон на оборотите. За да потвърдите или изключите окончателно този тип повреда, капакът на клапана трябва да бъде отстранен. Това ще разсее всичките ви съмнения. Можете също така да погледнете през капачката на маслото, но не във всеки модел кола ще видите нещо.

Разпределителни валове - цена

Има автомобили, в които можете да закупите разпределителен вал само за 10 евро, разбира се, говорим за употребявани. Най-често това е цена от няколкостотин злоти или дори повече от хиляда. Говорим за една част и нов екземпляр. Ето защо някои хора избират регенерация. 

Регенерация на разпределителен вал - какво е това и колко струва? 

Състои се в използването на процеса на наваряване, т.е. нанасяне на допълнителен слой материал върху гърбиците. Към това се добавя обработка и придаване на подходяща здравина. Към цената на регенерацията на разпределителния вал трябва да добавите разходите за ремонт на главата, смяна на уплътнения, а често и на клапани. Така сумата може да надхвърли 150 евро.

Ключът към спестяването на пари по този въпрос е редовната смяна на маслото и изборът на подходящи филтри. Също така имайте предвид последствията от увеличаване на мощността чрез смяна на разпределителни валове. Ако се грижите правилно за вашия двигател, той ще ви се отплати с дълга и безпроблемна работа. Желаем ви широк път!