Устройство распределительного вала: Распредвал: устройство и принцип работы

Содержание

Распредвал: устройство и принцип работы

Распределительный вал входит в состав ГРМ двигателя. Бесперебойная и точная работа запчасти позволяет мотору правильно функционировать. Именно распредвал обеспечивает впуск-выпуск тактов работы мотора.

Газораспределительный механизм может иметь верхнее или нижнее расположение клапанов – это зависит от устройства двигателя. ГРМ с верхним расположением клапанов встречается чаще, потому что такое строение ускоряет и облегчает регулировку, ремонт и обслуживание распредвала.

Устройство

При помощи ремня или цепи распределительный вал конструктивно взаимосвязан с коленчатым валом. Ремень или цепь распредвала натягивается на звездочку коленвала или шкив распредвала (выглядит как разрезная шестерня – это более практичный вариант, зачастую применяют для тюнинга мотора, чтобы увеличить скорость).

Подшипники расположены на головке блока цилиндров. Внутри них вращаются опорные шейки распределительного вала. Когда ломается крепление шеек, то для ремонта используют вкладыши.

Не допустить осевой люфт помогают фиксаторы, входящие в конструкцию детали. По оси вала проходит сквозное отверстие необходимое для смазки трущихся запчастей. С помощью заглушки отверстие закрывается сзади распредвала.

Важная составная часть детали – это кулачки. Их количество зависит от количества впускных-выпускных клапанов. Кулачки регулируют фазы газораспределения двигателя и порядок работы цилиндров – это является главной функцией распредвала.

Все клапана имеют кулачки. Кулачок заходит на толкатель и так открывает клапан. Как только кулачок возвращается в начальное положение, мощная возвратная пружина закрывает клапан.

Кулачки располагаются между опорными шейками. Газораспределительная фаза зависит от числа оборотов мотора и конструкции впускных-выпускных клапанов. Такие данные нужно искать для конкретной модели в диаграммах и таблицах составленные производителем.

Работа распредвала

Распредвал по конструкции находится в развале блока цилиндров. Цепная или зубчатая передача коленчатого вала заставляет работать распределительный вал.

Когда вращается распредвал, то в этот же момент кулачки воздействуют на работу клапанов. Правильный процесс полного цикла осуществляется, когда всё строго соответствует порядку работе цилиндров мотора и фазам газораспределения.

На распределительные шестерни или приводной шкив наносят установочные метки с целью определить соответствующие фазы газораспределения. Кулачки распредвала и кривошипы коленвала в этот момент должны находится в конкретном положении.

Если установка осуществляется по меткам, то, получается добиться правильной последовательности тактов, а именно порядка работы цилиндров мотора.

Количество распредвалов в моторе

Конфигурация мотора влияет на количество распределительных валов. Моторы с рядной конфигурацией имеющие одну пару клапанов на цилиндр оборудуются одним распредвалом. Если на каждый цилиндр идет по 4 клапана, тогда мотор оснащают двумя распредвалами.

Поршневые и V-образные двигатели имеют 1 распределительный вал в развале, а если 2 распредвала, то каждый располагается в головке блока. Исключения встречаются, но они чаще связанны с особенностями в конструкции двигателя.

Общее устройство распределительного механизма (ГРМ)

Видео: Принцип работы газораспределительного механизма. Ремень ГРМ. Ресурс, когда менять. Цепь или ремень ГРМ. Что лучше и надежнее. Растянутая цепь ГРМ — симптомы

Распределительный механизм (ГРМ) двигателя состоит из распределительного вала, шестерен привода, подшипников вала, толкателей и направляющих толкателей, клапанных пружин, впускных и выпускных клапанов и направляющих втулок клапанов.

Работа распределительного механизма происходит следующим образом. При вращении коленчатого вала вращается также и распределительный вал 8, шестерня 9 которого находится в постоянном зацеплении с шестерней коленчатого вала. Число зубьев шестерен подобрано так, что у четырехтактных двигателей распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала, у двухтактных — с такой же скоростью, что и коленчатый вал.

Рис. Распределительный механизм двигателя с нижним расположением клапанов: 1 — кулачки распределительного вала; 2 — пружина клапана; 3 — направляющая втулка клапана; 4 — стержень клапана; 5 — направляющая толкателя; 6 — толкатель; 7 — подшипник распределительного вала; 8 — распределительный вал; 9 — распределительная шестерня

Имеющиеся на распределительном валу кулачки 1 своими выступами плавно отжимают толкатели 6, поднимая их. Толкатель давит на стержень 4 клапана и, сжимая пружину 2, поднимает клапан. При этом внутреннее пространство цилиндра сообщается либо с впускным трубопроводом, если открыт впускной клапан, либо с выпускным, если открыт выпускной клапан. Когда, выступ кулачка распределительного вала сходит с тарелки толкателя, клапан закрывается под действием пружины.

В двигателе с верхним расположением клапанов давление кулачка 1 распределительного вала 2, расположенного в верхней части блока цилиндров, воспринимается толкателем 3, который передает его через штангу 4 на плечо коромысла 6, поднимая его. Так как коромысло сидит на оси, то его второе плечо опускается и своим носком давит на стержень клапана 8. При этом сжимается пружина 7 и клапан открывается.

Рассмотрим назначение и устройство деталей распределительного механизма.

Клапаны соединяют и разъединяют полости цилиндров с впускным и выпускным трубопроводами.

Клапан состоит из головки 1 и стержня 2. Изготовляются клапаны из прутковой высококачественной стали: впускные чаще всего из хромистой, а выпускные из жаростойкой сильхромовой. Выпускные клапаны могут быть сварными; в этом случае головка делается из сильхромовой стали, а стержень из хромистой. Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную поверхность, которой она соприкасается с седлом 9, установленным в теле блока цилиндров при нижнем расположении клапанов или в теле головки блока цилиндров при верхнем расположении клапанов.

Рис. Распределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов: 1 — кулачок распределительного вала; 2 — распределительный вал; 3 — толкатель; 4 — штанга; 3 — контргайка; 5 — коромысло; 7 — пружина клапана; 8 — клапан; 9 — седло клапана

Рис. Клапан: 1 — головка клапана; 2 — стержень; 3 — тарелка клапана; 4 — сухарь; 5 — болт; 6 — толкатель; 7 — тарелка толкатели

Чтобы увеличить срок службы, седла выпускных клапанов обычно делаются вставными из специального жаростойкого чугуна. Рабочие поверхности головки клапана и седла притираются одна к другой для плотной посадки клапана. Плотное прижатие клапана к седлу обеспечивается давлением клапанной пружины, которая одним концом упирается в тело клапанной коробки, а другим в тарелку 3 клапана. Тарелка удерживается на стержне клапана обычно сухарями 4, входящими в кольцевую выточку стержня, либо чекой, вставляемой в отверстие стержня. Стержень клапана движется в направляющей втулке, которая впрессовывается в тело клапанной коробки или (в случае верхнего расположения клапанов) в тело головки блока цилиндров. Чтобы улучшить наполнение цилиндров горючей смесью, впускные клапаны у многих двигателей имеют диаметр головки больший, чем выпускные.

В двухтактных дизелях с прямоточной продувкой, где воздух в цилиндры нагнетается через продувочные окна 4 (рис. а), имеются лишь выпускные клапаны 5. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов каждый цилиндр имеет не один, а два выпускных клапана.

Толкатели передают давление от кулачка распределительного вала стержню клапана или штанге.

Они изготовляются из стали или чугуна; рабочие поверхности их шлифуются и подвергаются термической обработке. Толкатель 6 представляет собой стержень, который заканчивается снизу тарелкой 7. Чтобы уменьшить вес, стержень толкателя обычно делается пустотелым.

Для предотвращения одностороннего износа форма тарелки толкателя и кулачка распределительного вала подбирается с таким расчетом, чтобы толкатель мог немного поворачиваться относительно своей оси при каждом набегании на него кулачка.

Поэтому часто у двигателей рабочая поверхность тарелки толкателя делается выпуклой, а кулачку придается небольшая конусность. У двигателей некоторых типов вращение толкателя достигается небольшим смещением оси толкателя относительно средней части кулачка. Чтобы уменьшить потери на трение, а также износ рабочей поверхности толкателя и кулачков распределительного вала, стержень толкателя у некоторых типов двигателей имеет снизу ролик.

Между толкателем (или доском коромысла при верхнем расположении клапанов) и стержнем клапана есть небольшой зазор. При работе двигателя стержень клапана удлиняется вследствие нагрева, и если бы не было зазора, то клапан, упираясь в толкатель, не садился бы плотно в свое седло.

Этот зазор для выпускных клапанов у некоторых двигателей делается несколько большим, чем для впускных. Объясняется это тем, что выпускные клапаны под действием раскаленных отработавших газов сильно нагреваются и их стержни удлиняются больше, чем стержни впускных клапанов.

Зазоры между стержнями клапанов и толкателями (носками коромысел) имеют строго определенную величину для каждой марки автомобиля. Нарушение этих зазоров ухудшает работу двигателя и ведет к преждевременному износу деталей распределительного механизма.

Зазор между стержнем клапана и толкателем при нижнем расположении клапанов регулируется с помощью болта 5 с контргайкой, который ввертывается в верхнюю часть стержня толкателя; при верхнем расположении клапанов — с помощью регулировочного болта или винта с контргайкой, который ввертывается в плечо коромысла. В дизелях с верхним расположением клапанов для регулировки зазора между стержнем клапана и носком коромысла имеется регулировочный наконечник с контргайкой 5, который навертывается на верхнюю часть штанги 4.

Толкатели движутся в направляющих втулках, установленных либо непосредственно в теле блока или в головке блока цилиндров, либо в отдельных секциях, которые привертываются к блоку болтами.

Распределительный вал предназначается для своевременного открытия и закрытия клапанов.

Он отковывается из стали или отливается из специального чугуна заодно с кулачками и опорными шейками с последующей механической и термической обработкой.

Количество кулачков на распределительном валу зависит от числа цилиндров и типа двигателя. В карбюраторных двигателях для каждого цилиндра делаются два кулачка: впускной и выпускной. У дизелей ЯАЗ на цилиндр приходится по три кулачка: один для привода насос-форсунки и два для привода выпускных клапанов. Подшипниками распределительного вала являются стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом и запрессованные в тело блока цилиндров. Во втулках имеются отверстия для подвода смазки к шейкам вала.

От распределительного вала обычно осуществляется привод масляного насоса и распределителя системы зажигания; для этого в средней части вала нарезается винтовая шестерня.

Кроме кулачков, шеек и шестерни, на распределительном валу карбюраторного двигателя имеется эксцентрик для привода бензинового насоса, подающего бензин из бака в карбюратор.

Распределительный вал приводится во вращение коленчатым валом через зубчатую передачу.

Шестерни привода распределительного вала, чтобы повысить износоустойчивость зубчатой передачи, изготовляются из разных материалов: ведущая — из стали, ведомая — из чугуна или текстолита. Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни обычно изготавливаются с косыми зубьями.

Ведущая шестерня устанавливается на носке коленчатого вала на шпонке и закрепляется болтом (храповиком). Ведомая шестерня устанавливается на передней части распределительного вала также на шпонке и крепится гайкой или болтом.

Для правильной работы двигателя коленчатый и распределительный валы должны занимать строго определенное положение один относительно другого. Поэтому при сборке распределительные шестерни сцепляются между собой по меткам, имеющимся на зубьях шестерен.

Шестерни размещены в картере, отлитом заодно с блоком цилиндров и закрытом крышкой, которая штампуется из листовой стали или отливается из чугуна.

Осевое перемещение распределительного вала, возникающее при вращении шестерен с косыми зубьями, ограничивается упорным фланцем, укрепленным на передней стенке картера двигателя и входящим с определенным зазором между торцом передней шейки вала и ступицей шестерни.

Вал распределительный. Устройство и назначение распределительного вала

Кулачка — распределительный вал

Кулачки распределительного вала обеспечивают точное перемещение поворотного стола и подачу контактных пружин на сварку, подачу и обрезку проволочных контактов, формовку контактов и сброс готового изделия.

Кулачки распределительного вала и другие трущиеся поверхности должны быть обработаны до их цемент. Исправление оси вала в процессе механической обработки после термических операций производится неоднократной правкой.

Кулачки распределительного вала воздействуют непосредственно на коромысла.

Кулачки распределительного вала действуют на рычаги 8, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта / /, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его. Регулировочный болт ввернут во втулку 10 головки цилиндров и стопорится контргайкой. Закрывается клапан двумя пружинами. Этой же цепью приводится во вращение ведомая звездочка 13 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя зажигания. Для уменьшения колебаний цепи служит успокоитель 12, закрепленный на торце двигателя.

Кулачки распределительного вала обрабатываются до устранения следов износа и придания им требуемого профиля и положения. Шероховатость рабочих поверхностей кулачков после шлифования должна иметь Ra 0 63 мкм. Профиль кулачка после обработки должен обеспечивать заданный закон движения клапана. При шлифовании кулачков распределительный вал базируется по центрам и шпоночной канавке, а валы двигателей ВАЗ-по центрам и штифту.

Кулачкам распределительных валов двигателей СМД-14, Д-50, Д-37 М придают небольшую конусность, благодаря которой толкатель во время работы поворачивается вокруг своей оси и его износ выравнивается по всей опорной поверхности.

Усилия от кулачка распределительного вала к клапану или штанге передает толкатель, изготовленный из стали или чугуна. Рабочую поверхность толкателей для повышения их долговечности закаливают и шлифуют. Износ будет меньше, если толкатели чугунные, а распределительный вал стальной. Если толкатель и вал стальные, то на тарелку толкателя наплавляют отбеленный чугун.

При этом кулачки распределительного вала совершают следующие операции: открывают верхнюю заслонку питателя и одновременно арретируют коромысло, открывают заслонку ковша ( идет выдача порции) и открывают нижнюю заслонку питателя — предварительно отмеренная порция продукта пересыпается из питателя в ковш для точного взвешивания; открывают заслонку вибратора.

Стенки цилиндров и кулачки распределительного вала дополнительно смазываются направленным разбрызгиванием из отверстий нижних головок шатунов. Фильтр грубой очистки пластинчатый, с рукояткой для ручной очистки элемента.

В этом случае кулачки распределительного вала не нажимают на толкатели и оба клапана закрыты.

Толкатель передает движение от кулачка распределительного вала к клапану непосредственно или через штангу и коромысло. Цилиндрические толкатели применяют в механизмах газораспределения с верхним расположением клапанов, грибообразные — преимущественно при нижнем расположении клапанов.

Кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала конструктивно расположены таким образом, чтобы при работе двигателя коленчатый вал по возможности испытывал равномерную нагрузку по всей длине и рабочие ходы в отдельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота коленчатого вала.

Один толкатель перемещается от кулачка распределительного вала и передает движение на другой толкатель к исполнительному механизму. Длина и конфигурация шарикового привода определяются взаимным расположением распределительного вала и исполнительного механизма. При профилировании кулачков необходимо стремиться к тому, чтобы, не понижая производительности, движение ведомого механизма автомата осуществлялось плавно без толчков. Кулачки, спрофилированные по синусоидальному закону движения, наиболее предпочтительны, так.

Подача вертикальных суппортов осуществляется кулачками распределительного вала через систему рычагов. В исходное положение суппорт возвращается пружинами.

Для одного и того же кулачка распределительного вала сопротивление изнашиванию изменяется в зависимости от радиуса кривизны вершины. По мере притупления вершины уменьшаются контактные напряжения между кулачком и тарелкой толкателя и понижается интенсивность изнашивания.

Классификация спортивных и тюнингованных распредвалов

Естественно, что для разных автомобилей используются различные спортивные распределительные валы. Однако, все они подразделяются на несколько классов. Данная классификация в первую очередь указывает диапазон работы двигателя, на котором вал дает максимальную эффективность.

Низовые

Так различают низовые распредвалы. Данный вид валов обеспечивает небольшую величину подъема клапана, но при этом отсутствует зона перекрытия клапанов (когда впускной и выпускной клапан приоткрыт одновременно). В этом случае предотвращается попадание рабочей смеси из камеры сгорания обратно во впускной тракт. Однако, малая высота подъема вызывает попадание недостаточного количества смеси на высоких оборотах, что уменьшает максимальную мощность. В связи с этим такой класс распредвалов применяется для автомобилей городской ориентации – ситикары.

Преимуществом низовых распредвалов является высокий показатель крутящего момента на низких оборотах. Это позволяет резко ускорятся с места (на светофорах, перекрестках). На среднем диапазоне такие распредвалы ведут себя подобно серийным, а вот на высоких даже уступают им.

Универсальные

Данный класс распредвалов еще именуют «трасса-город». Они не слишком отличаются по показателям от серийных, и имеют высокие характеристики именно на средних оборотах двигателя.

Верховые распредвалы

Распредвалы так называемого «верхового» класса обладают широкой зоной перекрытия клапанов и обладают широкими фазами. Это способствует наполнению двигателя смесью на верхах, за счет увеличения показателя проходного сечения в клапанных зонах и благодаря такому эффекту, как инерционный наддув. Последнее явление представляет собой втягивание воздушно-топливной смеси в камеру сгорания, за счет выхода продуктов горения в выпускной коллектор. Получается как бы эффект вакуумного всасывания. В этом случае двигатель получает заметную прибавку в мощности, и крутящий момент имеет максимальное значение в зоне высоких оборотов. Однако, на низах это приводит к провалам в работе мотора за счет того, что часть смеси выталкивается обратно во впускной коллектор. Причем чем выше значения максимума крутящего момента по отношению к оборотам мотора, тем сильнее проявляется негативный эффект на низах. Именно верховые распредвалы еще подразделяют на два подвида верховые тюнинговые и верховые спортивные. Они отличаются друг от друга лишь фазовыми характеристиками.

Верховые спортивные распредвалы

Верховые спортивные распредвалы абсолютно не предназначены для движения в городских условиях. Они обладают значительным провалом на низких диапазонах работы двигателя, и максимальной отдачей лишь на предельных режимах работы.

Кулачковый вал — топливный насос

Кулачковый вал топливного насоса и распределительный вал приводятся во вращение от коленчатого вала через шестерни: одна из них 9 насажена на распределительный вал, вторая / — на приводной вал топливного насоса, третья / / ( разъемная), являющаяся ведущей, смонтирована на коленчатом валу. Шестерни /, 9 и 11 изготовлены из стали 45, а шестерня 13 — из стали 50; все они терметически обработаны.

Поскольку кулачковый вал топливного насоса четырехтактного дизеля вращается с частотой, в два раза меньшей частоты вращения коленчатого вала, количество выступов на кулачке 18 должно равняться числу обслуживаемых плунжерной парой цилиндров.

Положение кулачковых валов топливных насосов проверяют и регулируют в следующих случаях: при текущих ТР-3 и капитальных ремонтах; в случае замены верхнего коленчатого вала, валов топливных насосов, зубчатых колес вертикальной передачи; при выставлении угла опережения нижнего коленчатого вала. В других случаях кулачковые валы устанавливают по монтажным меткам. Положение валов топливных насосов проверяют и регулируют по кулачкам первого цилиндра. Проверку выполняют после окончательного соединения и закрепления коленчатых валов, вертикальной передачи и других деталей, влияющих на их положение. Для этого нижний коленчатый вал проворачивают по ходу до совмещения метки IT, нанесенной на ведущем диске муфты соединения с тяговым генератором, с указательной стрелкой. Проверив положение кулачков первого цилиндра ( вершины кулачков должны быть направлены вверх), на левый и правый толкатели вместо топливных насосов устанавливают индикаторные приспособления.

К контролю установки кулачкового вала рабочих клапанов дизеля Д50.

Правильность установки кулачкового вала топливных насосов проверяют таким образом. При этом ролик рычага толкателя должен опираться на тыльную часть кулачка. Нуль шкалы индикатора совмещают с большой стрелкой. На конце вала привода масляного насоса укрепляют диск ( металлический или из плотной бумаги) с градуировкой на 360, а на корпусе привода — стрелку, подогнув ее острие к делениям диска. Совмещают 0 градуированного диска со стрелкой. Поворачивают коленчатый вал по ходу, пока показание индикатора не составит 5 мм. При этом деление градуированного диска 34 3 должно совпасть со стрелкой.

Во время вращения кулачкового вала топливного насоса сидящая на его конце крестовина регулятора заставляет вращаться шаровые грузы. Грузы под действием центробежных сил расходятся от оси вращения, перемещаясь по конической поверхности неподвижной тарелки и отжимая плоскую тарелку. Скользящая муфта 24 стремится повернуть рычаг 1 регулятора, соединенный с пружинами 7 и тягой 8 с рейкой 10 топливного насоса. Преодолевая усилие пружин и двигая рейку в глубь насоса, регулятор уменьшает подачу топлива в цилиндры.

Всережимный регулятор приводится во вращение от кулачкового вала топливного насоса. Грузы регулятора вращаются значительно быстрее, чем кулачковый вал насоса. Для повышения числа оборотов регулятора служит пара шестерен 28 и 31 ( фиг.

Регулятор дизеля ПД1М приводится в действие от кулачкового вала топливного насоса. Ось закреплена в отверстиях корпуса привода регулятора стяжным болтом 7 в таком положении, что канал 8 совпадает с каналом в корпусе.

Внешние скоростные характеристики.

Скоростные характеристики дизеля слабо зависят от угловой скорости кулачкового вала топливного насоса и в основном определяются активным ходом плунжеров.

Для обеспечения правильного положения распределительного вала двигателя и кулачкового вала топливного насоса относительно коленчатого вала шестерни /, 2, 5 и 12 устанавливают по меткам.

Автоматическая центробежная муфта изменения начала подачи топлива двигателей ЯМЗ.

Эти устройства — автоматические муфты — устанавливают между кулачковым валом топливного насоса высокого давления и валом его привода или помещают на дизеле между валом и шестерней привода топливного насоса.

Схемы проверки и регулировки фар симметричного ( о и асимметричного ( б гипов.

Он обеспечивает определение частоты вращения коленчатого вала двигателя и кулачкового вала топливного насоса, частоту вращения начала и конца действия регулятора частоты вращения, характеристики впрыскивания топлива. При подключении к анализатору осциллографа можно визуально оценивать характеристики впрыскивания.

Влияние распредвала на работу двигателя

Стоит отметить, что все особенности конструкции распредвала кардинальным образом влияют на работу двигателя. Так, из-за них его характеристики могут быть, как улучшены, так и ухудшены. Известно, что при увеличении подъема клапана и его продолжительности, двигатель становится мощнее. Например, при небольшом увеличении обычных показателей распространенной модели двигателя кривая мощность влияет на количество проделанных оборотов, которых становится в разы больше. Так, когда главные характеристики распредвала становятся намного выше, то тогда агрегат не сможет работать на низких оборотах. Известно, что распредвалы гоночных автомобилей отличаются от других машин низко-оборотным пределом, холостой ход которого составляет от 2 000 оборотов в минуту. В принципе, распредвал можно сделать стандартным при помощи изменения моментов, происходящих при открывании и закрывании клапанов.

Главные характеристики распредвала

Известно, что среди главных характеристик распредвала конструкторы форсированных двигателей часто используют понятие продолжительности открывания. Дело в том, что именно этот фактор непосредственно влияет на производимую мощность двигателя. Так, чем клапаны дольше открыты, тем мощнее агрегат. Таким образом, получается максимальная скорость двигателя. Например, когда продолжительность открытия составляет больше стандартного показателя, то двигатель сможет выработать дополнительную максимальную мощность, которая будет получаться от работы агрегата на низких оборотах. Известно, что для гоночных автомобилей максимальная скорость двигателя является приоритетной целью. Что касается классических машин, то при их разработке силы инженеров направлены на крутящий момент при низких оборотах и приемистость.

Стоит отметить, что сегодня существует понятие надежного и практичного подъема клапана. В этом случае величина подъема должна быть более 12,7 миллиметров, что обеспечит высокую скорость открывания и закрывания клапанов. Продолжительность такта насчитывает от 2 850 оборотов в минуту. Однако такие показатели создают нагрузку на механизмы клапана, что в итоге приводит к недолгой службе клапанных пружин, стержней клапанов и кулачков распредвала. Известно, что вал с высокими показателями скорости подъема клапанов работают без сбоя первое время, например, до 20 тысяч километров. Все же сегодня автопроизводители разрабатывают такие двигательные системы, где распредвал имеет одинаковые показатели продолжительности открывания клапанов и их подъема, что заметно увеличивает их срок службы.

Кроме того, на мощность двигателя влияет такой фактор, как открывание и закрывание клапанов по отношению к положению распредвала. Так, фазы распределения распредвала можно найти в таблице, которая к нему прилагается. Согласно этим данным, можно узнать об угловых положениях распредвала в момент открытия и закрытия клапанов. Все данные обычно берутся в момент поворота коленчатого вала до и после верхней и нижней мертвых точек, указываются в градусах.

Что касается продолжительности открывания клапанов, то она рассчитывает, согласно фазам распределения газа, которые указаны в таблице. Обычно в этом случае нужно суммировать момент открывания, момент закрывания и прибавить 1 800. Все моменты указываются в градусах.

Этот угол представляет собой угловое смещение, которое происходит между впускным и выпускным кулачками. Стоит отметить, что в этом случае данные будут указываться в градусах поворота распределительного вала, а не в градусах поворота коленчатого вала, которые указывались ранее. Так, перекрытие клапанов зависит, главным образом, от угла. Например, в момент уменьшения угла между центрами клапанов впускной и выпускной клапаны будут перекрываться больше. Кроме того, в момент увеличения продолжительности открывания клапанов, их перекрытие тоже повышается.

Особенности регулировки карбюратора
Главные особенности системы выхлопных газов
Поршни для двигателя: устройство, назначение, виды
Принцип работы роторного двигателя внутреннего сгорания

Принцип действия и устройство распредвала

Распределительный вал соединяется с коленвалом при помощи цепи или ремня, надетого на шкив распредвала и звездочку коленчатого вала. Вращательные движения вала в опорах обеспечивают специальные подшипники скольжения, благодаря этому вал воздействует на клапана, запускающие работу клапанов цилиндров. Этот процесс происходит в соответствии с фазами образования и распределения газов, а также рабочим циклом двигателя.

Установка фаз распределения газов происходит согласно установочным меткам, которые имеются на шестернях или шкиве. Правильная установка обеспечивает соблюдение последовательности наступления рабочих циклов двигателя.

Основной деталью распредвала являются кулачки. При этом количество кулачков, которыми оснащается распредвал, зависит от количества клапанов. Основное назначение кулачков – осуществление регулировки фаз процесса газообразования. В зависимости от типа конструкции ГРМ кулачки могут взаимодействовать с коромыслом или толкателем.

Кулачки устанавливаются между опорными шейками, по два на каждый цилиндр двигателя. Распредвалу во время работы приходится преодолевать сопротивление пружин клапанов, которые служат возвратным механизмом, приводя клапана в исходное (закрытое) положение.

На преодоление этих усилий расходуется полезная мощность двигателя, поэтому конструкторы постоянно думают, как можно уменьшить потери мощности.

Для того чтобы уменьшить трение между толкателем и кулачком, толкатель может оснащаться специальным роликом.

Помимо этого, разработан специальный десмодромный механизм, в котором реализована беспружинная система.

Опоры распределительных валов оснащены крышками, при этом передняя крышка является общей. Она имеет упорные фланцы, которые соединяются с шейками валов.

Распредвал изготавливается одним из двух способов – ковкой из стали или литьем из чугуна.

Классификация спортивных распредвалов

Одним из ключевых узлов, формирующих характер вашего автомобиля, является распредвал. Для любителей добавить своему двигателю 5-10 свежих лошадок производители автозапчастей предлагают выполнить тюнинг двигателя установив спортивный распредвал.

Выделяют три основных типа спортивных распредвалов:

низовой вал применяется и оптимально подходит для городской езды;
универсальный вал выдает средние результаты, используется как в городе, так и на трассе;
верховой вал максимально продуктивно работает на высоких оборотах в условии трассы.

Обычно у распределительного вала есть 3 основных параметра — это фаза распредвала, время перекрытия и высота подъема. Чем шире фазы распредвала, тем дольше клапана остаются максимально открытыми, что позволяет интенсивней наполнять цилиндры. Чем дольше фаза перекрытия распредвала, тем лучше продуваются цилиндры, освобождая место под новую порцию топливовоздушной смеси. Высоту открытия клапана применяют также для увеличения времени его нахождения в открытом состоянии.

Распредвалы Honda F1 RA806E V8

Отличия спортивного распредвала от серийного образца

Отличием спортивного распредвала от обычного серийного является измененная геометрия кулачков. Они имеют более высокую и широкую форму, что приводит к поднятию клапана на большую высоту, и на больший временной промежуток открытия. Это позволяет подать в цилиндры полноценную порцию топливно-воздушной смеси. Кроме этого, за счет плавных или, наоборот, острых форм кулачков спортивный распредвал отличается стабильной работой клапанов в заданном диапазоне работы двигателя.

Выбор спортивного распредвала

Как правило, большинство спортивных распредвалов устанавливают с так называемой разрезной шестерней. С ее помощью можно более точно настроить и отрегулировать фазы газораспределения. Что позволяет добиться максимального показателя мощности и кутящего момента в заданном диапазоне работы мотора.

Установка спортивных распредвалов определенной конфигурации позволяет отрегулировать мотор таким образом, что граница детонации под нагрузкой смещается до предельного уровня. То есть даже при небольших оборотах перестают стучать пальцы. Что заметно увеличивает ресурс работы мотора. А можно выбрать такой распредвал, который на трассе позволит ощутить всю мощь двигателя в полной мере.

Спортивный распредвал значительно увеличит мощность двигателя

Кроме этого, установка спортивного распредвала позволяет облегчить процедуру регулировки зазоров за счет увеличения участков сбега кулачков со стороны закрытия клапанов. Это так же приводит к уменьшению количества регулировок зазоров за определенный период времени. То есть при использовании обычного распредвала требовалось бы до 4 регулировок зазоров клапанов при пробеге автомобиля равном 60 тыс км. Использование спортивного распредвала за этот же промежуток потребует лишь одной регулировки зазоров. А это не только увеличенный ресурс, но и сэкономленное время и деньги.

Распредвал Словарь автомеханика

Распределительный вал, в сокращенном варианте распредвал – основная часть главного распределительного механизма или ГРМ,
важный элемент автомобильного двигателя. Его задача заключается в синхронизации впускного
и выпускного тактов работы ДВС.

Конструктивные особенности

Расположение данного механизма целиком зависит от конструкции ДВС, поскольку в некоторых моделях распредвал размещается внизу, в основании блока цилиндров, а в других – вверху, прямо в головке блока цилиндров. На данный момент оптимальным считается верхнее расположение распредвала, поскольку это существенно упрощает сервисный и ремонтный доступ к нему. Распредвал напрямую связан с коленвалом. Они соединяются между собой цепной или ременной передачей посредством обеспечения связи между шкивом на валу ГРМ и звездочкой на коленвале. Это необходимо потому, что приводится в движение распредвал именно коленвалом.

Устанавливается распределительный вал в подшипники, которые в свою очередь надежно закрепляются в блоке цилиндров. Осевой люфт детали не допускается за счет применения в конструкции фиксаторов. Ось любого распредвала имеет сквозной канал внутри, через который осуществляется смазка механизма. Сзади данное отверстие закрыто заглушкой.

Важными элементами являются кулачки распредвала. По количеству они соответствуют числу клапанов в цилиндрах. Именно эти детали выполняют основную функцию ГРМ – регулирование порядка работы цилиндров.

На каждый клапан приходится отдельный кулачок, открывающий его через нажим на толкатель. Освобождая толкатель, кулачок позволяет распрямиться пружине, возвращающей клапан в закрытое состояние. Устройство распределительного вала предполагает наличие двух кулачков для каждого цилиндра – по числу клапанов.

Устройство распределительного вала.

Следует отметить, что от распределительного вала также осуществляется привод топливного насоса и распределителя масляного насоса.

Принцип работы

Распределительный вал двигателя, располагаемый в блоке цилиндров, приводится в движение зубчатой или цепной передачей от коленвала.

Вращаясь, распредвал проворачивает располагающиеся на на нем кулачки, которые попеременно воздействуют на впускные и выпускные клапана цилиндров, обеспечивая их открывание-закрывание в определенном порядке, уникальном для каждой модели ДВС.

Рабочий цикл двигателя (поочередное движение каждого из клапанов цилиндров) осуществляется за 2 оборота коленвала. За это время распределительный вал должен выполнить только один оборот, поэтому его шестерня имеет вдвое больше зубьев.

В одном ДВС может быть больше одного распределительного вала. Их точное количество определяется конфигурацией двигателя. Наиболее распространенные бюджетные рядные моторы, имеющие по паре клапанов для каждого цилиндра, оборудуются только одним распредвалом. Для систем с двумя парами клапанов нужно использовать уже два распределительных вала. Например, силовые агрегаты с другим расположением цилиндров имеют или единственный распределительный вал, установленный в развале, или пару – для каждой головки блока отдельно.

Поломки распредвала

Существует довольно много причин, по которым в работу двигателя вплетается стук распредвала, что свидетельствует о появлении проблем с ним. Вот только наиболее типичные из них:

Распределительный вал требует должного ухода: замену сальников, подшипников и периодичной дефектовке.

износ кулачков, что ведет к появлению стука сразу только при запуске, а потом и все время работы двигателя;
износ подшипников;
механическая поломка одного из элементов вала;
проблемы с регулировкой подачи топлива, из-за чего возникает асинхронность взаимодействия распредвала и клапанов цилиндров;
деформация вала, ведущая к осевому биению;
некачественное моторное масло, изобилующее примесями;
отсутствие моторного масла.

По утверждениям специалистов при возникновении легкого стука распредвала автомобиль может ездить еще не один месяц, но это ведет к усиленному износу цилиндров и других деталей. Поэтому при обнаружении проблемы следует заняться ее устранением. Распредвал – разборный механизм, поэтому ремонт чаще всего осуществляется методом замены его всего или только некоторых элементов, например, подшипников.

Связанные термины

Лада Гранта Бортжурнал Спорт-шкив РВ разрезной шкив распредвала

У меня ВМТ здесь. На других авто может быть немного подругому. +- трагедии нет. Большинство и не заметит потерь

Все началось , продолжилось и наконец пришли к этой теме про шкив.Так вот, ни для кого ни секрет, что новый ремень это новый ремень, а старый это растянувшийся, который тянет следом метки ( сбивает метки ) и ничего с этим не поделать на стоке.Поменял значит я ремень ГРМ, и в итоге пригляделся, а в метку то на РВ я не попадаю, на пол-зуба, по сравнению со старым ремнем, где я выставил наконец то метки впервые за многие и многие тыс км. И что делать ? Машина опять затупила немного, ну чувствую, не то короче . И тут натыкаюсь на темы про резрезные шкивы, коих полным полно в инете включая видосы :

Методика настройки на двигателе ВАЗ 2108 – 2110, 8 клапанов

1. Берем разрезную шестеренку (шкив) и помечаем на ней (на неподвижной и подвижной частях) стандартную метку, сравнивая со стандартной шестерней (шкивом) распредвала.

2. Монтируем разрезанную шестерню на распредвал, надеваем ремень ГРМ на шестерню. Проверяем совпадение установочных меток на шкиве распределительного вала и задней крышки ремня, а также находится ли метка на маховике (в люке картера сцепления) против среднего деления шкалы.

3. Контролируем впускной и выпускной клапан 4 цилиндра по перекрытию: при грамотно выставленных фазах впускной и выпускной клапан должны быть открыты на определенную величину, заданную при проектировании вала(для равноподъемных валов клапаны, как правило должны быть открыты на равную величину). Если требуемого перекрытия нет, то ослабляем наружные болты шестерни и поворачиваем распредвал относительно внешней части шестерни, выставляя его. Таким образом получаем нулевое (оптимальное) положение распределительного вала.

4. В зависимости от того, что хотим получить, можно произвести дополнительную коррекцию фаз газораспределения методом контрольных поездок.Поворачивая распредвал относительно коленвала по ходу вращения (на опережение), увеличиваем начальный угол открытия впускного клапана до ВМТ и уменьшаем угол газодинамического наддува (запаздывание закрытия впускного клапана до НМТ), улучшая тем самым тягу на нижних и средних оборотах. Поворачивая распредвал относительно коленвала против хода вращения (на запаздывание) увеличиваем угол газодинамического наддува, дозаряжая цилиндры на высоких оборотах и получая дополнительную мощность.Практика показывает, что «играя фазами» не стоит уходить от точки перекрытия в +_ больше, чем на 1/3-1/2 зуба по шкиву, что соответствует 3-4 градусам по распредвалу.При корректировке фаз ГРМ на карбюраторных автомобилях, не забывайте каждый раз после вращения распредвала, выставлять заново начальный угол опережения зажигания, т.к. трамблер с распределительным валом имеет жесткую связь через муфту датчика распределителя зажигания.

И начал я искать шкив. Обошел все магазины и рынки в районе и в соседних. Нет нигде и не слыхали! Вот в такой деревне я живу. Нашел в интернете. Но это ждать, заказывать и тд. Мне не терпелось. Нашел интернет магазинчик в Рязани. Позвонил, в наличии есть, НО заказ от 1000р, предложили альтернативу-в магазине розничном, куда они доставляют товар, он же пункт самовывоза, есть в наличии, но подороже встанет. Согласился, поехал ( 100км ), купил ( 700р )Далее, нам нужно выставить ВМТ реальный. Пригодился мне нутромер мой, который из ЭТОЙ ТЕМЫ , а точнее нам надо индикатор. нашел уплотнительную резинку от компрессометра, она для свечного колодца, надел ее на индикатор наш, нарастил шток( короткий родной ), который должен упираться в поршень, стрелочка реагирует, перепроверил 10 раз. Все сходится, ВМТ найден! Ну а далее все по схеме, текст выше. Все просто. Конечно условия не идеальны, все «на коленках», впервые, подручные средства, но лучше чем было однозначно!

По шпонке РВ. Многие мучаются, когда одевают шкив. Мажем шпонку герметиком и приклеиваем к РВ, все можно спокойно одевать шкив!

Причем здесь спортивный распредвал

А для чего же нам нужен распредвал, да еще спортивного типа. Оказывается, все очень просто и логично. Ведь графический показатель крутящего момента (кривая) напрямую зависти от параметров газораспределения. Их еще называют «фазами газораспределения». Которые подразумевают под собой время и величину открытия клапанов в двигателе. А как известно, из устройства двигателя данные величины зависят от профиля кулачков распределительного вала, и их угла поворота. В связи с этим большинство серийных автомобилей имеют некий усредненный показатель фаз газораспределения. Так как простому обывателю необходимо, чтобы на нижних передачах автомобиль мог уверенно тронуться с места, а при движении на средних и высоких скоростях расход топлива и приемистость двигателя имели эффективные показатели.

Распредвал влияет на всю работу двигателя

Тем же, кто не видит себя вне скоростного и динамичного автомобиля, просто необходимо заменить штатный распредвал на другой тюнингованый. Их не редко еще называют спортивными.

Распредвал: устройство, принцип работы

Распредвал – такая же неизменная часть двигателя, как поршень или клапан. И хоть инженеры пытаются видоизменить эту деталь, пока что все их усилия направлены на ее доработку, поскольку ничего более простого и удобного для ДВС еще не придумали.

По своей конструкции распределительный вал – штука достаточно надежная, но только до тех пор, пока двигатель нормально работает и регулярно обслуживается. Лучше знать заранее, от чего зависит продолжительность его жизни и как предупредить неисправности.

Что такое распредвал, для чего он нужен

Распредвал представляет собой длинный цилиндр из прочного металла, на котором расположены кулачковые рычажки. Поворотом вокруг своей оси распредвал закрывает и открывает клапаны, тем самым обеспечивает подачу воздуха или топливной смеси и отвод выхлопных газов.

Расположение распредвала в двигателе

Поскольку скорость двигателя может достигать значительных показателей, оптимальным вариантом управления клапанами становится именно такой вот механический элемент. Да, инженеры пытаются придумать, как удалить распредвал из автомобиля, заменив его электронными толкателями клапанов, но пока отказаться от него не удалось.

Задача распредвала – нажимать на коромысла или толкатели клапанов, открывая каждый из них в нужный момент и на строго определенное время. Через одни клапаны идет закачка воздуха или топливной смеси в камеры сгорания двигателя, через другие отводятся выхлопные газы. Сбой в работе мотора, когда клапана встречаются с поршнями – один из самых страшных снов автовладельца. Капремонт двигателя – это вам не шутки.

Устройство и принцип работы распредвала

Устройство распредвала

1 – распредвал для впускных клапанов; 2 – распредвал для выпускных клапанов; 3 – упор; 4 – рабочая (верхняя) часть кулачка; 5 – шейка распредвала; 6 – нижняя часть кулачка.

Конструкция распредвала обычно цельная, весь он выточен из одной металлической заготовки. Можно выделить несколько важных элементов:

Кулачки. Так называют выступы в форме капли, «нанизанные» на ось вала. Их функция – постоянный контакт с толкателями клапанов, причем для каждого клапана предназначен свой отдельный кулачок. При повороте вала выступ «капли» нажимает на толкатель, открывая клапан в строго определенный момент на заданное время.
Опорные шейки. Это участки вала, оснащенные подшипниками, на которые он, собственно, и опирается при установке на двигатель. Торцы вала оснащены сальниками для герметизации стыка с корпусом двигателя.
Масляные каналы. Это отверстия, через которые моторное масло подходит к элементам распредвала, испытывающим самое большое трение: опорным подшипниками и кулачкам. Без моторного масла в таком режиме работы распредвал прослужил бы совсем недолго.

В редких случаях кулачки «нанизаны» на вал, так что получается не цельная, выточенная из одной болванки конструкция, а сборная система. В настоящее время такие распредвалы встречаются редко.

Принцип работы

Принцип работы распредвала в ГРМ

Распредвал – компонент системы ГРМ (газораспределительного механизма) двигателя. Он приводится в движение ременной, цепной или зубчатой передачей от коленвала двигателя, а значит, работает синхронно с поршнями и другими элементами мотора.

Существует закономерность: на два полных оборота коленвала приходится один оборот распредвала. Причина – в механизме открытия клапанов. В двигателе два цикла из четырех проходят при закрытых клапанах, поэтому нужен один оборот распредвала для их открытия.

Вращаясь синхронно с оборотами двигателя, распредвал открывает клапана подачи воздуха и выхода выхлопных газов на определенное время, которое зависит от настроек двигателя. Дополнительные регулировки того, как работает двигатель, реализуются с помощью дроссельной заслонки, управления системой впрыска и т.д.

Ниже, на видео-уроке, детально описано принцип работы газораспределительного механизма (ГРМ) и роль распредвала в нем.

Что такое датчик распредвала?

Для контроля за системой ГРМ на распредвале предусмотрен датчик положения, который определяет угол его поворота. Эта информация (так же, как и от датчика коленвала) поступает на электронный блок управления (ЭБУ), где корректируется подача топлива на форсунки и момент зажигания.

Работа датчика основана на принципе Холла: данные поступают от магнитного датчика, который считывает каждый оборот контактного элемента. Таким образом считывается частота вращения распредвала, и на основании этих данных рассчитывается режим работы системы впрыска.

Неисправность или ошибка датчика приводит к блокировке бензинового двигателя и затрудненному пуску дизельного.

Основные неисправности и их причины

Как и любая деталь в двигателе, распредвал может выйти из строя. Однако поломки обычно вызваны не естественным износом (от него должен защищать масляная пленка на поверхностях трения), а другими причинами:

Износ кулачков, опорных шеек или подшипников – прямое следствие масляного голодания или некачественного масла. Проблемой может стать и несменяемый масляный фильтр, который забился насмерть, и теперь весь нагар циркулирует в двигателе, засоряя тонкие каналы системы смазки;
Осевое биение, которое приводит к деформации и излому распредвала. Причиной часто становится рассинхронизация с системой подачи топлива.

Поскольку распредвал находится внутри двигателя (на двигатель может устанавливаться один или два распредвала, а на мощные V-образные моторы – до четырех), повлиять на его работу можно только опосредованно. Это в первую очередь своевременное ТО с заменой моторного масла и масляного фильтра.

Такая нехитрая процедура убережет все детали двигателя от преждевременного износа.
Замена распредвала обычно обходится недешево: сама деталь дорогая за счет качественного металла и точной обработки, плюс работа мастеров требует времени и денег. Лучше следить за состоянием двигателя и вовремя его обслуживать.

Распредвал: описание,характеристики,устройство,принцип действия. | АВТОМАШИНЫ

Принцип действия и устройство распредвала

Помимо этого, разработан специальный десмодромный механизм, в котором реализована беспружинная система.

Распредвал изготавливается одним из двух способов – ковкой из стали или литьем из чугуна.

Поломки распредвала

Распределительный вал требует должного ухода: замену сальников, подшипников и периодичной дефектовке.

износ кулачков, что ведет к появлению стука сразу только при запуске, а потом и все время работы двигателя;
износ подшипников;
механическая поломка одного из элементов вала;
проблемы с регулировкой подачи топлива, из-за чего возникает асинхронность взаимодействия распредвала и клапанов цилиндров;
деформация вала, ведущая к осевому биению;
некачественное моторное масло, изобилующее примесями;
отсутствие моторного масла.

ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРЕДВАЛА

Увеличение мощности может также зависеть от увеличения подъема клапана, которое может прибавить максимальную скорость. С одной стороны, дополнительная скорость будет получаться при помощи короткой продолжительности открывания клапанов. С другой стороны, приводы клапанов имеют не такой простой механизм. Например, при высоких скоростях движения клапанов у двигателя не получится выработать дополнительную максимальную скорость. В соответствующем разделе нашего сайта вы сможете найти статью про основные особенности системы выпуска выхлопных газов. Так, при низкой продолжительности открывания клапана после закрытого положения клапану остается меньше времени, чтобы добраться до исходной позиции. После продолжительность становится еще меньше, что, главным образом, отражается на выработке дополнительной мощности. Дело в том, что в этот момент требуются клапанные пружины, у которых будет как можно больше усилий, что считается невозможным.

Теперь стоит разобраться с соотношением фаз распределения газа мощности и распредвала. В этом случае представим, что один распредвал будет А, другой – В. Известно, что оба этих вала имеют аналогичные формы впускных и выпускных клапанов, а также схожую продолжительность открывания клапанов, которая составляет 2 700 оборотов. В данном разделе нашего сайта вы сможете найти статью троит двигатель: причины и методы устранения. Обычно такиераспредвалы называются конструкциями с одним профилем. Все же между этими распредвалами есть некоторые отличия. Например, у вала А кулачки расположены так, что впускной открывается за 270 до верхней мертвой точки, а закрывается в 630 после нижней мертвой точки.

Что касается выпускного клапана вала А, то он открывается в 710 до нижней мертвой точки и закрывается за 190 после верхней мертвой точки. То есть, фазы газораспределения выглядят следующим образом: 27-63-71 – 19. Что касается вала В, то у него прослеживается другая картина: 23 o67 — 75 -15. Вопрос: Как валы А и В могут повлиять на мощность двигателя? Ответ: вал А создаст дополнительную максимальную мощность. Все же стоит отметить, что двигатель будет иметь характеристики хуже, кроме того, у него будет прослеживаться более узкая кривая мощности по сравнению с валом В. Сразу стоит отметить, что на такие показатели никак не влияет продолжительность открывания и закрывания клапанов, так как она, как мы отметили выше, одинакова. На самом деле на такой результат влияют изменения в фазах распределения газа, то есть, в углах, находящихся между центрами кулачков в каждом распределительном вале.

Распределительный вал

Распределительный вал (распредвал) — деталь сложной формы, снабженная кулачками, которые в нужный момент открывают из закрывают клапана

Двигатель

Основная функция распредвала – синхронизировать впуск и выпуск тактов работы двигателя. Другими словами, этот механизм предназначен для своевременного открытия клапанов и подачи в камеру сгорания топливной смеси. Момент открытия и закрытия клапанов относительно положения коленчатого вала называют фазой распредвала.

Устройство и принцип работы распределительного вала

В современном двигателе распредвал (чаще всего их два) расположен в верхней части головки блока цилиндров.

Распределительный вал связан с коленчатым валом двигателя автомобиля. Соединение осуществляется за счет цепи (или ремня) ГРМ. Для надежности передачи усилия к торцевой части распредвала присоединена ведомая шестерня, напоминающая «звездочку» на заднем колесе велосипеда.

За регулировку фаз газораспределения и порядок срабатывания цилиндров отвечают кулачки распредвала – их ровно столько, сколько впускных и выпускных клапанов используется в механизме ГРМ. Работа организована так: кулачок распредвала «набегает» на толкатель клапана, надавливает на него и открывает клапан. После того как кулачок сходит с толкателя, клапан закрывается под действием тугой возвратной пружины.

Чем больше клапанов в газораспределительном механизме, тем больше в нем установлено распредвалов. У Bugatti Veyron четыре распредвала и 64 клапана

Итак, распределительный вал вращается, благодаря чему обеспечивается воздействие кулачков на работу впускного и выпускного клапанов. Расположение кулачков относительно друг друга тщательно рассчитано в строгом соответствии с фазами газораспределения и порядком срабатывания цилиндров. Иными словами, пока открыт впускной клапан (или два клапана) одного цилиндра, все остальные впускные клапана находятся в состоянии покоя.

Распредвал.

Количество распредвалов в двигателе определяется конфигурацией самого мотора: если двигатель имеет рядную конструкцию и одну пару клапанов на цилиндр, то достаточно одного распредвала. Если на один цилиндр приходится 4 клапана, целесообразно применение 2-х распредвалов — один из них обслуживает только впускные клапана, другой — только выпускные. Помимо прочего у системы с парными валами есть еще один плюс — быстродействие.

Что касается V-образных и оппозитных моторов, то они могут иметь либо один распределительный вал в месте так называемого «развала» цилиндров (основание воображаемой буквы V), либо два – по одному на каждой головке блока цилиндров. Попытаться реализовать сложную схему открытия и закрытия 16 клапанов при помощи одного распредвала можно, но не рационально — деталь получится слишком уж сложной. Такие схемы редки, но компания Honda все-таки решилась взять одну из них на вооружение: рядный мотор с четырьмя цилиндрами и одним распредвалом установлен, например, на популярной модели Honda Fit/Jazz. Безусловное достоинство такой системы — возможность сделать двигатель компактным и легким.

Характеристики распредвала

Обычно принято выделять три важные характеристики распредвала: это величина подъема клапанов, продолжительность открывания клапанов и фазы распредвала.

Ради максимального периода открытия клапанов при конструировании спортивных моторов инженеры жертвуют холостым ходом. У гоночных болидов он редко бывает ниже 2000 оборотов в минуту

Подъем клапана измеряется в миллиметрах. Этой величиной измеряют максимальное расстояние, на которое клапан отходит от так называемого «седла», в котором он находится в момент закрытия. Продолжительность открывания клапанов – это отрезок времени, в течение которого клапана остаются в открытом состоянии. Измерять эту величину принято в градусах поворота коленчатого вала. При этом каждый из перечисленных критериев способен повлиять на работу двигателя: при увеличении подъема клапана, продолжительности его открытия или оптимизации фаз газораспределения мощность мотора увеличивается. Стоит отметить, что именно продолжительность открывания является основным параметром, с которым работают конструкторы форсированных моторов.

Так, например, распределительные валы, используемые на спортивных автомобилях, обеспечивают большую продолжительность открытия клапанов, по сравнению со стандартными. Это значит, что клапана остаются открытыми так долго, как это возможно, позволяя сжечь максимальную при таком объеме камеры сгорания дозу топлива за один такт. К сожалению, в технике для достижения одного приходится жертвовать чем-то другим: установка спортивных распредвалов не позволяет держать обороты холостого хода ниже 2000 об/мин. Естественно, при такой работе двигатель потребляет огромное количество топлива.

Если же говорить о фазах распределительного вала (моменты, когда клапаны открываются и закрываются по отношению к положению распредвала), то вся информация о них обычно содержится в таблице данных, которая прилагается к распределительному валу. В таблице указаны угловые положения распределительного вала, а также информация о том, когда открываются и закрываются впускные и выпускные клапаны.

Современные двигатели часто оборудуют системами изменяемых фаз газораспределения. Так, например, некоторые автомобили марки Toyota имеют систему VVT-i. регулировка фаз газораспределения происходит посредством поворота распределительного вала относительно его приводной звездочки. Другой пример – разработка японского производителя Honda, получившая обозначение VTEC – она позволяет изменять фазы, используя для регулируемого клапана два кулачка.

Как осуществляется привод распределительного вала. Типы грм. Что такое распредвал

Механизм газораспределения D0HC четырехтактного двигателя представляет собой усовершенствование схемы SOHC и предназначен для устранения единственной оставшейся возвратно-поступательно движущейся массы коромысел (хотя при этом придется вернуть толкатели). Вместо единственного центрального распредвала используется пара, размешенная непосредственно над стержнями клапанов (см. рис. 1. (см. ниже)
1.Типичная конструкция механизма газораспределения с двумя верхними распределительными валами

В такой конструкции используются два распределительных вала, один над каждым клапаном или рядом клапанов. Клапан открывается посредством толкателя «чашеобразного ” типа, при этом регулировка зазора осуществляется с использованием шайб. В такой конструкции остались только самые необходимые детали привода газораспределительного механизма.

Для привода газораспределительного механизма используется цепной привод — наиболее традиционный и дешевый в изготовлении, хотя известна (но пока широко не распространена) конструкция, следующая за тенденциями в автомобильной промышленности, в которой вместо цепной передачи используются шкив и зубчатый ремень. Примерами использования такой конструкции могут служить Honda JGoldwing, Pan European, Moto Guzzi Daytona, Centauro и ряд мотоциклов компании Ducati. Среди преимуществ ременной передачи можно перечислить следующие: они менее шумные, не растягиваются, как цепи, а шкивы не изнашиваются подобно звездочкам, хотя замену ремня следует производить чаще.

Другой способ привода распредвалов используется на моделях VFR фирмы Honda и представляет собой зубчатую передачу с приводом от коленчатого вала (см. рис. 2). При использовании такой конструкции отпадает потребность в натяжителе, она также работает тише цепной, хотя шестерни зубчатой передачи подвержены износу.

2.Механизм газораспределения с шестеренчатым приводом .

Толкатели распредвала, выполненные в форме «чаши’. работают в расточках головки цилиндров. При использовании «чашеобразных» толкателей зазор в клапанах регулируется с помощью небольших круглых подкладок, называемых регулировочными шайбами. Поскольку сами шайбы выпопняются нерегулируемыми, их необходимо заменять шайбами различной толщины до восстановления правильного зазора. На одних двигателях шайба практически совпадает с диаметром толкателя и устанавливается в гнездо, которое находится в верхней части толкателя; такую конструкцию называют «толкателем с регулировочными шайбами сверху» (см. Рис.3). Шайбу можно заменить, удерживая толкатель в нижнем положении, при помощи специального приспособления так, чтобы образовался зазор между толкателем и распредвалом, достаточный для снятия и установки шайбы.

3.Типичный механизм привода газораспределения типа DOHC в разрезе, показывавшем устройство чашеобразных толкателей с регулировочными шайбами сверху

На других двигателях шайба намного меньше и располагается под толкателем в центре держателя пружины клапана. При этом она опирается непосредственно на торец стержня клапана: такую конструкцию называют «толкателем с регулировочными шайбами снизу» (см. рис. 4).

4.Типичный механизм привода газораспределения типа DOHC в разрезе, показывающем устройство чашеобразных толкателей с регулировочными шайбами снизу

Таким образом, масса деталей, перемещающихся возвратнопоступательно, при использовании небольших прокладок снижается еще сильнее, но появляется необходимость демонтажа распредвала при каждой процедуре регулировки зазора в клапанах, что повышает стоимость и трудоемкостъ обслуживания. Для того, чтобы избежать трудностей, связанных с необходимостью применения специальных приспособлений или демонтажа распредвала, на некоторых двигателях с газораспределительным механизмом DOHC вместо «чашеобразных толкателей» используют небольшие легкие коромысла {см. рис. 5).

5. Механизм привода газораспределения типа DOHC демонстрирующий не прямое воздействие на клапан при помощи коротких коромысел или рокеров, которые позволяют упростить регулировку зазоров в клапанном механизме

На некоторых двигателях с подобной схемой коромысла снабжены традиционным регулировочным винтом и контргайкой. На других коромысла опираются на небольшую шайбу, расположенную по центру держате ля пружины клапана, а сами коромысла установлены на валах, длина которых превышает ширину коромысла. Для удержания коромысла над клапаном на валу расположена пружина. Для замены регулировочной шайбы коромысла сдвигаются в сторону пружины так, чтобы шайбу можно было вынуть…….

……продолжение в следующей статье

«Механизм газораспределения двигателя»

Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип действия, конструкцию газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя.

Ход работы:

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации. Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1 ), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов . В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу , передаточные детали и распределительные валы с приводом .

В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.

Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.

На рисунке 2 представлен газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов, с верхним расположением распределительного вала с цепным приводом и с двумя клапанами на цилиндр. Он состоит из распределительного вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода распределительного вала, рычагов 11 привода клапанов, опорных регулировочных болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом

1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал – пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и выпускные). Внутри вала проходит канал, через который подводится масло от средней опорной шейки к другим шейкам и кулачкам. К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка 24 цепного привода. Вал устанавливается в специальном корпусе 13 подшипников, отлитом из алюминиевого сплава, который закреплен на верхней плоскости головки блока цилиндров. От осевых перемещений распределительный вал фиксируется упорным фланцем 12, который входит в канавку передней опорной шейки вала и прикрепляется к торцу корпуса подшипников.

Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапаны установлены в головке блока цилиндров в один ряд под углом к вертикальной оси цилиндров двигателя. Впускной клапан 1 для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью имеет головку большего диаметра, чем выпускной клапан. Он изготовлен из специальной хромистой стали, обладающей высокой износостойкостью и теплопроводностью. Выпускной клапан 22 работает в более тяжелых температурных условиях, чем впускной. Он выполнен составным. Его головку делают из жаропрочной хромистой стали, а стержень – из специальной хромистой стали.

Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.

Стержень клапана перемещается в чугунной направляющей втулке 4, запрессованной и фиксируемой стопорным кольцом 23 в головке блока цилиндров, обеспечивающей точную посадку клапана. На втулку надевается маслоотражательный колпачок 5 из маслостойкой резины. Клапан имеет две цилиндрические пружины: наружную 8 и внутреннюю 7. Пружины крепятся на стержне клапана с помощью шайб 6, тарелки 9 и разрезного сухаря 10. Клапан приводится в действие от кулачка распределительного вала стальным кованным рычагом 11, который опирается одним концом на регулировочный болт 18, а другим – на стержень клапана. Регулировочный болт имеет сферическую головку. Он ввертывается в резьбовую втулку 20, закрепленную в головке блока цилиндров и застопоренную пластиной 21, и фиксируется гайкой 19. Регулировочным болтом устанавливается необходимый зазор между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана, равный 0,15 мм на холодном двигателе и 0,2 мм на горячем двигателе (прогретом до 75…85 °C). Пружина 17 создает постоянный контакт между концом рычага привода и стержнем клапана.

В данной статье мы рассмотрим существующие виды газораспределительных механизмов. Эта информация будет очень полезна автолюбителям, особенно тем, кто самостоятельно ремонтируют свои автомобили. Ну, или пытается их ремонтировать.

Каждый ГРМ приводится в действие от коленвала. Передача усилия может осуществляться ремнем, цепью или шестерней. Каждый из этих трех видов ГРМ имеет как свои преимущества, так и недостатки.

Рассмотрим более подробно виды привода ГРМ

1. Ременной привод имеет малую шумность во время работы, но не обладает достаточной прочностью и может порваться. Последствие такого обрыва – загнутые клапана. Помимо этого слабая натяжка ремня приводит к возможности его перескока, а это чревато смещением фаз, осложненным запуском. Помимо этого сбитые фазы дадут нестабильную работу на холостом ходу, а двигатель не сможет работать с полной мощностью.

2. Цепной привод тоже может сделать «перескок», но вероятность его сильно снижается из-за особого натяжителя, который у цепного привода более мощный, чем у ременного. Цепь более надежна, но обладает некоторой шумностью, поэтому не все производители автомобилей используют ее.

3. Шестеренчатый тип ГРМ массово применялся давно, в те времена, когда распредвал размещался в блоке ДВС (нижневальный двигатель). Такие моторы сейчас мало распространены. Из их плюсов можно отметить дешевизну изготовления, простоту конструкции, высокую надежность и практический вечный, не требующий замены механизм. Из минусов – малая мощность, увеличить которую можно только увеличением объема и, соответственно, размером конструкции (например – Додж Вайпер с объемом более восьми литров).

Распределительный вал

Что это и зачем? Распредвал служит для регулировки момента открытия клапанов, которые на впуске подают топливо в цилиндры, а на фазе выпуска отводят из них выхлопные газы. На распределительном валу для этих целей расположены специальным образом эксцентрики. Работа распределительного вала напрямую связана с работой коленчатого вала , и благодаря этому впрыск топливо осуществляется в максимально полезный момент – когда цилиндр расположен в своем нижнем положении (в нижней мертвой точке), т.е. перед началом впускного тракта.

Распредвал (один или несколько – неважно) может располагаться в ГБЦ , тогда мотор называется «верхневальным», а может располагаться в самом блоке цилиндров, тогда мотор называется «нижневальным». Выше про это было написано. Обычно ими оснащают мощные американские пикапы, и некоторые дорогие автомобили с гигантским объемом двигателя, как ни странно. В таких силовых агрегатах клапана приводятся в действие штангами, идущими через весь двигатель. Эти моторы медлительны и очень инерционны, активно расходуют масло. Нижневальные двигатели – тупиковая ветвь развития моторостроения.

Виды газораспределительных механизмов

Выше мы рассмотрели виды приводов ГРМ, а теперь речь пойдет именно о видах самого газораспределительного механизма.

Механизм SOHC

Название буквально обозначает «один верхний распределительный вал». Раньше назывался просто «OHC».

Такой двигатель, как ясно уже из названия, содержит в себе один распределительный вал, расположенный головке блока цилиндров. Такой двигатель может иметь как два, так и четыре клапана в каждом цилиндре. То есть, вопреки различным мнениям, мотор SOHC может быть и шестнадцатиклапанным.

Какие же сильные и слабые стороны у таких моторов?

Двигатель функционирует относительно тихо. Тишина именно относительно двухраспредвального мотора. Хотя разница и не большая.

Простота конструкции. А значит и дешевизна. Это касается также ремонта и обслуживания.

А вот из минусов (хотя и совсем незначительных) можно отметить слабую вентиляцию мотора, оснащенного двумя клапанами на цилиндр. Из-за это мощность двигателя падает.

Второй минус есть у всех шестнадцатиклапанных моторов с одним распредвалом. Так как распредвал один, то все 16 клапанов приводятся в действие одним распредвалом, что увеличивает нагрузку на него и делает всю систему относительно хрупкой. Помимо этого из-за низкого угла фазы цилиндры хуже наполняются и вентилируются.

Механизм DOHC

Выглядит такая система практически так же, как и SOHC, а отличается вторым распредвалом, установленным рядом с первым. Один распределительный вал отвечает за приведение в действие впускных клапанов, второй, естественно, выпускных. Система не идеальна, и обладает, конечно же, своими недостатками и достоинствами, подробное их описание выходит за рамки этой статьи. Изобрели DOHC в конце прошлого века, и после этого не меняли. Стоит отметить, что вторым распределительным валом существенно усложняется и удорожается конструкция такого двигателя.

Но за то, такой двигатель расходует меньше топлива за счет лучшего наполнения цилиндров, после которого из них уходят почти все выхлопные газы. Появление такого механизма существенно увеличило КПД двигателя.

Механизм OHV

Выше по тексту уже рассматривался такой тип двигателей (нижневальный). Придумали его в начале прошлого века. Распредвал в нем располагают внизу – в блоке, а для приведения действия клапанов используются коромысла. Из преимуществ такого двигателя можно выделить более простое устройство ГБЦ, что позволяет V-образным нижневальным двигателям уменьшить их размеры. Повторим и минусы: малое число оборотов, большая инерционность, малый крутящий момент и слабая мощность, невозможность использовать четыре клапана на цилиндр (за исключением очень дорогих автомобилей).

Подведем итог

Описанные выше механизмы не являются исчерпывающим списком. Моторы, раскручивающиеся более чем 9 тысяч оборотов, например, не используют пружины под клапанными тарелками, и в таких двигателях один распредвал отвечает за открытие клапана, а второй – за закрытие, что позволяет системе не зависать на оборотах выше 14 тысяч. В основном такая система используется на мотоциклах с мощностью выше 120 л.с.

Видео о том как работает ГРМ и из чего он состоит:

Последствия обрыва ремня ГРМ на Лада Приора:

Замена ремня ГРМ на примере Форд Фокус 2:

Распределительный вал , в сокращенном варианте распредвал – основная часть или ГРМ, важный элемент автомобильного двигателя. Его задача заключается в синхронизации впускного и выпускного тактов работы ДВС.

Конструктивные особенности

Расположение данного механизма целиком зависит от конструкции ДВС, поскольку в некоторых моделях распредвал размещается внизу, в основании блока цилиндров, а в других – вверху, прямо в . На данный момент оптимальным считается верхнее расположение распредвала, поскольку это существенно упрощает сервисный и ремонтный доступ к нему. Распредвал напрямую связан с . Они соединяются между собой цепной или ременной передачей посредством обеспечения связи между шкивом на валу ГРМ и звездочкой на коленвале. Это необходимо потому, что приводится в движение распредвал именно коленвалом.

Устройство распределительного вала.

Следует отметить, что от распределительного вала также осуществляется привод топливного насоса и распределителя .

Принцип работы

Есть три важные характеристики конструкции распределительного вала, они и управляют кривой мощности двигателя: фазы газораспределителя распредвала, продолжительность открывания клапана и величина подъема клапанов. Далее в статье мы расскажем, что представляет собой конструкция распределительных валов и их привода.

Подъем клапана обычно рассчитывается в миллиметрах и представляет собой то расстояние, на которое клапан максимально отойдет от седла. Продолжительность открытия клапанов — это период времени, который измеряется в градусах поворота коленвала.

Продолжительность можно измерить различными путями, но из-за максимального потока при небольшом подъеме клапана, продолжительность обычно меряют после того, как клапан уже поднялся от седла на некоторую величину, часто она составляет 0,6 или 1,3 мм. Например, у конкретного распределительного вала может быть продолжительность открывания в 2000 поворотов при подъеме в 1,33 мм. В результате, если использовать подъем толкателя в 1,33 мм в качестве точки остановки и начала подъема клапана, распределительный вал будет удерживать клапан в открытом состоянии в течение 2000 поворота коленвала. Если продолжительность открытия клапана будет измеряться при нулевом подъеме (когда он только отходит от седла или находится в нем), то продолжительность положения коленвала будет составлять 3100 или даже более. Момент, когда определенный клапан закрывается или открывается, часто называют фазой газораспределения распредвала . Например, распределительный вал может производить действие по открытию впускного клапана при 350 до верхней мертвой точке и закрывать его при 750 после нижней мертвой точки.

Увеличение расстояния подъема клапана может быть полезным действием в увеличении мощности мотора, так как мощность можно добавить без существенного вмешательства в характеристики двигателя, особенно на низких оборотах. Если углубиться в теорию, то ответ на данный вопрос будет довольно простым: такая конструкция распределительного вала при коротком времени открытия клапанов нужна, для того чтобы увеличить максимальную мощность двигателя. Работать это теоретически будет. Но, механизмы привода в клапанах не такие и простые. В таком случае высокая скорость движения клапанов, которые обуславливаются этими профилями, значительно уменьшит надежность двигателя.

Когда скорость открывания клапана увеличится, то на передвижения клапана из закрытого положения до полного его подъема и возвращения с точку отправления остается меньше времени. В случае если время движения станет еще короче, понадобятся клапанные пружины с большим усилием. Часто это становится механически невозможным, не говоря уже о том, чтобы привести в движение клапаны на довольно низких оборотах.

В результате, что же является надежным и практичным значением максимального подъема клапана? Распределительные валы с величиной подъема, больше 12,8 мм (минимум для мотора в котором привод осуществляется при помощи шлангов), находятся в непрактичной для обычных моторов области. Распределительные валы с продолжительностью впускного такта менее 2900, которые сочетаются с величиной подъема клапана больше чем на 12,8 мм, обеспечивают очень высокие скорости закрывания и открывания клапанов. Это, безусловно, создаст дополнительную нагрузку на механизм привода клапанов, что существенно уменьшает надежность: кулачков распределительного вала, направляющих втулок клапанов, стержней клапанов, клапанных пружин. Впрочем, вал с высокой скоростью подъема клапанов может работать в начала очень даже неплохо, однако срок службы направляющих и втулок клапанов, скорее всего не превысит 22000 км. Хорошо, что большинство фирм-производителей распределительных валов конструируют свои детали так, что в них обеспечен компромисс между продолжительности открывания клапанов и значениями подъема, при надежности и долгом сроке службы.

Продолжительность такта впуска и обсуждаемые подъем клапанов не являются только одними элементами конструкции распределительного вала, влияющие на конечную мощность двигателя. Моменты, закрытия и открытия клапанов относительно положения распредвала, также являются столь важными параметрами для оптимизации характеристик мотора. Эти фазы газораспределения распредвала вы можете найти в таблице данных, которая прилагается к любому качественному распределительному валу. Такая таблица данных графически и числами иллюстрирует угловые положения распределительного вала, когда выпускные и впускные клапаны закрываются и открываются. Они будут точно определены в градусах поворота коленвала перед верхней или нижней мертвой точкой.

Угол между центрами кулачков — это угол смещения между линией центра кулачка выпускного клапана (который называется выпускным кулачком) и линией центра кулачка впускного клапана (который называется впускным кулачком).

Угол цилиндра зачастую измеряется в «углах поворота распредвала», т.к. мы обсуждаем смещение кулачков относительно друг друга, это является одним из немногих моментов, когда характеристика распределительного вала указывается в градусах поворота вала, а не в градусах поворота коленвала. Исключение составляют те двигатели где, применены два распределительных вала в ГБЦ (головке блока цилиндров).

Угол, выбранный в конструкции распределительных валов и их привода, непосредственно повлияет на перекрытие клапанов, то есть на период, когда выпускной и впускной клапаны одновременно открыты. Перекрытие клапанов часто измеряют SB углах поворота коленвала. В моменты уменьшения угла между центрами кулачков, происходит открывания впускного клапана и закрывания выпускного клапана. Всегда надо помнить, что на перекрытие клапанов влияет и изменение времени открытия: в случае увеличения продолжительности открывания, перекрытие клапанов также станет большим, обеспечивая при этом отсутствие изменений угла, чтобы компенсировать эти увеличения.

Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания (Патент)

Эбесу, Х. Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания . США: Н. П., 1988. Интернет.

Эбесу, Х. Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания . Соединенные Штаты.

Эбесу, Х.Вт. «Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания». Соединенные Штаты.

@article {osti_6937338, title = {Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания}, author = {Ebesu, H}, abstractNote = {Устройство привода распределительного вала для использования в двигателе внутреннего сгорания с двумя верхними кулачками, имеющем блок цилиндров, верхнюю часть, сформированную в верхней части блока цилиндров, головку блока цилиндров, расположенную на блоке цилиндров, приводной вал, установленный с возможностью вращения в нижней части блока цилиндров и пара распределительных валов, установленных с возможностью вращения в верхней части головки цилиндра, описывается, содержащее: передачу движущей силы, бесконечные цепные элементы, входящие в зацепление с редуктором, средство передачи движущей силы от ведущего вала к паре распределительных валов через редуктор.Устройство привода распределительного вала, дополнительно содержащее натяжители цепи для натяжения цепи, средство сопла для подачи смазочного масла к элементам цепи движущей силы на стороне приводного вала и стенку направления масла, образованную непосредственно над звездочкой передающей части средство редуктора на нижней концевой части выступа шейки и притирка над ним как в радиальном направлении, так и в осевом направлении ведущего вала. Монтажная бобышка для установки на ней редуктора образована на верхней платформе блока цилиндров.}, doi = {}, url = {https://www.osti.gov/biblio/6937338}, журнал = {}, номер =, объем =, place = {United States}, год = {1988}, месяц = {6} }

Как работают распредвалы | HowStuffWorks

Если вы читали статью Как работают автомобильные двигатели, вы знаете о клапанах, которые пропускают топливно-воздушную смесь в двигатель, а выхлопные газы — из двигателя.В распределительном валу используются выступы (так называемые кулачки , ), которые прижимаются к клапанам, открывая их при вращении распределительного вала; пружины на клапанах возвращают их в закрытое положение. Это критически важная работа, которая может сильно повлиять на работу двигателя на разных скоростях. На следующей странице этой статьи вы можете увидеть анимацию, которую мы создали, чтобы действительно показать вам разницу между рабочим распредвалом и стандартным.

Из этой статьи вы узнаете, как распредвал влияет на работу двигателя.У нас есть отличные анимации, которые показывают, как на самом деле работают разные компоновки двигателей, например, одинарный верхний кулачок (SOHC) и двойной верхний распредвал (DOHC). А затем мы рассмотрим несколько изящных способов, которыми некоторые автомобили регулируют распределительный вал, чтобы он мог более эффективно справляться с разными оборотами двигателя.

Начнем с основ.

Основы распределительного вала

Ключевыми частями любого распределительного вала являются лепестки . При вращении распределительного вала кулачки открывают и закрывают впускной и выпускной клапаны синхронно с движением поршня.Оказывается, существует прямая взаимосвязь между формой кулачков и тем, как двигатель работает в разных диапазонах скоростей.

Чтобы понять, почему это так, представьте, что мы запускаем двигатель очень медленно — всего 10 или 20 оборотов в минуту (об / мин), так что поршню требуется пара секунд, чтобы завершить цикл. Было бы невозможно запустить обычный двигатель так медленно, но давайте представим, что мы могли бы. На этой низкой скорости нам нужно иметь такую форму выступов кулачка, чтобы:

Как только поршень начинает двигаться вниз на такте впуска (так называемая верхняя мертвая точка или ВМТ ), впускной клапан открывался.Впускной клапан закроется сразу после того, как поршень опустится до дна.
Выпускной клапан открывается сразу после того, как поршень опускается до дна (так называемая нижняя мертвая точка, или BDC ) в конце такта сгорания, и закрывается, когда поршень завершает такт выпуска.

Эта установка будет очень хорошо работать для двигателя, пока он работает на этой очень низкой скорости. Но что произойдет, если вы увеличите обороты? Давай выясним.

Когда вы увеличиваете число оборотов в минуту, конфигурация распределительного вала от 10 до 20 оборотов в минуту не работает.Если двигатель работает со скоростью 4000 об / мин, клапаны открываются и закрываются 2000 раз в минуту или 33 раза в секунду. На этих скоростях поршень движется очень быстро, поэтому воздушно-топливная смесь, устремившаяся в цилиндр, также движется очень быстро.

Когда впускной клапан открывается и поршень начинает свой ход впуска, топливно-воздушная смесь во впускном желобе начинает ускоряться в цилиндр. К тому времени, когда поршень достигает нижней точки своего такта впуска, воздух / топливо движутся с довольно высокой скоростью.Если бы мы закрыли впускной клапан, весь этот воздух / топливо остановился бы и не попал в цилиндр. Если впускной клапан остается открытым немного дольше, импульс быстро движущегося воздуха / топлива продолжает нагнетать воздух / топливо в цилиндр, когда поршень начинает свой такт сжатия. Таким образом, чем быстрее работает двигатель, тем быстрее движется воздух / топливо и тем дольше мы хотим, чтобы впускной клапан оставался открытым. Мы также хотим, чтобы клапан открывался шире на более высоких скоростях — этот параметр, называемый подъемом клапана , определяется профилем выступа кулачка.

На анимации ниже показано, как обычный кулачок и рабочий кулачок имеют разные фазы газораспределения. Обратите внимание, что циклы выпуска (красный кружок) и впуска (синий кружок) намного больше перекрываются на кулачке производительности. Из-за этого автомобили с этим типом кулачка, как правило, очень грубо работают на холостом ходу.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Два разных профиля кулачка: нажмите кнопку под кнопкой воспроизведения, чтобы переключаться между кулачками.Кружки показывают, как долго клапаны остаются открытыми: синий — впускной, красный — выпускной. Перекрытие клапанов (когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно) выделяется в начале каждой анимации.

Любой распределительный вал будет идеальным только при одной частоте вращения двигателя. При любой другой частоте вращения двигатель не будет работать в полную силу. Поэтому фиксированный распределительный вал — это всегда компромисс. Вот почему автопроизводители разработали схемы изменения профиля кулачка при изменении частоты вращения двигателя.

Распредвалы на двигателях имеют несколько различных расположений. Мы поговорим о некоторых из самых распространенных. Вы, наверное, слышали терминологию:

Одиночный верхний кулачок (SOHC)
Двойной верхний кулачок (DOHC)
Толкатель

В следующем разделе мы рассмотрим каждый из этих конфигурации.

Что подразумевается под градусом распределительного вала и почему это необходимо?

Как найти верхнюю мертвую точку (Т.ОКРУГ КОЛУМБИЯ.)?

Точное определение верхней мертвой точки может быть сложной задачей. Проблема в поиске настоящего T.D.C. хода поршня заключается в том, что поршень находится в точке T.D.C. на несколько градусов коленвала вращение. Вы должны использовать устройство для остановки поршня в одном и том же положении по обе стороны от T.D.C. и снимите показания с градусного колеса.

Затем вы разделите разницу в этих показаниях и переместите указатель на эту величину, сделав ее истинной T.D.C. точка. Начните процедуру с установки градусного колеса на конце коленчатый вал надежно, и проворачивая двигатель примерно до T.D.C. Установите указатель и совместите его с нулем на градусном колесе. Теперь поверните двигатель, чтобы переместить поршень в цилиндр. Установите ваш положительный результат остановки устройства в отверстие свечи зажигания и продлить болт. Теперь вручную проверните двигатель ( не используйте стартер, иначе вы проделаете отверстие в поршне ), вращая, пока поршень не поднимется и не остановится напротив болта. Посмотрите на градусное колесо и запишите количество градусов, показанное указателем.

Вручную проверните двигатель в обратном направлении, пока поршень не поднимется и снова не остановится на болте.Вернитесь на
к колесу градусов и запишите градусы, которые оно теперь показывает. Сложите эти два значения вместе и разделите ответ на два. Теперь либо переместите указатель на это количество градусов, либо осторожно ослабьте ступенчатое колесо (не нарушая положения коленчатого вала) и переместите колесо на эту требуемую величину в
единиц. Снова затяните болты и снова проверните двигатель, убедившись, что показания на каждой стороне T.D.C. равны градусам от нуля. Если это так, то теперь ноль на градусном колесе будет истинный T.Точка постоянного тока. Извлеките стопорное устройство из отверстия свечи зажигания, так как эта процедура будет завершена.

Простое объяснение градуса кулачка

Проще говоря, процесс градуса можно представить как использование циферблатного индикатора и градусного колеса в качестве инструментов для определения одного оборота вокруг выступа кулачка. Вы начнете с основного круга мочка там, где нет лифта. См. Рисунок ниже. Затем, вращая двигатель, вы продвинетесь вверх по открывающейся стороне, пройдете через верхнюю часть лепестка, а затем переместитесь вниз по закрывающей стороне, закончив обратно на базовый круг.Циферблатный индикатор переместится от нуля до максимального подъема лепестка, а затем вернется к нулю во время этого оборота. Вы будете смотреть на циферблатный индикатор и остановитесь в двух ключевых точках, чтобы снять показания. от градусного колеса. Обе точки
будут, когда циферблатный индикатор покажет 0,050 дюйма подъема подъемника. Это значение 0,050 дюйма будет иметь место на стороне открытия и снова на стороне закрытия выступа. Затем эти показания будут сравниваться с карточка спецификации, чтобы увидеть, насколько вы близки. При необходимости можно внести коррективы, чтобы установить распредвал в точное положение.

Важные советы, которые следует помнить при градировании распредвала

1. Вы всегда должны использовать подъемник того же типа и размера, что и ваш распредвал . Например, вы не можете использовать подъемник диаметром 0,842 дюйма на распредвале, разработанном для подъемника диаметром 0,875 дюйма. Вы не можете использовать стандартный (плоский) подъемник для изменения положения распределительного вала с роликами.

2 . Удалите излишки смазки с выступов и подъемников. что вы проверяете.Густое масло, особенно монтажная смазка (паста), может привести к ошибочным показаниям. Перед проверкой протрите детали начисто и не забудьте повторно смазать их, когда вы законченный.

3 . Если вы допустили ошибку и повернули двигатель дальше точки, на которой вы хотели снять показания, не поддерживает вращение . Если вы это сделаете, любое провисание цепи привода ГРМ или люфт в шестернях повлияет на показания, вызывая ошибку. Если вы пропустите точку остановки, просто продолжайте вращать двигатель в обычном направлении, пока не вернетесь в желаемую точку.

Порядок упреждения распредвала

1 . Циферблатный индикатор и подставка должны быть надежно прикреплены к двигателю. Любое отклонение может вызвать ошибку в ваших показаниях. Используя цилиндр номер один в качестве отправной точки, рукой вращайте двигатель в обычном направлении (по часовой стрелке, когда вы стоите перед двигателем), пока впускной клапан не закроется (подъемник находится внизу на основной окружности выступа кулачка). Если прием коллектор снят с двигателя, установите плунжер индикатора
непосредственно на сам всасывающий подъемник.Если впускной коллектор находится на двигателе
, вы можете использовать толкатель в качестве удлинителя циферблатного индикатора и установить наконечник плунжера непосредственно на толкатель. В любом случае важно убедиться, что угол циферблатного индикатора плунжер имеет тот же угол, что и ход подъемника или толкателя. Мы хотим читать «прямолинейное» (линейное) движение этих частей, поэтому плунжер должен быть правильно выровнен. Когда индикатор установлен, установите циферблатный индикатор на ноль.

2 .Вручную проверните двигатель в его нормальном направлении вращения, следя за стрелочным индикатором. Когда подъемник начинает двигаться вверх по открывающейся стороне выступа, показания на циферблате индикатор начнет увеличиваться. Продолжайте вращать двигатель до тех пор, пока циферблатный индикатор не покажет подъем на 0,050 дюйма. Остановитесь, снимите показание на градусном колесе и запишите его.

3 . По мере того, как вы продолжаете вращать двигатель, показания на круговом индикаторе будут поднимитесь до максимального подъема лепестка.Теперь подъемник находится на вершине лепестка.(Максимальный подъем лепестка показано на карточке спецификаций и может быть проверено на этом этапе, если вы хотите.) Продолжайте вращение, и подъемник начнет движение по закрывающей стороне выступа. Внимательно следите за циферблатным индикатором, пока числа по убыванию. Когда индикатор вернется к показанию 0,050 дюйма, остановитесь, снимите показание градусного колеса и запишите его. Поверните двигатель и вернитесь к основной окружности лепестка. Циферблатный индикатор должен снова показать ноль, чтобы убедиться, что процесс был выполнен правильно. .

4. Теперь у вас есть два важных показания градусного колеса, оба снятые, когда циферблатный индикатор показывает 0,050 «. Одно показание, когда индикатор поднимается на открытой стороне, другое, когда оно было спуск по закрывающей стороне. Сравните эти числа с числами на карте осмотра распределительного вала
, чтобы проверить положение впускного лепестка. Карточка со спецификациями распределительного вала предоставляет много информации, но цифры, которые вас больше всего интересуют для градуса кулачка, находятся внизу. карты.В поле, обозначенном как «Время кулачка при 0,050» подъема толкателя «. (Напоминаем, что слова толкатель и толкатель означают одно и то же. Это также может быть выражено как подъем толкателя 0,050 дюйма). это поле представляет собой градусные показания, которые колесико градусов будет показывать для стороны впуска, «открывающей» лепесток, и стороны впуска, «закрывающей» выступа, когда циферблатный индикатор находится на 0,050 дюйма подъема. (Ниже этих цифр показаны начальные и конечные цифры для выхлопа.) Сравните свои показания для притока с показаниями на карте.Если вы в пределах градуса, ваш распредвал установлен в правильное положение.

5 . Вы можете выполнить точно такую же процедуру для выхлопного патрубка, чтобы определить точки его открытия и закрытия при подъеме толкателя (или подъемника) 0,050 дюйма, и сравнить эти показания с те, что указаны на карточке спецификации. Если вы также проверите выхлопной патрубок, у вас будет четыре точки отсчета (открытие и закрытие впуска и открытие и закрытие выпуска). Помните, если вы равны плюс или минус один градус этих показаний, ваш кулачок находится в правильном месте и будет синхронизирован с вращением коленчатого вала.

Что делать, если распредвал смещен и требует исправления?

Существует несколько методов регулировки положения распределительного вала для исправления несоосности. В большинстве комплектов высокопроизводительных цепей ГРМ нижняя звездочка кривошипа обрабатывается с тремя или более шпоночные пазы, позволяющие продвигать или замедлять распредвал. Также имеются смещенные шпонки коленчатого вала. Другой популярный метод — это эксцентриковые втулки газораспределительного механизма со смещением, которые можно установить в верхняя звездочка распределительного вала для изменения положения распределительного вала по отношению к звездочке на тех распределительных валах, которые используют установочный штифт для индексации.Используйте любой из этих методов, затем один раз выровняйте распредвал. еще раз, чтобы убедиться, что это правильно.

Комплекты ступенчатых втулок и приводных цепей привода ГРМ.

Глоссарий

А

ПРОТИВОНАСОСНЫЙ ТОПОР: Гидравлический толкатель Искендериана, который автоматически стравливает захваченное масло подъемника через запатентованный порт сброса, когда подъемник накачивает подъемник из-за случайного превышения оборотов двигателя.

ПРОТИВОУПОРНЫЙ ПОДШИПНИК: Специальный игольчатый подшипник, прикрепленный к звездочке кулачка или шестерне, который предотвращает осевое смещение распределительного вала в крышке ГРМ на высокой скорости.Это состояние может резко изменить угол опережения зажигания, а также повредить кулачок и двигатель.

ПЛОЩАДЬ ПОД КРИВОЙ МОЩНОСТИ: Область, охватываемая кривой мощности при построении графического графика на основе показаний крутящего момента и оборотов динамометра.

к началу

В

ПРУЖИНА БАРРЕЛЯ: Конструкция клапанной пружины от Iskenderian, которая визуально напоминает форму бочки, имея немного меньший диаметр на каждом конце, чем в центре.

BASE CRICLE: Концентрическая или круглая часть выступа кулачка, на которой производится регулировка зазора клапана (также называемая пяткой).

ВОЗДУХОДУВКА (или нагнетатель): Механическое устройство, которое нагнетает большее количество топлива и воздуха в цилиндры двигателя посредством вращающихся крыльчаток, которые приводятся в действие мощностью двигателя. Два наиболее распространенных типа — центробежные и корневые (тип GMC). Также называется принудительной индукцией.

ПРОДУВКА: Относится к двигателю с наддувом.

BOOST: Количество сжатого воздуха, нагнетаемого в двигатель нагнетателем, измеряется в фунтах. на квадратный дюйм или на барометре в дюймах ртутного столба. Один фунт на квадратный дюйм равен примерно 2 дюймам ртутного столба на барометре. Атмосферное давление на уровне моря составляет примерно 15 фунтов. на квадратный дюйм, и большинство современных двигателей с наддувом поднимают это давление примерно до 30 фунтов. за кв. дюйм или 2 атмосферы.

к началу

С

КАЛИБРИРОВАННАЯ СТУПИЦА КОЛЕНВАЛА: Ступица, откалиброванная в градусах, чтобы можно было точно определить зажигание и синхронизацию кулачков.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОМПАРАТОР : Это дорогое оборудование сравнивает и оценивает производственные кулачки с прецизионным мастер-кулачком, чтобы проверить любые возможные отклонения.

КОНТУР КАМЕРЫ: См. «ПРОФИЛЬ КАМЕРЫ».

ПОСЛЕДУЮЩИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ: Обычно роликовый или плоский сопутствующий элемент распределительного вала, который передает действие распределительного вала на остальную часть клапанного механизма путем скольжения или качения по поверхности выступа кулачка.

CAM MASTER: После расчета конструкции кулачка она передается в прецизионный шаблон или мастер.Затем мастер устанавливается в станок для шлифования кулачков для создания формы выступов рабочего кулачка. Лепестки главного распределительного вала в 5 раз больше, чем у обычного распредвала, так что любое отклонение от фактического расчетного профиля сокращается в 5 раз.

ПРОФИЛЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ: Фактическая форма выступа кулачка. В Искендериане эти профили определяются компьютером IBM.

РАСПРЕДВАЛ: Вал, содержащий множество кулачков, которые преобразуют вращательное движение в возвратно-поступательное (подъемное) движение.На каждые 2 оборота коленчатого вала распредвал поворачивается на 1 оборот. Лепестки на распределительном валу приводят в действие клапанный механизм в зависимости от движения поршня в двигателе внутреннего сгорания.

НАуглероживание: Науглероживание газом — это метод, используемый компанией Iskenderian для термообработки стальных заготовок распределительного вала. В этом методе распределительный вал помещается в печь с газоуглеродной атмосферой и нагревается до нужной температуры. Когда вал поглотит необходимое количество углерода, его вынимают из печи и закаливают до нужного состояния.

CAST BILLET: Термин, используемый lskenderian для описания распредвала, сделанного из отливки. Материал для отливки — это специальный сплав железа под названием Proferal ».

ПОДЪЕМНИК ИЗ ОХЛАЖДАЮЩЕГОСЯ ЧУГУНА: Толкатель кулачка изготовлен из высококачественного сплава железа, подвергнутого термообработке путем заливки расплавленного чугуна в сотовую форму с охлажденной стальной пластиной внизу для термообработки лицевой поверхности подъемника. Он совместим только со стальными накладками и кулачками с твердым покрытием.

РАМКИ ЗАЗОРА: Часть выступа кулачка, примыкающая к основной окружности, которая поднимается с постоянной низкой скоростью (обычно 0,00035-00055 дюймов на градус поворота кулачка). Его цель, теоретически, состоит в том, чтобы компенсировать небольшие отклонения и компенсировать провисание клапанного механизма, создаваемое зазором клапана.

COIL BIND: Пружина клапана, сжатая до точки, в которой витки уложены друг на друга, и движение пружины вниз прекратилось.

КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ: Верно или с таким же центром.В терминологии распределительного вала кулачковые подшипники и кулачки концентричны друг другу, когда кулачок прямой и биение между всеми кулачками и подшипниками составляет 0,001 или менее.

ДИАМЕТР СЕРДЕЧНИКА: Диаметр распределительного вала, измеренный между кулачками.

КОРРЕКЦИОННАЯ ШЛИФОВКА: Процесс, с помощью которого распредвал другого производителя переточен и исправлен до идеальных геометрических координат искомой конструкции.

ПИЛА ДЛЯ РАСТЯЖЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ: При установке пружин клапана большого диаметра с высокими эксплуатационными характеристиками иногда необходимо увеличить основания пружины на головке с помощью этого типа инструмента.

к началу

Д

DESMODROMIC: Особый и сложный тип клапанного механизма. Каждый клапан управляется двумя лепестками. . . 1 лепесток открывает клапан, другой закрывает; поэтому пружины не используются для возврата клапанов на их места.

КОЛЕСО МЕЧТЫ: Название Искендерианского компьютера соотношения. Точно преобразует MPH в RPM или RPM в MPH. . . Установите желаемое передаточное число, противоположное диаметру шины, и считайте миль / ч при противоположных оборотах двигателя.Колесо снов напоминает круговую логарифмическую линейку.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ: Время, измеренное в градусах, в течение которого клапаны находятся вне своих посадочных мест во время цикла подъема выступа кулачка.

ДИНАМОМЕТР: Прибор для измерения крутящего момента автомобильного двигателя при различных оборотах. Затем это значение крутящего момента преобразуется в лошадиные силы.

DYNO: Сокращенное слово для обозначения динамометра.

к началу

E

ECCENTRIC: Диск, ось вращения которого находится вне его центра фигуры — используется для возвратно-поступательного или подъемного движения.Лепестки распредвала эксцентричны относительно подшипников кулачка.

к началу

F

СООТВЕТСТВУЮЩИЕ РАЗМЕРЫ: Что касается пружин клапана, это то же самое, что установленная высота пружины от ее основания на головке цилиндров до ее гнезда на держателе пружины.

ОТКРЫТИЕ ПЛАМЕНИ: Процесс термообработки, при котором распределительный вал подвергается воздействию открытого пламени, а затем гасится (охлаждается в масле).

FLANKS: Стороны выступа кулачка или часть выступа, которая находится между носиком и основной окружностью с обеих сторон.

ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ: См. «ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО».

ПОВКА: Металлический предмет, который был сформирован под давлением в раскаленном или полурасплавленном состоянии.

4130: Обычная марка хромомолибденовой стали. 41 представляет собой молекулярную структуру хромомолибденовой стали, а 30 представляет 30 1100 1% углерода, присутствующего в материале. Этот углеродный фактор определяет, до какой степени материал можно подвергать термообработке.

к началу

G

GEAR DRIVE: Специальный привод распределительного вала, использующий шестерни вместо общей цепи привода ГРМ.Зубчатый привод исключает изменения фаз газораспределения и распределителя из-за износа или растяжения стандартной цепи привода ГРМ. Зубчатый привод обеспечивает безупречный (точный и безупречный) синхронизацию.

GILMER BELT: Торговое название плоского резинового зубчатого ремня, используемого для привода нагнетателей. Резиновый ремень имеет сердечник из стальной проволоки для усиления, а внутренняя сторона ремня имеет равномерно расположенные зубцы, которые соответствуют канавкам, вырезанным на приводных шкивах нагнетателя.

GILMER PULLEY: Торговое наименование, которое используется вместе с ремнем Gilmer.В шкиве выточены канавки для зацепления с зубьями на ремне Gilmer.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО КОЛЬЦА GROOV-MATIC: Инструмент, разработанный и произведенный Искендерианом для вырезания канавки вокруг цилиндра. После прорезания канавки вставляется медная проволока так, чтобы 0,010 проволоки находились над плоскостью блока. Назначение выступающей части провода — увеличить давление на прокладку головки вокруг цилиндра, чтобы предотвратить утечку давления при наддуве двигателя.

GROSS LIFT: Теоретический подъем клапана, полученный путем умножения подъема кулачка на соотношение коромысел.

к началу

H

ЖЕЛЕЗНЫЕ ПОДЪЕМНИКИ: Кулачковый толкатель из высококачественного сплава железа. Изготовленные с использованием новейших технологий электронной печи, эти кулачковые подшипники и кулачки концентричны друг другу, когда кулачок прямой, а биение между всеми кулачками и подшипниками составляет 0,001 или менее.

НАКЛАДКА HAROFACE: Процесс, созданный Эдом Искендерианом для нанесения хромоникелевого сплава карбида вольфрама на внешнюю поверхность кулачка кулачка.Эти комбинированные сплавы обеспечивают сверхпрочную поверхность для огромного давления пружин и высоких оборотов современных универсальных двигателей для соревнований. Распредвалы с наплавкой предназначены только для максимальной конкуренции и не могут использоваться на улице.

ЗАМКИ РАЗЪЕМНЫХ КЛАПАНОВ ДЛЯ ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЙ: Компонент, внешне напоминающий полукруглую форму. Внутренняя часть конуса имеет выемки, чтобы они совпадали с канавками в верхней части клапана. Замки клапана предотвращают проскальзывание клапана через фиксатор пружины.Iskenderian — единственная компания, которая производит специальные замки из хромомолибдена, которые заменяют стандартные штампованные стальные детали.

ПЯТКА ДВИГАТЕЛЯ: То же, что «ОСНОВНОЙ КРУГ» или концентрической части выступа кулачка.

ОТВЕРСТИЕ ПИЛА: См. «КОЛЛЕКЦИОННАЯ ПИЛА».

к началу

я

INERTIA RAM: Состояние, создаваемое поршнем, когда он достигает нижней точки своего хода впуска, при котором инерция столба всасываемого воздуха продолжает уплотнять цилиндр до тех пор, пока давление не превысит атмосферное.

ВНУТРЕННЯЯ ПРУЖИНА КЛАПАНА: Для многих гоночных применений одиночная пружина клапана может не оказывать адекватного давления на клапанный механизм, и может возникнуть смещение клапана. Инженеры Isky определили давление пружины, необходимое для каждого измельчения, и когда это давление не может быть получено с помощью одной пружины, внутренняя пружина меньшего размера используется внутри большей внешней пружины.

ПОМЕХИ: В комбинации с двумя пружинами, где внешний диаметр внутренней пружины и 1.0. внешней пружины почти вплотную подходят друг к другу, так что между двумя пружинами имеется небольшая запрессовка.Это дает эффект демпфирования вибрации и пульсации пружины клапана.

к началу

Дж

к началу

K

наверх

L

ПОДЪЕМНИК: См. «ПОСЛЕДУЮЩИЙ УСТРОЙСТВО». ГРАФИК ПОДЪЕМНИКА: Установив распределительный вал в пустой блок, механик может построить график подъема кулачка в зависимости от каждого градуса поворота распределительного вала, установив циферблатный индикатор на толкатель или толкатель, а градусное колесо — на коленчатый вал.Все, что необходимо, — это повернуть коленчатый вал на каждые 5 градусов, снимать показания циферблатного индикатора через каждый из этих интервалов и переносить показания на миллиметровую бумагу.

LOBE: Лепесток эксцентричен по отношению к подшипникам кулачка распределительного вала и передает подъемное движение через клапанный механизм для приведения в действие клапанов. Конструкция кулачка определяет использование распределительного вала, то есть уличное использование, абсолютную конкуренцию.

LOBE CENTERS: Расстояние, измеренное в градусах между центральной линией впускного лепестка и центральной линией выпускного лепестка того же цилиндра.

к началу

M

МИКРОПРУЖИННЫЕ ПРОКЛАДКИ: Эти прокладки выполняют ту же функцию, что и обычные пружинные прокладки, за исключением того, что они предлагаются Iskenderian с шагом 0,005. Комбинируя разную толщину, механик может точно отрегулировать высоту и давление пружины.

ПОДЪЕМНИК ДЛЯ ГРИБОВ: Служит для тех же целей, что и обычный подъемник (плоский толкатель), но имеет другую форму. Поверхность подъемника (область, которая контактирует с кулачком) имеет больший диаметр, чем у корпуса подъемника -.- он отдаленно повторяет форму перевернутого гриба.

к началу

№

NET LIFT: Фактический подъем клапана. Этот подъем можно приблизительно определить, вычтя размер зазора клапана из значения общего подъема в каталоге. Производственные допуски на коромысла могут варьировать эту цифру в пределах ± 0,01.

ОБЫЧНО АСПИРАЦИОННЫЙ: Двигатель, в котором используются карбюраторы или впрыск топлива без механического устройства, которое нагнетает топливно-воздушную смесь в камеры сгорания (без наддува).

НОС ПОДЪЕМНИКА: Самая высокая часть выступа кулачка за пределами базовой окружности (положение полного подъема).

к началу

О

СМЕЩЕННЫЕ ВТУЛКИ: Эксцентриковая втулка, помещенная в кулачковую шестерню или звездочку для продвижения или замедления распредвала по отношению к коленчатому валу. Отверстие под установочный штифт в кулачковой шестерне или звездочке просверлено большего размера, чтобы принять эту втулку.

OFFSET KEY: Ступенчатая шпонка, которая используется для продвижения или замедления распредвала, если кулачок содержит шпоночную канавку, а не установочный штифт.Смещающие шпонки также используются на коленчатом валу для изменения фаз газораспределения.

OHV: Аббревиатура для верхнего клапана. «ВНЕШНЯЯ ПРУЖИНА КЛАПАНА: В комбинации с двумя пружинами внешняя пружина клапана всегда больше из двух пружин. Обычно она изготавливается из более тяжелой проволоки, чем внутренняя пружина.

OVERLAP: Ситуация, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно, когда поршень находится в (ВМТ).

к началу

п.

ПАРКЕРИЗАЦИЯ: Термохимическое применение, при котором на внешнюю поверхность распределительного вала наносится неметаллическое маслоопоглощающее покрытие.Это обеспечивает быструю обкатку без задира кулачков.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЗАДЕЛКИ ПОРШНЕЙ: Сегодняшние распредвалы с большим подъемом часто приводят клапаны двигателя слишком близко к головке поршня. Следовательно, необходимо вырезать более глубокие выемки в днище поршня, чтобы обеспечить соответствующий зазор между клапаном и поршнем и предотвратить столкновение клапанов с поршнями. (Минимальный рекомендуемый зазор составляет 100.) POLY LOCKS: Компонент клапанного механизма, который заменяет стандартные регулировочные гайки на коромыслах Chevrolet, Pontiac и Ford.Эти замки Poly-Locks обеспечивают более точную и надежную регулировку в более широком диапазоне и могут использоваться как с механическими, так и с гидравлическими толкателями.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ НАГРУЗКА: Для нагружения перед приложением другой нагрузки, как в случае с комплектом Isky UltraRev Kit, который предварительно нагружает роликовые толкатели на выступ кулачка, чтобы поддерживать их постоянный контакт.

PROFERAL IRON: Высококачественный чугунный сплав. Используется в основном для распределительных валов из-за его превосходной износостойкости.

PUSHROD: Компонент клапанного механизма, который соединяет толкатель и коромысло в двигателе с верхним расположением клапанов.Толкатели Iskenderian изготавливаются из бесшовных хромомолибденовых труб и бывают регулируемыми или нерегулируемыми. Они также имеют особую толщину стенок для обеспечения максимальной прочности и минимального веса.

к началу

Q

к началу

R

КОЛЕСО КОМПЬЮТЕРА: См. «КОЛЕСО МЕЧТЫ».

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ: Процесс, с помощью которого поверхность кулачка доводится до той же геометрической формы, но немного меньше по размеру.

ПЕРЕПОТРЕБЛЕНИЕ: Относится к операции, при которой штатный распределительный вал модифицируется в соответствии с гоночными спецификациями. Это следует делать только там, где трудно получить новые сердечники, как в случае с импортными автомобилями.

REV LUBE: Не содержащая моющих присадок смазка, содержащая дисульфид молибдена, которая наносится на кулачки распредвала при установке распредвала для предотвращения истирания и обеспечения защиты в критический период обкатки — первые 5 минут работы.

РОЛИКОВЫЙ ТОПОР: Роликовый толкатель выполняет те же функции, что и механический или гидравлический толкатель.Однако вместо того, чтобы скользить по поверхности кулачка, подъемник содержит роликовый подшипник, который катится по поверхности кулачка. Его главное преимущество заключается в том, что его рабочий диапазон очень гибкий и может использоваться на улицах и полосах, на низких или высоких скоростях.

к началу

S

ВИНТОВЫЕ ШПИЛЬКИ: Некоторые двигатели оснащены заводскими штифтами для установки и крепления коромысел. В условиях гонок эти шпильки склонны к вырыванию, и их необходимо заменять на ввинчивающиеся шпильки коромысла.

Для установки необходимо удалить старые шпильки и нарезать резьбу в отверстиях для шпилек с помощью специального метчика, входящего в комплект для установки.

ПУСК СЕДЛА: При недостаточном натяжении пружины клапана или при использовании плохо спроектированного кулачка, имеющего чрезмерные характеристики замедления и скорости, клапан приземляется с такой силой на седло клапана, что он имеет тенденцию подпрыгивать при ударе. , вызывая потерю компрессии и мощности в цилиндре.

SOLIDS: Чисто механические толкатели кулачка.Для этого толкателя или толкателя требуются регулируемые толкатели или регулируемые коромысла для получения требуемого зазора клапана.

РАЗДЕЛЕНИЕ ПЕРЕКРЫТИЯ: Событие, когда впускные и выпускные клапаны находятся вне своих седел одновременно и на одинаковом расстоянии. В это время отметка ВМТ на демпфере гармоник должна соответствовать стрелке на двигателе.

УСТАЛОСТЬ ПРУЖИНЫ: Пружины клапанов имеют тенденцию терять натяжение после работы в двигателе в течение определенных периодов времени из-за огромного напряжения, которому они подвергаются.Например, при 6000 об / мин каждая пружина должна работать 50 раз в секунду. Огромное тепло, генерируемое этим напряжением, в конечном итоге влияет на термическую обработку пружинной проволоки и заставляет пружину слегка деформироваться (падение давления).

ГАРМОНИКА ПРУЖИНЫ: См. «ПРУЖИННЫЙ УДАР».

ВЫСОТА ПРУЖИНЫ: См. «УСТАНОВЛЕННЫЕ РАЗМЕРЫ».

ДАВЛЕНИЕ ПРУЖИНЫ: Сила, прилагаемая пружиной клапана при сжатии (измеряется в фунтах на квадратный дюйм).

ФИКСАТОР ПРУЖИНЫ: Шайба ступенчатого типа из стали, титана или алюминия, которая передает усилие, оказываемое сжатой пружиной клапана на клапан.

ПРУЖИНА: Тонкая металлическая шайба, которая устанавливается между опорой пружины и головкой. Его цель — сжать пружину до правильной установленной высоты и натяжения.

НАПРЯЖЕНИЕ ПРУЖИНЫ: Фактор, который вызывает непредсказуемое поведение пружины клапана при высоких частотах возвратно-поступательного движения.Это вызвано инерционным действием отдельных витков пружины клапана. При определенных критических оборотах двигателя вибрации, вызванные движением кулачка, возбуждают собственные частотные характеристики пружины клапана, и этот эффект помпажа существенно снижает имеющуюся статическую нагрузку на пружину. Другими словами, эти силы инерции противодействуют натяжению пружины клапана на критических скоростях.

СТЕК ТВЕРДЫЙ: Относится к пружинам клапана. См. «ПРИВЯЗКА катушек».

СТАЛЬНАЯ БИЛЕТ: Цельный кусок стального прутка, из которого Iskenderian изготавливает большую часть своих роликовых распределительных валов.

НАПРАВЛЯЮЩЕЕ: Механическое устройство, которое нагнетает большее количество топлива и воздуха в цилиндры двигателя с помощью вращающихся крыльчаток, которые приводятся в действие от мощности двигателя. Основными типами являются центробежные, корневые (тип GMC) и лопастные.

к началу

т

наверх

U

ULTRA REV KIT: Устройство, разработанное Эдискендерианом для предварительной нагрузки роликового толкателя на распределительный вал, чтобы обеспечить более высокие обороты.Комплект состоит из 2 пластин, которые расположены с каждой стороны камеры ендовы, и пружины для каждого роликового толкателя. Пружины подходят между роликовым толкателем и тарелкой ендовы.

к началу

В

КЛАПАН: Объект в форме гриба, который используется для регулирования поступающего свежего воздуха! топливная смесь и отходящие выхлопные газы в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

СОБЫТИЕ КЛАПАНА: Точки открытия и закрытия клапана по отношению к коленчатому валу.

VALVE FLOAT: Неблагоприятное состояние, вызванное чрезмерной частотой вращения двигателя или недостаточным давлением пружины, приводящее к отставанию компонентов клапанной шестерни, когда они не соответствуют требованиям профиля кулачка. В этом случае клапан находится на большем расстоянии от своего седла, чем обычно, что вызывает потерю компрессии и мощности, а также возможное повреждение двигателя, если плавающий клапан ударяется о встречный поршень.

VALVE GEAR: То же, что «VALVE TRAIN.«

ЗАЗОР КЛАПАНА: То же, что и зазор клапана. Зазор клапана необходим для обеспечения теплового расширения компонентов клапанного механизма во время работы.

ДЕМПФЕР ПРУЖИНЫ КЛАПАНА: Виток пружины с плоской навивкой внутри внешней пружины клапана, которая из-за своего трения о внутреннюю поверхность витков создает эффект демпфирования трения при выбросе пружины клапана (гармониках). По возможности, пружины клапана lskenderian включают эту демпферную спираль.

ПРИВОД КЛАПАНА: Компоненты или набор деталей, используемых для управления клапанами вместе с распределительным валом.

VASCO JET 1000: Хромованадиевая легированная сталь, используемая в пружинах гоночных клапанов Sky Vasco Jet 1000, которая практически устраняет проблему усталости, характерную для обычных пружин клапана.

VINCO ПРОВЕРКА РАСПРЕДВАЛА ОПТИЧЕСКАЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА: Самая точная делительная головка в мире — с точностью до ± 1 секунды дуги (1! 3600 частей 1 градуса) и 0,000015 115 миллионных долей дюйма). Эта машина используется для проверки всех

к началу

Вт

к началу

X

к началу

Y

к началу

Z

наверх

Глава 6.Кулачки

Yi Zhang
с
Susan Finger
Stephannie Behrens

Содержание

6.1 Введение

6.1.1 Простой эксперимент: что такое кулачок?

Рисунок 6-1 Простой эксперимент с кулачком

Возьмите карандаш и книгу, чтобы провести эксперимент, как показано выше. Сделать закажите наклонную плоскость и используйте карандаш как слайдер (рукой в качестве руководства). Когда вы плавно перемещаете книгу вверх, что происходит с карандаш? Он будет выталкиваться вверх по направляющей.Таким методом вы преобразовали одно движение в другое очень простым устройство. Это основная идея кулачка. Вращая кулачки в На рисунке ниже столбцы будут иметь либо поступательный, либо колебательный движение.

6.1.2 Кулачковые механизмы

Преобразование одного из простых движений, например вращения, в любые другие движения часто удобно выполнять с помощью кулачковый механизм кулачковый механизм обычно состоит из двух движущихся элементы, кулачок и толкатель, закрепленные на неподвижной раме.Кулачок устройства универсальны, и практически любое произвольно заданное движение может быть полученным. В некоторых случаях они предлагают самые простые и самые компактный способ трансформации движений.

Кулачок может быть определен как элемент машины, имеющий изогнутый контур или криволинейная канавка, которая своим колебанием или вращением движение, дает заранее заданное движение другому элементу позвонил последователю . Кулачок выполняет очень важную функцию в работа многих классов машин, особенно автоматический тип, такой как печатные машины, обувное оборудование, текстиль станки, зуборезные и винторезные станки.В любом классе машины, в которых автоматическое управление и точное время Прежде всего, кулачок является неотъемлемой частью механизма. Возможный применение кулачков безгранично, а их формы очень разнообразны. разнообразие. Некоторые из наиболее распространенных форм будут рассмотрены в этом глава.

6.2 Классификация кулачковых механизмов

Мы можем классифицировать кулачковые механизмы по режимам входного / выходного движения, конфигурация и расположение толкателя, а также форма кулачок.Мы также можем классифицировать кулачки по различным типам движения. событий ведомого и посредством большого разнообразия движений характеристики кулачкового профиля. (Чен 82)

Рисунок 6-2 Классификация кулачковых механизмов

4.2.1 Режимы движения ввода / вывода

Поворотный кулачковый толкатель. (Рисунок 6-2a, b, c, d, e)
Вращающийся следящий элемент (Рисунок 6-2f):
Приводной рычаг качается или колеблется по дуге окружности относительно к ведомому стержню.
Перемещающий кулачковый толкатель (рисунок 6-3).
Стационарный кулачковый толкатель:
Система толкателя вращается относительно центральной линии вертикальный вал.

Рисунок 6-3 Перемещающий кулачок — перемещающий толкатель

6.2.1 Конфигурация ведомого

Привод острия ножа (Рисунок 6-2a)
Роликовый толкатель (Рисунок 6-2b, e, f)
Толкатель с плоской поверхностью (Рисунок 6-2c)
Косой толкатель с плоской поверхностью
Повторитель со сферической гранью (Рисунок 6-2d)

6.2.2 Расположение ведомых

Линейный толкатель:
Центральная линия толкателя проходит через центральную линию распредвал.
Смещение толкателя:
Центральная линия толкателя не проходит через центральную линию кулачкового вала. Величина смещения — это расстояние между эти две центральные линии. Смещение вызывает уменьшение стороны в роликовом толкателе присутствует усилие.

6.2.3 Форма кулачка

Дисковый кулачок или Дисковый кулачок :
Толкатель движется в плоскости, перпендикулярной оси вращения распредвал.Должен быть установлен переводчик или толкатель поворотного рычага. вынужден поддерживать контакт с профилем кулачка.
Кулачок с пазами или закрытый кулачок (Рисунок 6-4):
Это пластинчатый кулачок с ведомым элементом, перемещающимся в канавке на торце кулачка.
Рисунок 6-4 Кулачок с пазами
Цилиндрический кулачок или цилиндрический кулачок (Рисунок 6-5a):
Роликовый толкатель работает в канавке, вырезанной на периферии цилиндр. Последователь может перемещаться или колебаться.Если цилиндрический поверхность заменяется конической, получается конический кулачок.
Концевой кулачок (Рисунок 6-5b):
Этот кулачок имеет вращающуюся часть цилиндра. Последователь переводит или колеблется, тогда как кулачок обычно вращается. Концевой кулачок редко использовался из-за стоимости и сложности вырезания контура.

Изображение 6-5 Цилиндрический кулачок и концевой кулачок

6.2.4 Ограничения на ведомый

Ограничение силы тяжести:
Вес ведомой системы достаточен для поддержания контакта.
Ограничение пружины:
Пружина должна быть правильно спроектирована для сохранения контакта.
Положительное механическое ограничение:
Канавка поддерживает положительное воздействие. (Рисунок 6-4 и Рисунок 6-5a) Для кулачка на Рисунке 6-6 толкатель имеет два ролика, разделенных неподвижным расстояние, которое действует как ограничение; сопрягаемый кулачок в такое расположение часто называют кулачком постоянного диаметра .
Рисунок 6-6 Кулачок постоянного диаметра

Кулачок с механическим ограничением также может быть введен путем использования двойного или двойного кулачка. сопряженный кулачок по расположению, аналогичному тому, что показано на рисунке 6-7.У каждого кулачка свой ролик, но ролики установлены на одном возвратно-поступательный или качающийся толкатель.
Рисунок 6-7 Двойной кулачок

6.2.5 Примеры в SimDesign

Поворотный кулачок, движущийся толкатель

Рисунок 6-8 Перемещающий кулачок SimDesign

Загрузите файл SimDesign simdesign / cam.translating.sim. если ты поверните кулачок, ведомый будет двигаться. Вес последователя держит их на связи. Это называется кулачком с ограничением силы тяжести .

Поворотный кулачок / Поворотный толкатель

Рисунок 6-9 Поворотный кулачок SimDesign

Файл SimDesign — simdesign / cam.oscillating.sim. Уведомление что ролик используется на конце толкателя. Кроме того, пружина используется для поддержания контакта кулачка и ролика.

Если вы попытаетесь вычислить градусы свобода (DOF) механизма, вы должны представить, что ролик приваривается к толкателю, потому что вращение ролика не влиять на движение ведомого.

6.3 Номенклатура кулачков

На рисунке 6-10 показана номенклатура некоторых кулачков:

Рисунок 6-10 Номенклатура кулачков

Точка отслеживания : Теоретическая точка на ведомом, соответствующая точке фиктивный приверженец острия ножа . Он используется для генерации Кривая шага . В случае роликового толкателя след точка находится в центре ролика.
Угловая кривая : путь, образованный точкой следа в толкатель вращается вокруг неподвижного кулачка.

Рабочая кривая : Рабочая поверхность кулачок в контакте с толкателем. Для ножевого толкателя пластинчатого кулачка, кривой шага и рабочей кривой совпадают. В закрытом или рифленом кулачке имеется внутренний профиль и внешняя рабочая кривая .
Окружность шага : Окружность от центра кулачка через шаг точка. Радиус делительной окружности используется для расчета кулачка минимального размера. для заданного угла давления .
Основной круг ( контрольный круг ): наименьший круг от центра кулачка через кривую шага.
Базовая окружность : наименьшая окружность от центра кулачка до кривая профиля кулачка.
Ход или ход : Наибольшее расстояние или угол который ведомый движется или вращается.
Смещение ведомого : Положение ведомого конкретное нулевое положение или положение покоя (обычно это положение, когда f нижних контактов с основной окружностью кулачка) относительно ко времени или углу поворота кулачка.
Угол давления : Угол в любой точке между нормалью к кривая шага и мгновенное направление движения ведомого. Этот угол важен в конструкции кулачка, потому что он отражает крутизну кулачковый профиль.

6.4 События движения

Когда кулачок совершает один цикл движения, ведомый выполняет серия событий, состоящая из взлетов, остановок и возвращений. Подъем движение ведомого от центра кулачка, dwell движение, во время которого ведомый находится в состоянии покоя; и возврат движение толкателя к центру кулачка.

Есть много последовательных движений, которые можно использовать для подъемов и подъемов. возвращается. В этой главе мы описываем ряд основных кривых.

Рисунок 6-11 События движения

Обозначение

: Угол поворота кулачок, отсчитываемый от начала события движения;

: Ассортимент угол поворота, соответствующий событию движения;

ч: событие движения ведомого;

S: смещение ведомого;

В: Скорость ведомого;

A: Ускорение ведомого.

6.4.1 Движение с постоянной скоростью

Если бы толкатель двигался по прямой линии, рис. 6-11а, б, в, он имел бы равные смещения. в равные единицы времени, , т.е. , равномерная скорость от от начала до конца штриха, как показано на b. Ускорение, за исключением того, что в конце штриха будет ноль, как показано в c. В диаграммы показывают резкие изменения скорости, которые приводят к большим силам в начале и в конце штриха.Эти силы нежелательно, особенно когда кулачок вращается с большой скоростью. В движение с постоянной скоростью поэтому является только теоретическим интерес.

(6-1)

6.4.2 Движение с постоянным ускорением

Движение с постоянным ускорением показано на Рисунке 6-11d, e, f. Как указано в e, скорость увеличивается с равномерной скоростью в течение первой половины движения и уменьшается с равномерной скоростью во второй половине движения. В ускорение постоянное и положительное в течение первой половины движение, как показано на f, и является постоянным и отрицательным на всем протяжении Вторая половина.Этот тип движения дает ведомому наименьшее значение максимального ускорения по пути движения. В скоростном машины это особенно важно из-за сил, которые требуются для создания ускорений.

Когда
,

(6-2)

Когда
,

(6-3)

6.4.3 Гармоническое движение

Кулачковый механизм с основной кривой, такой как g на рисунке. 6-7g передаст простое гармоническое движение последователь.Диаграмма скорости в h указывает на плавное действие. В ускорение, как показано в i, максимальное в исходном положении, ноль в средней позиции и отрицательный максимум в финальной позиции.

(6-4)

6.5 Кулачковая конструкция

Поступательное или вращательное смещение толкателя является функцией угла поворота кулачка. Дизайнер может определить функцию в соответствии с конкретными требованиями в дизайне. Движение Требования, перечисленные ниже, обычно используются при проектировании профиля кулачка.

6.5.1 Дисковый кулачок с толкателем, перемещающим острие лезвия

Рисунок 6-12 представляет собой принципиальную схему дискового кулачка с острием. переводящий последователь. Мы предполагаем, что будет использован кулачковый механизм. чтобы реализовать соотношение смещения между вращением кулачок и перевод подписчика.

Рисунок 6-12 Каркасная схема дискового кулачка с перемещением острия лезвия

Ниже приведен список основных параметров для оценки этих типы кулачковых механизмов.Однако эти параметры адекватны только для определения толкателя с режущей кромкой и кулачкового механизма перемещающегося толкателя.

Параметры:

r _o : Радиус основания круг;

e : смещение ведомого от поворотного центр кулачка. Примечание: он может быть отрицательным.

с : смещение ведомого, которое является функцией угол поворота кулачка -.

IW : параметр, абсолютное значение которого равно 1.Это представляет направление поворота кулачка. Когда кулачок вращается по часовой стрелке: IW = + 1 , иначе: IW = -1 .

Принцип конструкции кулачкового профиля:

Метод, называемый инверсией, обычно используется в конструкции кулачкового профиля. Например, в дисковом кулачке с переводя ведомый механизм, ведомый переводится, когда кулачок поворачивается. Это означает, что относительное движение между ними — комбинация относительного поворотного движения и относительное поступательное движение.Не меняя этой особенности своих относительное движение, представьте, что кулачок остается неподвижным. Сейчас ведомый выполняет как относительное вращение, так и перевод движения. Мы перевернули механизм.

Кроме того, представьте, что острие лезвия толкатель движется по фиксированному профилю кулачка в перевернутом механизме. Другими словами, острие последователя рисует профиль кулачка. Таким образом, проблема проектирования кулачка профиль становится проблемой расчета следа острия ножа ведомого, движение которого является комбинацией относительных токарный и относительный переводной.

Расчетные уравнения:

Рисунок 6-13 Конструкция профиля перемещающегося толкателя

На рисунке 6-13 только часть профиля кулачка AK является отображается. Предположим, кулачок вращается по часовой стрелке. В начале движения, острие толкателя касается точки пересечение A основной окружности и кулачковый профиль. Координаты A : ( So, e ), а Итак, можно рассчитать по уравнению

Предположим, что смещение толкателя составляет S , когда угловой смещение кулачка есть.На данный момент координаты острия толкателя должны быть ( So + S, e ).

Чтобы получить соответствующее положение острия толкателя в перевернутый механизм, поверните толкатель вокруг центра кулачка в обратном направлении на угол. Острие ножа будет перевернут в точку K , что соответствует точке на профиль кулачка в перевернутом механизме. Следовательно, координаты точки K можно рассчитать по следующей формуле:

(6–5)

Примечание:

Смещение e отрицательно, если ведомый расположен ниже оси x .
Когда кулачок вращается по часовой стрелке: IW = +1 , в противном случае: IW = -1 .

6.5.2 Дисковый кулачок с качающейся режущей кромкой Подписчик

Предположим, что кулачковый механизм будет использоваться для колебания лезвия ножа. Нам нужно вычислить координаты профиля кулачка, что приводит к требуемое движение ведомого.

Изображение 6-14 Дисковый кулачок с острым качающимся толкателем

Основные параметры кулачковых механизмов такого типа приведены ниже.

r _o : Радиус основания круг;

a : Расстояние между шарниром кулачка и шарниром последователь.

l : длина толкателя на расстоянии от его оси. к его острию ножа.

: Угловой смещение толкателя, зависящее от угла поворота кулачка -.

IP : параметр с абсолютным значением 1. Он представляет местонахождение последователя.Когда ведомый находится над Ось x : IP = + 1 , иначе: IP = -1 .

IW : параметр с абсолютным значением 1. Он представляет токарную направление кулачка. Когда кулачок вращается по часовой стрелке: IW = + 1 , в противном случае: IW = -1 .

Принцип конструкции кулачкового профиля

Основным принципом при проектировании профилей кулачков остается инверсия, аналогичная принципу для проектирование других кулачковых механизмов, ( e.грамм. г. переводящий кулачковый механизм толкателя). Обычно последователь колеблется при повороте кулачка. Это означает, что относительное движение между ними — комбинация относительного поворотного движения и относительное колебательное движение. Не меняя этой особенности своих относительное движение, пусть кулачок остается фиксированным, а ведомый выполняет как относительное вращательное движение, так и колебательное движение. Представляя таким образом мы фактически перевернули механизм.

Рисунок 6-15 Конструкция профиля кулачка для вращающегося толкателя

На Рисунке 6-15 показана только часть профиля кулачка BK .Мы Предположим, что кулачок вращается по часовой стрелке.

В начале движения острие ножа ведомый соприкасается с точкой пересечения ( B ) основания круг и профиль кулачка. Начальный угол между ведомым ( AB ), а линия двух опорных точек ( AO ) равна 0. Ее можно рассчитать по формуле треугольник OAB .

Когда угловое смещение кулачка равно, колебательное смещение последователя, который измеряет от своего исходного положения.В этот момент угол между ведомым и линией проходит через две точки поворота. +0.

Координаты острия ножа в этот момент будет

(6-6)

Чтобы получить соответствующий острие ведомого в перевернутом механизма, просто поверните толкатель вокруг центра кулачка в обратное направление поворота кулачка на угол. Острие ножа будет перевернут в точку K , которая соответствует точке на кулачке профиль в перевернутом механизме.Следовательно, координаты точка K может быть рассчитана по следующей формуле:

(6-7)

Примечание:

Когда исходное положение ведомого находится выше x осей, IP = +1 , иначе: IP = -1 .
Когда кулачок вращается по часовой стрелке: IW = +1 , в противном случае: IW = -1 .

6.5.3 Дисковый кулачок с роликовым толкателем

Дополнительные параметры:

r : радиус ролика.
IM : параметр, абсолютное значение которого равно 1, указывающее, какой огибающая кривая будет принята.
RM : внутренняя или внешняя огибающая кривая. Когда это внутренний конверт кривая: RM = + 1 , иначе: RM = -1 .

Принцип конструкции:

По-прежнему используется основной принцип построения профиля кулачка методом инверсии. Тем не менее кривая не создается напрямую инверсией. Эта процедура состоит из двух шаги:

Представьте себе центр ролика как острие.Эта концепция важен в конструкции профиля кулачка и называется точкой следа толкателя. Вычислите кривую шага aa , то есть след точка шага в перевернутом механизме.
Профиль кулачка bb является продуктом огибающего движения серия роликов.
Рисунок 6-16 Точка следа толкателя на дисковом кулачке

Расчетные уравнения:

Задача расчета координат профиля кулачка — это задача вычисления точек касания последовательности роликов в перевернутый механизм.В момент, показанный на рис. 6-17, касательная точка P на профиле кулачка.

Рисунок 6-17 Точка касания P ролика к кулачку диска

Расчет координат точки P выполняется в два этапа:

Рассчитать наклон касательной tt точки K на кривая шага, aa .
Рассчитать наклон нормальной nn кривой aa при точка К .

Поскольку у нас уже есть координаты точки K: ( x, y ), мы можем выразить координаты точки P как

(6-8)

Примечание:

Когда кулачок вращается по часовой стрелке: IW = +1 , в противном случае: IW = -1 .
, когда огибающая кривая (профиль кулачка) лежит внутри кривой шага: RM = +1 , иначе: RM = -1 .

Содержание

Полное содержание

1 Физические принципы

2 Механизмы и простые машины

3 Подробнее о машинах и механизмах

4 Базовая кинематика жестких тел с ограничениями

5 планарных рычагов

6 кулачков

6.1. Введение

6.1.1 Простой эксперимент: что такое кулачок?

6.1.2 Кулачковые механизмы

6.2 Классификация кулачковых механизмов

6.2.1 Конфигурация ведомого

6.2.2 Расположение ведомого

6.2.3 Форма кулачка

6.2.4 Ограничения для ведомого

6.2.5 Примеры в SimDesign

6.3 Номенклатура кулачка

6.4 События движения

6.4.1 Движение с постоянной скоростью

6.4.2 Движение с постоянным ускорением

6.4.3 Гармоническое движение

6,5 кулачковая конструкция

6.5.1 Дисковый кулачок с режущей кромкой Перевод подписчика

6.5.2 Дисковый кулачок с качающейся режущей кромкой Последователь

6.5.3 Дисковый кулачок с роликовым толкателем

7 передач

8 Прочие механизмы

Индекс

Ссылки

sfinger @ ri.cmu.edu

Анализ и проверка распределительного вала — Двигатели L&M

Дом › Анализ и проверка распределительного вала

Взгляните на нашу конструкцию профиля кулачка распредвала и процессы контроля качества. Каждый распредвал, который мы продаем, проверяется и проверяется на соответствие перед отправкой нашим клиентам или установкой в их двигатели.

Каждый предлагаемый нами распредвал проходит проверку перед продажей или установкой в двигатель клиента.Многие люди называют себя разработчиками распределительных валов, но большинство из них используют элементарные методы. «Дизайнер кулачков» обычно определяет кулачок, где они хотят, чтобы события клапана (обычно два) при подъеме 0,050 дюйма и максимальном подъеме; этот простой подход устанавливает только положение клапана относительно положения коленчатого вала. Чтобы правильно спроектировать распределительный вал, необходимо использовать стол полного подъема для определения всех событий клапана … все 360 событий, а не только 2. Мы — одна из немногих мастерских, которые могут правильно и точно проектировать профили OHC.

Рис. 1. Определение профиля кулачка распредвала

Математика, необходимая для правильного проектирования распределительного вала, сложна, но вам будет полезно провести собственное исследование; Это интересная и важная тема при работе с высокопроизводительными двигателями.

От проекта до готового распредвала

Первым шагом процесса проверки является создание файла проекта, который можно отправить на шлифовальный станок с ЧПУ для создания профиля выступа кулачка.Без файла проекта мы не смогли бы сравнить готовый произведенный распределительный вал с требуемыми проектными спецификациями. Файл проекта состоит из управляющей информации ЧПУ, описывающей точный профиль кулачка, который необходимо создать. Следует отметить, что распределительный вал создается с помощью шлифовального круга, который имеет радиус (тангенциальный), подобный радиусу толкателя, который будет использоваться в окончательной конструкции двигателя.

Рис. 2. Конечная погрешность шлифовки распредвала

Отношение радиуса шлифовального круга к радиусу толкателя абсолютно необходимо при производстве распределительного вала.Если шлифовальный круг слишком большой, он не сможет обработать кривые шлифования, такие как отрицательные радиусы, что приведет к неправильному окончательному шлифованию. Это отклонение будет проанализировано на этапе постпроизводства, и для исправления ошибок потребуется провести повторную шлифовку.

Проверка распределительного вала с анализом размеров

Требуется надлежащее испытательное устройство для точного измерения окончательных размеров изготовленных распределительных валов. Мы выбираем устройство ez-cam по сравнению с другими инструментами анализа распределительного вала из-за его способности не только точно измерять профиль кулачка, но и за его способность измерять различия между отдельными шейками распределительного вала, что позволяет нам проверять такие условия, как отклонение от квадрата (изгиб распредвал).Изогнутые распредвалы и неправильная шлифовка лишат двигатель конечной мощности. Мы считаем, что анализ и проверка незаменимы при разработке высокопроизводительных двигателей.

Рис. 3. Анализ и проверка распределительного вала EZ-Cam Machine

Анализ распределительного вала — относительно простой процесс. Процесс ЧПУ управляет установленным толкателем, который перемещается от кулачка к кулачку, затем от цапфы к шейке, где он опускается на поверхность распределительного вала при его повороте на 360 градусов.Управляющее программное обеспечение ЧПУ преобразует движения ведомого в размерные данные, которые затем можно сравнить с файлом проекта ЧПУ. Проще говоря, он имитирует отношения подъемника для создания полного подъемного стола, который затем сопоставим с желаемым подъемным столом.

А РАСПРЕДВАЛ: ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ | by Rajesh Pawar

Распределительный вал играет роль синхронизирующего устройства, которое управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов, а также фиксирует перекрытие клапанов, которое действует в верхней мертвой точке на такте выпуска.Вал построен с многочисленными цапфами, которые перемещаются на карданах внутри двигателя. Он имеет яйцевидные лепестки, которые стимулируют клапанный механизм либо за счет движущихся толкателей и подъемников, либо путем прямого надавливания на стержни клапана. Распределительный вал ограничен вращением коленчатого вала за счет привода ГРМ, ремня ГРМ или зубчатых колес, и сбои в приводе распределительного вала могут позволить клапанам взаимодействовать с головками поршней, что вызывает обширное внутреннее разрушение.

Дополнительные функции распределительного вала:

Распределительные валы в зрелых двигателях могут также иметь автоматизированные шестерни, которые приводят в действие распределитель и масляный насос.В современных двигателях к распределительному валу может быть прикреплен датчик положения, который передает данные в блок управления трансмиссией, чтобы помочь модулю правильно рассчитать время пульсации впрыска топлива и зажигания. Некоторые двигатели могут иметь несколько распределительных валов, как в некоторых машинах с верхним расположением распредвала, в основном с V-образной структурой. В двигателях с десмодромным клапанным механизмом используется минимум 2 кулачка, так как имеется 1 кулачок с открыванием нажатием и 1 кулачок с оттягиванием вместо классического кулачка с открыванием нажатием и пружинами клапана для закрытия клапана, когда кулачок вращается за пределы мочка и обратно на основание круга.

Измерение распредвала:

Измерение всего лепестка, графическое представление и анализ подъемной силы, ускорение, скорость, удар (3-е производное), радиус кривизны, давление угла

Данные лепестков изменены и сведены к нулю биение основной окружности

Распределительный вал может иметь списки углового положения для всех углов кончика лепестков

Он может быть сопоставлен с данными измерений и профилями данных проектного подъема в числовом и графическом режимах

Графические изображения на экране представлены для всех кривизны движения

Вам будут доступны распечатанные отчеты с табличными данными и экранная графика

Сравнить радиус базовой окружности, биение и углы вершины лепестков с проектными данными, представляющими ограничения допуска

Он также может иметь вывод и ввод данных в дюймах или метрических единицах

Программы EZCAM и работает под Windows

Управляется компьютером число оборотов распределительного вала на механических версиях

Включает датчики HeidenhainTM и данные Оборудование для сортировки

Требуется измерительный зонд только одного размера, независимо от размера толкателя двигателя

Пользовательская предварительная настройка включена также для других языков

Анализ распределительного вала:

Объемы исследования и анализа включают способность распознавать статику и динамику структурный анализ, установившиеся и переходные процессы, дополнительные вопросы частоты и потери устойчивости, статический или изменяющийся во времени магнитный анализ, а также различные типы полей и связанные реализации.

Распредвал: устройство и принцип работы

Устройство

Работа распредвала

Количество распредвалов в моторе

Общее устройство распределительного механизма (ГРМ)

Вал распределительный. Устройство и назначение распределительного вала

Кулачка — распределительный вал

Классификация спортивных и тюнингованных распредвалов

Низовые

Универсальные

Верховые распредвалы

Верховые спортивные распредвалы

Кулачковый вал — топливный насос

Влияние распредвала на работу двигателя

Главные характеристики распредвала

Принцип действия и устройство распредвала

Классификация спортивных распредвалов

Отличия спортивного распредвала от серийного образца

Распредвал Словарь автомеханика

Конструктивные особенности

Принцип работы

Поломки распредвала

Лада Гранта Бортжурнал Спорт-шкив РВ разрезной шкив распредвала

Причем здесь спортивный распредвал

Распредвал: устройство, принцип работы

Что такое распредвал, для чего он нужен

Устройство и принцип работы распредвала

Что такое датчик распредвала?

Основные неисправности и их причины

Распредвал: описание,характеристики,устройство,принцип действия. | АВТОМАШИНЫ

Принцип действия и устройство распредвала

Поломки распредвала

ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРЕДВАЛА

Распределительный вал

Устройство и принцип работы распределительного вала

﻿Характеристики распредвала

Как осуществляется привод распределительного вала. Типы грм. Что такое распредвал

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Конструктивные особенности

Принцип работы

Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания (Патент)

Как работают распредвалы | HowStuffWorks

Основы распределительного вала

Что подразумевается под градусом распределительного вала и почему это необходимо?

Глоссарий

А

В

С

Д

E

F

G

H

я

Дж

K

L

M

№

О

п.

Q

R

S

т

U

В

Вт

X

Y

Z

Глава 6.Кулачки

Содержание

6.1 Введение

6.1.1 Простой эксперимент: что такое кулачок?

Рисунок 6-1 Простой эксперимент с кулачком

6.1.2 Кулачковые механизмы

6.2 Классификация кулачковых механизмов

Рисунок 6-2 Классификация кулачковых механизмов

4.2.1 Режимы движения ввода / вывода

Характеристики распредвала