Все про распределительный вал двигателя. устройство и назначение распределительного вала

Подробнее о газораспределительном механизме

Поскольку распредвал работает в тандеме еще с несколькими узлами, автоконструкторы задумались и над их модернизацией. Предпосылки к этому появились еще в 80-х годах: конструкция валов и их установка казалась решенной проблемой.

Сегодня чаще всего встречаются двигатели со следующими системами, по которым меняются фазы газораспределения:

Система Valvetronic – разработка компании BMW. Суть в том, что подъем клапанов регулируется вместе с изменением того положения, которое имеют оси вращения коромысел;
Система VTEC – разработана компанией Honda. Фазы регулируются за счет использования двух кулачков;
Система VVT-I – разработка компании Toyota. Фазы регулируются по мере того, что вал проворачивается относительно приводной звезды.

Встречаются и другие варианты. Как правило, автопроизводители могут использовать различные ГРМ даже в одной линейке транспорта. Эксперименты не прекращаются до сих пор: инженеры добиваются высокой экологичности двигателя, достижения максимальной мощности, малого расхода топлива.

Стоит полагать, что в ДВС будущего или не будет клапанного механизма, или клапана будут открываться при помощи пневматических или магнитных толкателей. В разработке новых систем преуспели Volkswagen, Honda и Mitsubishi.

Будто сошел со страниц фантастического романа оппозитный двигатель от EcoMotors. Он компактный и экономичный, однако, интересен не этими качествами. В нем нет ни одного клапана. Экспериментальный образец может развить максимальную мощность в 325 л.с.

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!

Основные неисправности

Технология производства распредвалов ориентирована на весь срок службы автомобиля, и выход его из строя явление достаточно редкое. Более того симптомы, свидетельствующие о повреждении распредвала, зачастую перекликаются с неисправностями других систем двигателя. А поскольку даже визуальная оценка его состояния требует финансовых затрат, следует предварительно убедится в корректной работе топливной системы и системы зажигания.

К основным дефектам распредвала помимо полного разрушения следует отнести износ его рабочих элементов. Несмотря на закалку кулачков и опорных шеек их поверхности могут со временем изнашиваться в результате повышенных нагрузок или масляного голодания, вызванного неисправностями системы смазки двигателя. В этом случае возникают поперечные люфты, изменяется форма кулачков, что, в свою очередь, влияет на изменение фаз газораспределения и появление стуков из под клапанной крышки. Сокращение фаз газораспределения и уменьшение высоты подъема клапанов негативным образом сказывается на мощности двигателя.

Ремонт распредвала крайне трудоемок и экономически нецелесообразен, поскольку предполагает наплавление отсутствующего металла для восстановления формы кулачков с последующей его закалкой. Поэтому поврежденную деталь просто меняют на новую.

Однако, помимо износа распредвала существует ряд проблем, сопутствующих его работе и поддающихся ремонту. К ним можно отнести:

течь масла через сальник распредвала;
износ вкладышей;
смещение шестерни привода относительно метки в результате вытягивания цепи или повреждения ремня ГРМ.

Обнаружить течь масла можно при визуальном осмотре, об износе вкладышей может свидетельствовать стук в районе распредвала, а о перескакивании ремня ГРМ следует подумать при появлении выстрелов во впускной коллектор. Любая из этих неисправностей должна быть устранена в кратчайшие сроки, поскольку дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к серьезным повреждениям и, как следствие, внушительным финансовым вложениям.

Функции распредвала

Распредвал – элемент ГРМ (газораспределительного механизма). Он определяет порядок тактов мотора и синхронизирует открывание/закрывание клапанов, которые подают в цилиндры воздушно-топливную смесь и отводят отработанные газы.

Газораспределительный механизм работает по следующему принципу. В момент запуска двигателя стартер проворачивает коленчаты й вал . Распредвал приводится в движение при помощи цепи или ремня, посаженного на шкив коленвала. В цилиндре открывается впускной клапан, и в камеру сгорания поступает смесь бензина и воздуха. В этот же момент датчик коленвала подает импульс на катушку зажигания. В ней генерируется разряд, который идет на свечу зажигания .

К моменту, когда появляется искра, оба клапана в цилиндре закрыты, а топливная смесь сжата. Во время возгорания образуется энергия, и поршень перемещается вниз. Так коленвал проворачивается и приводит в движение распределительный вал. В этот момент он открывает выпускной клапан, через который выходят отработанные в процессе горения газы.

Распредвал всегда открывает нужный клапан на конкретный промежуток времени и на стандартную высоту. Благодаря своей форме этот элемент обеспечивает стабильный цикл смены тактов в моторе.

Подробно о фазах открытия и закрытия клапанов, а также об их настройках, показано в данном видео:

В зависимости от модификации двигателя в нем может стоять один или несколько распредвалов. В большинстве автомобилей эта деталь размещена в головке блока цилиндров. Она приводится в движение за счет вращения коленчатого вала. Эти два элемента соединяются при помощи ремня или цепи ГРМ.

Чаще всего одним распредвалом оснащены двс с рядным расположением цилиндров. Большинство таких двигателей имеет по два клапана на цилиндр (один впускной, а другой выпускной). Встречаются также модификации с тремя клапанами на цилиндр (два на впуск, один на выпуск). Двумя валами чаще комплектуются двигатели, в которых на один цилиндр приходится по 4 клапана. В оппозитных двс и с V-образной формой тоже устанавливается два распределительных вала.

Моторы с одним валом ГРМ имеют простую конструкцию, что приводит к снижению стоимости агрегата в процессе изготовления. Такие модификации легче обслуживать. Их всегда устанавливают на бюджетные автомобили.

На более дорогих модификациях двигателей некоторые производители устанавливают второй вал для снятия нагрузки на вал и в некоторых моделях ДВС для обеспечения сдвига фаз распределения газов. Чаще всего такая система встречается в автомобилях, которые должны отличаться спортивными характеристиками.

Распредвал всегда открывает клапан на конкретный промежуток времени. Чтобы улучшить эффективность мотора на повышенных оборотах, необходимо изменить этот интервал (двигателю нужно больше воздуха). Но при стандартной настройке газораспределительного механизма при повышенных оборотах коленвала впускной клапан закрывается раньше, чем в камеру поступит нужный объем воздуха.

В то же время, если установить спортивный распредвал (кулачки на дольше открывают впускные клапаны), на низких оборотах двигателя есть большая вероятность, что впускной клапан откроется еще до того, как закроется выпускной. Из-за этого часть смеси попадет в выхлопную систему. Как результат – потеря мощности на низких скоростях и повышение токсичности выхлопов.

Самая простая схема для достижения такого эффекта – установить распредвал с функцией проворачивания на определенный угол относительно коленвала. Этот механизм позволяет осуществить раннее и позднее закрытие/открытие впускных и выпускных клапанов. На оборотах до 3500 он будет находиться в одном положении, а когда этот порог преодолевается, вал немного проворачивается.

На сегодняшний день с целью повышения производительности силовых агрегатов разрабатываются электромагнитные и пневматические бескулачковые системы газораспределения. Пока такие модификации очень дорогие в производстве и обслуживании, поэтому их еще не устанавливают на серийные автомобили.

Помимо распределения тактов двигателя данная деталь приводит в движение дополнительное оборудование (зависит от модификации мотора), например, масляный и топливный насосы, а также вал трамблера.

Характеристики распредвала ваз 21213

ВСХ двигателей Нивы в зависимости от установленных распредвалов

Распредвалы «DYNAMIC CAMS» для двигателей ВАЗ классика

21213 — 1006010 —	80	03	37	48(48Г)	71	72(72Г)
Для двигателей объемом, см 3	1200 1300 1450	1450 1600	1600 1700	1600 1700	1700 1800	1700 1800
Подъемы клапанов, мм впускного выпускного	10,4 10,1	10,8 10,4	11,4 11,8	11,6 10,9	12,0 11,3	12,2 11,4
Опережение открытия до НМТ выпускного клапана, град.	44	45,5	51	62	56	68
Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана, град.	53	57,5	64	75,5	71	84

Примечание: 1. Фазы приведены при установке точки перекрытия клапанов в ВМТ. 2. Допускаемое смещение точки перекрытия клапанов от ВМТ -3. 0 град. по углу поворота коленвала. 3. Распредвалы 37, 48, 71 и 72 требуют доработки головки блока 4. Распредвалы не предназначены для использования с гидрокомпенсаторами. 5. Выпускаются модификации распредвалов 48Г и 72Г, предназначенные для работы в паре с гидрокомпенсатором.

Распредвалы «DYNAMIC CAMS» для двигателей ВАЗ классика спорт

21213 — 1006010 —	M3	M4
Подъемы клапанов, мм впускного выпускного	13,0 12,5	12,5 12,7
Опережение открытия до НМТ выпускного клапана, град.	70	75
Запаздывание закрытия после ВМТ выпускного клапана, град.	72	67
Опережение открытия до ВМТ впускного клапана, град.	63	63
Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана, град.	89	96
Высота перекрытия клапанов, мм	5,1	5,1

Примечание: 1. Фазы приведены при установке точки перекрытия клапанов в ВМТ. 2. Фактические подъемы клапанов могут отличаться он указанных в пределах 0,5 мм в зависимости от положения торца клапана относительно центра качания рычага. Эта установка требует дополнительных инструкций разработчика.

Для любителей более точной настройки автомобиля распредвалы №48(48Г), 71, 72(72Г) рекомендуется устанавливать с регулируемой разрезной звездочкой. Практически каждый вал можно поднастроить для города и для трассы, смещая точку перекрытия клапанов до ВМТ или после до 7 градусов. Если точка перекрытия до ВМТ — машина будет иметь низовую характеристику, т.е. прибавит крутящий момент на малых оборотах, потеряв его на больших. Это целесообразно в городе. И наоборот. При установке вала №37 на двигатель объемом 1,5л он будет верховым. При установке на 1,7 — низовым. Такая тенденция наблюдается со всеми валами. При увеличении кубатуры целесообразнее ставить верховой вал, так как низы увеличиваются за счет увеличения рабочего объема, а мощность на высоких оборотах прибавляется в связи с улучшением наполнения за счет вала обеспечивающего большее время-сечения. Причем, чем выше кубатура. Тем более выражен этот эффект. Если установить низовой вал (скажем 80) на объем 1,8 — получим прекрасный трактор, который сдвинет что угодно, но быстро ехать не сможет: после 3000об/мин двигатель умрет, крутить его можно будет только для шума. Если на двигатель 1,5 поставить вал №71 — он будет легко крутиться за 8000об/мин, а реально ехать только после 4000об/мин, и трогаться нужно будет с высоких оборотов, поджигая сцепление. Не ошибитесь с выбором вала. Распредвалы 71 и 72 требуют доработки головки блока, заключающейся в зенковании седел клапанов на 1,2-1,4мм (р/в 71-72) и последующей притирки. Это нужно сделать, во-первых, для правильного расположения оси качания рычага привода клапана относительно торца клапана, и, во-вторых, для увеличения допустимого хода пружин. Распредвалы 37 и 48 допускается устанавливать без доработки седел клапанов, хотя после зенкования седел на 0,8-1мм (р/в 37-48) результат будет лучше . Распредвалы не предназначены для использования с гидрокомпенсаторами. Выпускаются модификации распредвалов 48Г и 72Г, предназначенные для работы в паре с гидрокомпенсатором.

Наименование продукции	Цена розн.
80	3 100р.
03	3 200р.
37	3 400р.
48	3 600р.
48Г	3 600р.
72	3 800р.
72Г	3 600р.
М3	4 500р.
М4	4 500р.

На мой взгляд, для сравнения ВСХ разных распредвалов, необходимо оценивать площадь под кривой ограниченной желаемыми оборотами двигателя.

Также существует ещё множество распредвалов, ВСХ на которые ещё не обнаружены.

ВСХ «ближнего родственника», ВАЗ 2103 (для сравнения).

Внешняя скоростная характеристика двигателя 21213

Как обнаружить дефект распредвала

Основная причина выхода из строя распредвала – масляное голодание. Оно может возникать из-за плохого состояния фильтра или несоответствующего для данного мотора масла (по каким параметрам подбирается смазка, читайте в отдельной статье). Если соблюдать интервалы ТО, вал газораспределительного механизма прослужит столько же, сколько и весь двигатель.

Типичные неполадки распредвала

Из-за естественного износа деталей и недосмотра автомобилиста могут наблюдаться следующие неполадки вала газораспределителя.

Выход из строя присоединяемых деталей – шестерня привода, ремень или цепь ГРМ. В этом случае вал приходит в негодность и его нужно заменить.
Задиры на опорных шейках и выработка на кулачках. Сколы и канавки появляются из-за чрезмерных нагрузок, например, в результате неправильной регулировки клапанов. Во время вращения увеличенная сила трения между кулачками и толкателями создает дополнительный нагрев узла, разрушая масляную пленку.

Протечка сальника. Она возникает в результате длительного простоя мотора. Со временем резиновый уплотнитель теряет свою эластичность.
Деформация вала. Из-за перегрева мотора металлический элемент при большой нагрузке может искривляться. Такая неполадка выявляется появлением дополнительной вибрации в двигателе

Обычно такая неполадка не длится долго – из-за сильной тряски смежные детали быстро выйдут из строя, и мотор нужно будет отправлять на капитальный ремонт.
Неправильная установка
Само по себе это не является неполадкой, но из-за несоблюдения норм по затяжке болтов и регулировке фаз, ДВС быстро придет в негодность, и его нужно будет «капиталить».
К поломке самого вала может привести плохое качество материала, поэтому, выбирая новый распредвал, важно обращать внимание не только на его цену, но и на репутацию производителя.

Как визуально определить износ кулачков – показано в видео:

Износ распредвала — как определить визуально?

Watch this video on YouTube

Некоторые автомобилисты пытаются устранить некоторые неисправности вала ГРМ, шлифуя поврежденные участки или устанавливая дополнительные вкладыши. В таких ремонтных работах нет смысла, потому что при их выполнении невозможно достичь точности, необходимой для бесперебойной работы узла. В случае возникновения неполадки с распредвалом специалисты рекомендуют сразу его заменить на новый.

Принцип работы

Как уже выяснилось, распределительный вал обладает специальной формой расположенных на нём кулачков, подшипниками, а также собственной смазочной системой. При этом он работает совместно с коленчатым валом. И тут многие интересуются, сколько оборотов делает распредвал, а сколько их совершает коленвал. Если коленчатый вал совершает определённое количество оборотов, вращения у распределительного вала в 2 раза меньше. Распредвал, делая, предположим, 4 оборота, оказывается медленнее коленвала ровно в 2 раза.

Чтобы осуществлять эти вращения, на разных двигателях используются передачи зубчатого, ременного и цепного типа;
Форма кулачков обеспечивает создание тех самых фаз газораспределения, то есть открытие клапанов происходит в нужный момент для эффективной работы двигателя;
Если изменить форму кулачка, производительность мотора можно повысить;
Используя толкатели или работая напрямую через гидрокомпенсаторы, кулак нажимает на клапан и открывает его. Открытый клапан затем постепенно и плавно закрывается;
Форма кулачка специально адаптирована под геометрию толкателя клапана;
На валу кулаки расположены под определённым углом, что и формирует соответствующие фазы. В зависимости от мотора, угол может несколько отличаться;
Если двигатель предусматривает наличие электронного блока управления, вал дополнительно оснащается специальным датчиком. Контроллер следит за положением распредвала, за счёт чего синхронизируется подача топлива и работа клапанов.

В итоге распредвал оказывается крайне важным компонентом любого двигателя внутреннего сгорания.