Розподільчий вал

Основна функція распредвала – синхронізувати впуск і випуск тактів роботи двигуна. Іншими словами, цей механізм призначений для своєчасного відкриття клапанів і подачі в камеру згорання паливної суміші. Момент відкриття і закриття клапанів щодо положення колінчастого валу називають фазою распредвала.

Пристрій і принцип роботи розподільного валу

В сучасному двигуні распредвал (частіше всього їх два), розташований у верхній частині головки блоку циліндрів.

Розподільний вал пов'язаний з колінчатим валом двигуна автомобіля. З'єднання здійснюється за рахунок ланцюга (або ременя) ГРМ. Для надійності передачі зусилля до торцевої частини распредвала приєднана ведена шестерня, нагадує "зірочку" на задньому колесі велосипеда.

За регулювання фаз газорозподілу і порядок спрацьовування циліндрів відповідають кулачки розподільного вала – їх рівно стільки, скільки впускних і випускних клапанів використовується в механізмі ГРМ. Робота організована так: кулачок розподільного валу «набігає на штовхач клапана, натискає на нього і відкриває клапан. Після того як кулачок сходить з штовхача, клапан закривається під дією тугий поворотної пружини.

Чим більше клапанів в газорозподільному механізмі, тим більше в ньому встановлено розподільних валів. У Bugatti Veyron чотири распредвала і 64 клапана

Отже, розподільчий вал обертається, завдяки чому забезпечується вплив кулачків на роботу впускного і випускного клапанів. Розташування кулачків відносно один одного ретельно розрахований в суворій відповідності з фазами газорозподілу і порядком спрацьовування циліндрів. Іншими словами, поки відкритий впускний клапан (або два клапана) одного циліндра, всі інші впускні клапани знаходяться в стані спокою.

Распредвал.

Кількість розподільних валів в двигуні визначається конфігурацією самого мотора: якщо двигун має рядну конструкцію і одну пару клапанів на циліндр, то достатньо одного розподільного валу. Якщо на один циліндр доводиться 4 клапана, доцільно застосування 2-х распредвалів - один з них обслуговує тільки впускні клапана, інший - тільки випускні. Крім іншого у системи з парними валами є ще один плюс - швидкодія.

Що стосується V-образних і опозитних моторів, то вони можуть мати або один розподільний вал на місці так званого "розвалу" циліндрів (підстава уявної букви V), або два – по одному на кожній головці блоку циліндрів. Спробувати реалізувати складну схему відкриття і закриття 16 клапанів за допомогою одного розподільного вала можна, але не раціонально — деталь вийде надто вже складним. Такі схеми рідкісні, але компанія Honda все-таки зважилася взяти одну з них на озброєння: рядний двигун з чотирма циліндрами і одним распредвалом встановлено, наприклад, на популярній моделі Honda Fit/Jazz. Безперечна перевага такої системи - можливість зробити двигун компактним і легким.

Характеристики распредвала

Зазвичай прийнято виділяти три важливі характеристики распредвала: це величина підйому клапанів, тривалість відкривання клапанів і фази распредвала.

Задля максимального періоду відкриття клапанів при конструюванні спортивних моторів інженери жертвують холостим ходом. У гоночних болідів він рідко буває нижче 2000 оборотів в хвилину

Підйом клапана вимірюється в міліметрах. Цією величиною вимірюють максимальну відстань, на яке клапан відходить від так званого «сідла», в якому він знаходиться в момент закриття. Тривалість відкривання клапанів – це відрізок часу, протягом якого клапана залишаються у відкритому стані. Вимірювати цю величину прийнято в градусах повороту колінчастого валу. При цьому кожний з перерахованих критеріїв здатний вплинути на роботу двигуна: при збільшенні підйому клапана, тривалості його відкриття або оптимізації фаз газорозподілу потужність мотора збільшується. Варто відзначити, що саме тривалість відкривання є основним параметром, з яким працюють конструктори форсованих двигунів.

Так, наприклад, розподільні вали, використовувані на спортивних автомобілях, забезпечують більшу тривалість відкриття клапанів, порівняно зі стандартними. Це означає, що клапана залишаються відкритими так довго, як це можливо, дозволяючи спалити максимальну при такому об'ємі камери згоряння дозу палива за один такт. На жаль, в техніці для досягнення однієї доводиться жертвувати чимось іншим: установка спортивних распредвалів не дозволяє тримати оберти холостого ходу нижче 2000 об/хв. Природно, при такій роботі двигун споживає величезну кількість палива.

Якщо ж говорити про фазах розподільного валу (моменти, коли відкриваються і закриваються по відношенню до положення розподвалу), то вся інформація про них зазвичай міститься в таблиці, яка додається до розподільного валу. В таблиці вказані кутові положення розподільного вала, а також інформація про те, коли відкриваються і закриваються впускні і випускні клапани.

Сучасні двигуни часто обладнають системами змінюваних фаз газорозподілу. Так, наприклад, деякі автомобілі марки Toyota мають систему VVT-i. регулювання фаз газорозподілу відбувається за допомогою повороту розподільного валу щодо його приводної зірочки. Інший приклад – розробка японського виробника Honda, що отримала позначення VTEC – вона дозволяє змінювати фази, використовуючи для регульованого клапана два кулачка.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read