Сколько оборотов делает распредвал за один оборот коленвала: К сожалению, мы не можем найти это!

Всё про распредвал двигателя

Устройство распределительного вала (или распредвала, как его чаще всего называют) меняется по форме, но остается неизменным по своей сути. Независимо от того, какие модификации с ним происходят, распредвал остается неизменной деталью двигателей внутреннего сгорания.

 

Функции распредвала

В ДВС распредвал отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, то есть за газораспределение непосредственно в камере сгорания двигателя. От особенностей конструкции мотора и самого распредвала, а также корректной настройки ГРМ, зависит эффективность работы двигателя: мощность, динамика, КПД. Эволюция двигателей влечет за собой и некоторые изменения в форме и функциях распредвала: создаются системы, подстраивающие газораспределение под частоту оборотов, устанавливаются валы на впуск и выпуск по отдельности, и, конечно, меняются материалы и способы обработки металлов.

 

Конструкция распредвала

В большинстве случаев распредвал вытачивается из цельного металлического цилиндра, и только некоторые производители устанавливают накладки с кулачками на ось, делая не цельную, а сборную конструкцию (например, распредвал на Audi Valvelift System (AVS), на котором кулачки перемещаются на оси распредвала).

Но пока в большинстве автомобилей используются цельнолитые конструкции распредвалов, изготовленные из чугуна или износостойких слоев стали. Дополнительную твердость готовые валы получают в результате закалки: азотирования, лазерной обработки, отбеливания и т.д.

Основными конструктивными элементами распредвала являются кулачки, которые открывают клапаны напрямую или через толкатели. Опорные элементы (шейки) устанавливаются в подшипники скольжения (вкладыши), на которых распредвал вращается благодаря эффекту масляного клина с минимальным трением.

При вращении вала кулачки в строгой очередности открывают клапаны (как правило, на один клапан – один кулачок, хоть есть и другие варианты конструкции), а закрытие их происходит за счет пружин.

Принцип работы распредвала

Особое внимание конструкторы уделяют форме и размерам кулачков, ведь именно от их параметров зависит, на какую высоту и на какое время откроются клапаны, а значит, насколько эффективно будет подаваться воздух и отводиться выхлопные газы.

Существует закономерность: чем дольше открыт клапан, тем больше воздуха поступает в камеру сгорания, а значит, можно подать больше топлива. С другой стороны, слишком длительное открытие клапана грозит «поцелуем» между ним и поршнем. Это противоречие и пытаются всеми силами решить инженеры.

Для спортивных двигателей разработаны особые распредвалы, с измененной геометрией кулачка, на более длительный срок открывающей клапан. Такая конструкция позволяет мотору развивать максимальную мощность, что и требуется для автогонок. Однако при этом на порядок вырастает потребление топлива даже на холостом ходу, что совершенно не подходит для повседневного вождения.

Сравнение профиля кулачков обычного (слева)
и спортивного (справа) распредвалов

Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты). Для синхронизации скорости вращения коленвала и ГРМ используется ременная или цепная передача (зубчатый ремень или цепь ГРМ), и самым совершенным на сегодняшний день вариантом является разрезная шестерня, зафиксированная на одном конце распредвала, на которую передается вращение от двигателя. Конструкция шестерни для ремня и цепи отличается.

Разрезная шестерня для цепного (слева)
и ременного (справа) привода

 

Тонкости конструкции

От высоты и профиля кулачков зависит глубина и продолжительность открывания клапана.

На рисунке видно, что кулачок С больше по высоте, чем остальные, D имеет более тонкую ось и за счет этого опускает клапан ниже, а Е дольше всех продержит клапан в открытом положении (только теоретически, на практике такой профиль кулачков не используется).

На распредвалах, независимо, установлен он один на впуск и выпуск, или на разные клапаны ставятся отдельные валы, предусмотрена так называемая фаза перекрытия: момент, когда выпускной клапан еще не закрылся, а впускной уже открывается. Конструкторы называют это продувкой: поток отработанных газов, выходя, создает дополнительное разрежение, облегчающее поступление воздуха в камеру сгорания. Чем меньше угол перекрытия (примерно от 15 градусов), тем экономичней мотор и лучше приемистость на низких оборотах. И наоборот, чем дольше оба клапана остаются открытыми одновременно, тем лучше приемистость мотора на высоких оборотах, но теряется экономия топлива и экологические нормы.

Схема построения фаз на распредвале

 

Типы размещения распредвала в двигателе

В конструкции двигателя может присутствовать один, два или четыре распредвала, в зависимости от компоновки цилиндров и количества клапанов.

При линейном расположении и 2-3 клапанами на цилиндр устанавливается один распредвал, управляющий и впуском, и выпуском (система SOHC).

При 4 клапанах на цилиндр ставится 1 или 2 распредвала (система DOHC – отдельные валы на впуск и выпуск).

Для V-образных или оппозитных двигателей распредвал устанавливается на каждый из блоков цилиндров отдельно (один общий на ряд или по два на ряд), либо один общий распредвал на все цилиндры (ставится по центру, в развале двигателя).

Конструкторы предпочитают разделять впускные и выпускные валы, чтобы уменьшить нагрузку на них и сложность конструкции.

Как правило, впускной и выпускной распредвал почти не отличаются: одинаковая длина и диаметр вала, одинаковая высота и профиль кулачков. Разница может заключаться в конструкции крайних опорных шеек и приводных шкивов.

На один из распредвалов устанавливается датчик положения, для которого выделяется отдельное посадочное место.

Расположение распредвала относительно клапанов может различаться в разных конструкциях двигателей. В старых или маломощных моторах вал устанавливают сбоку от клапанов, соединяя их с кулачками через рокеры (Т-образные коромысла) и штанги. Такая система называется боковым или нижним расположением распредвала «Cam-in-Block». Их преимущество в более простой системе смазки (зачастую распредвал устанавливается прямо в картере), а недостаток – в сложной доступности для замены.

Моторы более поздних конструкций делались в распредвалами непосредственно над клапанами, что облегчает обслуживание и ремонт. Такое расположение, когда кулачки вала давят непосредственно на толкатели, называют верхним или «Cam-in-Head». Смазывать верхний распредвал несколько сложней: система подачи масла должна работать бесперебойно, в том числе это касается масляных каналов и отверстий в самом распредвале.

 

Немного о моторном масле

Долгая и бесперебойная работа ГРМ, и в том числе распредвала, напрямую зависит от качества смазки. Подача масла на подшипники скольжения (постели и вкладыши распредвала), а также на поверхность кулачков, должна быть бесперебойной. Отверстия внутри распредвала, предназначенные для подачи смазки к парам трения, достаточно тонкие и рассчитаны на моторное масло определенной вязкости и качества. Несвоевременная замена или неправильный подбор масла приводят к засорению каналов, после чего трение распредвала происходит не по слою жидкости (гидродинамическое планирование), а по поверхности металл-металл. Итог этого процесса печален, но предсказуем: быстрый износ кулачков (иногда до состояния идеальной окружности) и толкателей, а также шеек и вкладышей приводит к сбоям в работе двигателя.

От чрезмерного трения распредвал может сломаться, а это уже чревато не только его заменой, но и капремонтом двигателя. Особенность конструкции распредвала в том, что даже минимальная выработка приводит к его вибрации и окончательному выходу из строя. В большинстве случаев основной причиной ремонта распредвалов является именно некачественное масло, несвоевременная его замена или неподходящая вязкость. При нормальном ТО ресурс распредвала будет столь же долгим, как и ресурс самого двигателя.

 

Другие причины неисправности распредвала

Помимо масляного голодания, причинами поломок может стать перегрев, от которого металл «ведет», естественный износ (рано или поздно всё изнашивается, как ни старайся), поломки смежных деталей (шкив, цепь или ремень ГРМ), а также изначально низкое качество распредвала (плохой металл, неточное изготовление). Признаки можно определить визуально или даже на слух: характерным симптомом неисправности именно распредвала будет стук при запуске холодного двигателя (в начале проблемы стук пропадает, когда мотор прогреется, а с ухудшением ситуации двигатель будет стучать постоянно).

Выработка и задиры на шейках, подшипниках, сальниках или кулачках – однозначный сигнал к замене детали.

Некачественный распредвал может искривиться (деформация, как правило, определяется не визуально, а только на специальном оборудовании) из-за прогиба опорных шеек. Для легковых автомобилей допустимая степень искривления распредвала составляет 0,05 мм, если больше – усиливается вибрация, выходят из строя смежные узлы двигателя.

При неправильной установке вала, а также некорректной сборке двигателя (недотянуты крепежные болты ГБЦ, распредвала, шкивов и шестерен) появляется вибрация во время работы. Вал срывает крепеж, после чего двигатель в большинстве случаев отправляется на капремонт. На самом распредвале могут появиться трещины, а пазы под штифты разбиваются под нагрузкой.

Ремонт распредвала проводить нецелесообразно: никакая шлифовка или напыление не вернет его первоначальных свойств. В случае выхода из строя деталь просто заменяют на новую, попутно устанавливая новые крепежные болты и проверяя цепь или ремень ГРМ.

 

Что будет дальше? Эволюция ГРМ

Технологии не стоят на месте, и сегодня можно уже говорить о том, как изменится работа газораспределительного механизма и в частности распредвала. Основные направления работы конструкторов – повышение экономичности двигателей, уменьшение вредных выбросов и увеличение отдачи мощности как на высоких, так и на низких оборотах. Для этой цели разработано несколько концептов, в которых либо используется измененный распредвал, либо не используется вообще.

Условно можно выделить несколько основных направлений работы:

  • изменения в работе распредвала: установка дополнительных кулачков, проворот распредвала для увеличения угла перекрытия и т.д.;
  • использование других систем управления открытием клапанов: электронное управление, магнитные или пневматические толкатели;
  • двигатели без клапанного механизма.

Концерн Honda предложил несколько вариантов улучшения распредвала. Например, это система DOHC i-VTEC, в которой подъемом клапанов управляют кулачки с низким профилем (на малых оборотах) или с высоким профилем (на режиме 5800 об/мин).

 

Очень похожий принцип использован в моторах Mitsubishi Pajero IV – система газораспределения MIVEC, управляющая высотой и продолжительностью открытия клапанов.

Второй вариант управления впуском – система VTEC-E от Honda, при которой на малых оборотах открывается только один впускной клапан, а на больших – оба. Это удалось реализовать с помощью системы VTC, при которой распредвал проворачивается относительно своей нулевой точки под давлением масла.

Похожий способ управления впуском создал и концерн Volkswagen: блок с кулачками крепится на валу с помощью шлицевого соединения, и под действием управляющего механизма может смещаться относительно продольной оси. Таким образом, над клапанами располагаются кулачки либо с низким, либо с высоким профилем, в зависимости от режима работы двигателя.

Разработка Volkswagen открывает широкие возможности: с помощью такого подхода можно управлять системой газораспределения в большом диапазоне, в том числе подключать или отключать цилиндры при необходимости.

Другой вариант предложила шведская компания Koenigsegg: управлять работой клапанов с помощью пневматических механизмов, а не распредвала, что в теории может дать прибавку мощности до 30% и увеличение крутящего момента до 20 тыс. об/мин. В 2015 году компания представила и реализацию этого принципа: автомобиль Regera с гибридным двигателем мощностью 1500 л.с. Насколько успешной будет эта разработка, покажет только время.

Двигатели без клапанов – тоже возможно! Это доказали в компании EcoMotors, которую возглавляет Петер Хофбауэр, бывший моторист концерна Volkswagen. В компании разработан двухцилиндровый оппозитный двигатель, превосходящий по своей мощности и экономичности современные турбодизели. Экспериментальный образец двигателя развивает мощность 325 л.с., а крутящий момент при 2100 об/мин составляет 900 Нм. Легкий, компактный и мощный мотор пока не запущен в серийное производство и находится в стадии доработки.

Несмотря на постоянно появляющиеся идеи и новинки, самым распространенным механизмом газораспределения остается старый-добрый распредвал, который может меняться по форме, но остается неизменным по сути.

 

О том, как выбрать новый распредвал и на что обращать внимание при выборе, читайте наш «Гид покупателя».

 

 

Распределительный вал двигателя для чего нужен

Где расположен распредвал?

Расположение распределительного вала зависит от особенностей конструкции мотора. В некоторых модификациях он находится внизу, под блоком цилиндров. Чаще встречаются модификации моторов, распредвал которых находится в головке блока цилиндров (сверху ДВС). Во втором случае ремонт и настройка механизма газораспределения намного легче, чем в первом.

Модификации двигателей V-образной формы оснащаются ГРМ, который расположен в развале блока цилиндров, а иногда отдельный блок оснащается своим газораспределительным механизмом. Сам распределительный вал фиксируется в корпусе подшипниками, что позволяет ему постоянно и плавно вращаться. В оппозитных моторах (или боксер) конструкция ДВС не позволяет установить один распредвал. В этом случае на каждую сторону устанавливается свой газораспределительный механизм, но их работа синхронизируется.



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.



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 коленчатый вал. Распредвал приводится в движение при помощи цепи, ремня, посаженного на шкив коленвала или шестерен (во многих старых американских автомобилях). 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:

Фазы на распредвалах, какое перекрытие выставить? Что такое «фаза распредвала»?

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, цепи ГРМ или шестеренчатой передачи.

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 распредвал для уменьшения нагрузки (по сравнению с вариантами ГРМ с одним валом) 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 и на другую высоту 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.

Каждый производитель, оснащающий свои автомобили такой системой, в технической документации указывает собственную маркировку. Например, Honda указывает VTEC или i-VTEC, Hyundai – CVVT, Fiat – MultiAir, Mazda – S-VT, BMW – VANOS, Audi – Valvelift, Volkswagen – VVT и др.

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.

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.


Конструкция распредвала

Распределительные валы изготавливаются путем ковки, цельного литья, полого литья и в последнее время появились трубчатые модификации. Цель изменения технологии создания – облегчить конструкцию для получения максимальной эффективности работы мотора.

Распредвал изготавливается в виде стержня, на котором имеются такие элементы:

  • Носок. Это передняя часть вала, в котором сделан паз для шпонки. Здесь устанавливается шкив привода ГРМ. В случае цепной передачи на его месте устанавливается звездочка. Эта деталь фиксируется с торца болтом.
  • Шейка сальника. На ней крепится сальник, предотвращающий вытекание смазки из механизма.
  • Опорная шейка. Количество таких элементов зависит от длины стержня. На них крепятся опорные подшипники, снижающие силу трения во время вращения стержня. Эти элементы устанавливаются в соответствующие пазы в головке блока цилиндров.
  • Кулачки. Это выступы, имеющие форму застывшей капли. Во время вращения они толкают штангу, присоединенную к коромыслу клапана (или сам толкатель клапана). Количество кулачков зависит от числа клапанов. Их размер и форма влияет на высоту и продолжительность открытия клапана. Чем острее будет вершина, тем быстрее закроется клапан. И наоборот – пологий край немного задерживает клапан в открытом состоянии. Чем тоньше будет ось кулачка, тем ниже опустится клапан, что увеличит объем топлива и ускорит отвод отработанных газов. По форме кулачков определяется тип фаз газораспределения (узкие – на пониженных оборотах, широкие – на повышенных).
  • Масляные каналы. Внутри вала сделано сквозное отверстие, по которому на кулачки (на каждом сделано небольшое выходное отверстие) подается масло. Это предотвращает преждевременное стирание штанг толкателей и выработку на плоскостях кулачков.

Если в конструкции мотора используется один распредвал, то кулачки в нем расположены так, чтобы один комплект двигал впускные клапаны, а немного смещенный набор – выпускные. В двигателях, цилиндры которых оснащены двумя клапанами на впуск и двумя на выпуск, устанавливается два распределительных вала. В этом случае один открывает впускные клапаны, а другой – выпуск отработанных газов.

Разновидности компоновок ДВС

В отдельную категорию необходимо вывести виды двигателей в зависимости от количества распредвалов. Под капотами современных авто можно встретить:

Первые две разновидности наиболее распространены. Как правило, количество распредвалов определяется числом клапанов на цилиндр. Так, если у мотора автомобиля приходится три и более клапана на один цилиндр, то, скорее всего, в этом случае мы имеем дело с двухвальной схемой.

Естественно, как и в любом правиле встречаются исключения. Например, у рядной «четвёрки» 4G18 от Mitsubishi Lancer. В этом двигателе по четыре клапана у каждого цилиндра, но всего один распредвал. Бывают и более экзотические варианты – у суперкара Bugatti Veyron целых четыре распределительных вала.

Конечно же, в этой небольшой статье сложно уместить все нюансы, связанные с работой газораспределительных механизмов. Автопроизводители с завидным постоянством выдают на гора всё новые и новые технологические решения, улучшающие эффективность ГРМ и моторов за счёт возможности изменения фаз газораспределения.

К примеру, можно вспомнить систему VTEC от Honda, в которой используется несколько кулачков для регулировки высоты поднятия одного клапана.

Подвожу черту под рассказом о том, что такое распределительный вал, но продолжу публиковать материалы, раскрывающие секреты работы других узлов двигателя в рубрике Двигатель.

Подписывайтесь на статьи, делитесь ссылками на блог с вашими друзьями и углубляйте свои технические знания.

Источник

За что отвечает датчик распредвала

В двигателях с карбюратором к распредвалу подсоединяется трамблер, который определяет, какая фаза выполняется в первом цилиндре – впуск или выпуск.

В инжекторных ДВС трамблера нет, поэтому за определение фаз первого цилиндра отвечает датчик положения распредвала. Его задача не идентична функционалу датчика коленвала. За один полный оборот вала ГРМ коленвал провернется вокруг оси дважды.

ДПКВ фиксирует ВМТ поршня первого цилиндра и подает импульс на формирование разряда для свечи зажигания. ДПРВ подает сигнал на ЭБУ, в какой момент нужно подать топливо и искру в первый цилиндр. Циклы в остальных цилиндрах происходят поочередно в зависимости от конструкции двигателя.

Датчик распредвала состоит из магнита и полупроводника. На валу ГРМ в районе установки датчика имеется репер (небольшой металлический зуб). Во время вращения этот элемент проходит мимо датчика, благодаря чему магнитное поле в нем замыкается и образуется импульс, идущий на ЭБУ.

Электронный блок управления фиксирует скорость импульсов. По ним он ориентируется, когда в первом цилиндре выполнить подачу и воспламенение топливной смеси. В случае установки двух валов (один на такт впуска, а другой – выпуска), будут установлены по датчику на каждом из них.

Что произойдет, если датчик выйдет из строя? Этому вопросу посвящено данное видео:

ДАТЧИК ФАЗ ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН ПРИЗНАКИ ЕГО НЕИСПРАВНОСТИ ДПРВ

Если мотор оснащен системой смещения фаз газораспределения, то от частоты импульсов ЭБУ определяет, в какой момент нужно выполнить задержку открытия/закрытия клапанов. В этом случае двигатель будет оснащен дополнительным устройством – фазовращателем (или гидроуправляемой муфтой), которое проворачивает распредвал для изменения времени открытия. Если датчик Холла (или распредвала) неисправен, то фазы газораспределения не будут меняться.

Принцип работы ДПРВ в дизелях отличается от применения в бензиновых аналогах. В этом случае он фиксирует положение всех поршней в верхней мертвой точке в момент сжатия топливной смеси. Это позволяет точнее определить положение распредвала относительно коленвалу, что стабилизирует работу дизеля и облегчает его запуск.

В конструкцию таких датчиков добавлены дополнительные реперы, положение которых на задающем диске соответствует наклону конкретного клапана в отдельном цилиндре. Устройство таких элементов может отличаться в зависимости от фирменных разработок разных производителей.

Принцип работы распредвала

Распределительный вал имеет особую форму: на типичном цилиндрическом валу расположены кулачки и шейки распредвала. Подшипник распредвала имеет форму втулки либо вкладыша и принудительную систему смазки.


Втулка и вкладыши распредвала

Распредвал совершает вращение вместе с коленчатым валом двигателя, но вращается в 2 раза медленней. Для вращения распредвала используются цепные, ременные, зубчатые передачи. Благодаря форме кулачков распредвала формируются фазы газораспределения, клапана открываются в нужный момент, обеспечиваются условия работы двигателя. Изменяя геометрию кулачков, можно добиться улучшения работы двигателя.


Распредвал Nissan Patrol

1 — болты; 2 — приводная шестерня распределителя; 3 — шайба; 4 — звездочка распредвала; 5 — упорная пластина; 6 — шпонка; 7 — рабочий выступ кулачка; 8 — распределительный вал;

9 — опорная шейка распредвала.

Через различные толкатели, рокеры, либо почти напрямую через гидрокомпенсаторы кулачок распредвала нажимает на подпружиненный клапан, открывая его. Далее, проходя вершину кулачка, клапан открывается на максимальное расстояние и плавно закрывается проходя по обратной его части. Геометрия кулачков распредвала позволяет относительно плавно взаимодействовать с толкателями клапана, от их формы зависит характеристика распредвала.

На распредвале кулачки расположены под особыми углами, благодаря чему и формируются фазы газораспределения. На разных двигателях углы фаз могут немного отличаться. Например, если сравнивать бензиновый двигатель и дизель, стандартные распредвалы, рассчитанные на городскую езду, будут иметь похожее строение.

Если рассматривать спортивный распредвал, созданный для быстрой, динамичной езды, в отличие от обычного, он будет иметь более широкий профиль, что позволит, например, раньше открывать клапан, дольше держать его открытым. Такие валы улучшают динамику, но сказываются на экономичности двигателя.

На двигателях с ЭБУ устанавливается датчик распредвала. Это устройство постоянно определяет его положение, что позволяет синхронизировать электронные системы подачи топлива с работой клапанов.


Привод распредвала


Геометрические формы кулачков

Отдельно стоит остановиться на шестернях распредвалов. Механизм ГРМ требует точной их настройки. Зачастую достаточно выставить элементы по «контрольным точкам». Для более точной настройки работы распредвала существует разрезная шестерня распредвала. Принцип в том, что зубцы шестерни фиксируются на болтах относительно ее основания. Открутив болты можно, корректировать положение шестерни на 5-10º, что позволяет выставить ГРМ в более оптимальное положение.


Разрезная и простая шестеренки распредвала двигателя ВАЗ 2106

На современных дорогих двигателях этот процесс автоматизирован, применяются муфты распредвала с гидравлическим управлением. Датчик положения распредвала сообщает бортовым компьютерам текущий угол и обороты, что позволяет управлять фазами газораспределения, корректировать их для разных режимов двигателя.

Типы размещения распредвала в двигателе

В зависимости от типа двигателя в нем может находиться один, два и даже четыре вала газораспределительного механизма. Чтобы легче было определить тип ГРМ, на крышку головки блока цилиндров наносится следующая маркировка:

  • SOHC. Это будет рядный или V-образный мотор с двумя или тремя клапанами на один цилиндр. В нем распредвал будет один на ряд. На его стержне имеются кулачки, управляющие фазой впуска, а немного смещенные – отвечающие за фазу выпуска. В случае моторов, выполненных в форме V, таких валов будет два (по одному на ряд цилиндров) или один (помещается в развал между рядами).

  • DOHC. Эта система отличается от предыдущей наличием двух распредвалов на один ряд цилиндров. В этом случае каждый из них будет отвечать за отдельную фазу: один – за впуск, а другой – за выпуск. На однорядных моторах валов ГРМ будет два, а на V-образных – четыре. Такая технология позволяет уменьшить нагрузку на вал, что увеличивает его ресурс.

Газораспределительные механизмы также отличаются по размещению валов:

  • Боковое (или нижнее) (двигатель OHV или «Толкателя»). Это старая технология, которая использовалась в карбюраторных моторах. Среди преимуществ такого типа – простота смазки движущихся элементов (размещается прямо в картере двигателя). Основной недостаток – сложность обслуживания и замены. В этом случае кулачки давят на толкатели коромысла, а те передают движение на сам клапан. Такие модификации моторов малоэффективны на повышенных оборотах, так как в них присутствует большое количество элементов управления моментом открывания клапанов. Из-за повышенной инерции страдает точность фаз газораспределения.

  • Верхнее (OHC). Такая конструкция ГРМ используется в современных моторах. Этот узел легче обслуживать и ремонтировать. Один из недостатков – сложная система смазки. Масляный насос должен создавать стабильное давление, поэтому необходимо пристально следить за интервалами замены масла и фильтра (о том, на что ориентироваться, определяя регламент таких работ, рассказывается здесь). Такое устройство позволяет использовать меньше дополнительных деталей. В этом случае кулачки воздействуют непосредственно на толкатели клапанов.

Разновидности распредвалов

А теперь несколько слов о разновидностях распредвалов, а вернее о разнообразии их конфигураций в составе газораспределительного механизма и двигателя. В зависимости от расположения распредвалы различают:

  • с верхним расположением;
  • нижним расположением.

Нижнерасположенная схема на сегодняшний день считается устаревшей, так как не позволяет развивать высоких оборотов двигателя и имеет кучу технологических ограничений. Верхнее расположение, в свою очередь, эффективно и наилучшим образом позволяет выжать из мотора максимум.

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?

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.

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.

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.свобождение камеры от выхлопных газов, имеет смысл начать открывать впускной клапан. Что и происходит при использовании тюнингового распредвала.

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.

Как выбрать распределительный вал

Новый распредвал необходимо подбирать, исходя из причины замены:

  • Замена испорченной детали на новую. В этом случае взамен вышедшей из строя модели подбирается аналогичная.
  • Модернизация двигателя. Для спортивных автомобилей используются специальные распредвалы совместно с системой смены фаз газораспределения. Моторы для повседневной езды тоже модернизируют, например, повышая мощность за счет регулировки фаз при помощи установки нестандартных распредвалов. Если нет опыта в выполнении таких работ, то лучше это доверить профессионалам.

На что следует ориентироваться, подбирая нестандартный для конкретного двигателя распредвал? Основной параметр – кулачковый развал, максимальный подъем клапана и угол перекрытия.

О том, как эти показатели влияют на характеристики двигателя, смотрите в следующем видео:

Как выбрать распределительный вал (часть 1)

Стоимость нового распределительного вала

По сравнению с капитальным ремонтом всего двигателя стоимость замены распредвала незначительна. Для примера, новый вал для отечественного автомобиля стоит в пределах 25 долларов. За настройку фаз газораспределения в некоторых мастерских возьмут 70 у.е. За капитальный ремонт мотора вместе с запчастями придется заплатить порядка 250 долларов (и это в гаражных СТО).

Как видно, лучше вовремя проводить техническое обслуживание и не подвергать мотор чрезмерным нагрузкам. Тогда он прослужит своему хозяину долгие годы.

Конструкция механизма газораспределения с двумя верхними распредвалами (DOHC). Распределительный вал Главные характеристики распредвала

    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:

1. Подкатной гидравлический домкрат. Штатный домкрат автомобиля ваз 2107 часто или неудобен, или просто бесполезен при выполнении некоторых работ.

2. Опора под автомобиль, регулируемая по высоте и с допустимой нагрузкой не менее 1т. Желательно иметь четыре такие подставки.

3. Противооткатные упоры (не менее 2шт. ).

4. Двухсторонние ключи для штуцеров тормозной системы на 8, 10 и 13мм. Наиболее распространены два типа таких ключей: зажимной ключ и накидной ключ с прорезью. Зажимной ключ позволяет отворачивать штуцеры с изношенными гранями. Чтобы надеть ключ на штуцер тормозной трубки, необходимо вывернуть стяжной болт. Накидной ключ с прорезью позволяет более оперативно выполнять работу, однако такой ключ должен быть изготовлен из качественной стали с соответствующей термической обработкой.

5. Специальные щипцы для снятия стопорных колец. Существует два типа таких щипцов: сдвижные — для извлечения стопорных колец из отверстий, и раздвижные — для снятия стопорных колец с валов, осей, тяг. Щипцы также бывают с прямыми и изогнутыми губками.

6. Съемник масляного фильтра.

7. Универсальный двухзахватный съемник для снятия шкивов, ступиц, шестерней.

8. Универсальные трехзахватные съемники для снятия шкивов, ступиц, шестерен.

9. Съемник карданного шарнира.

10. Съемник и оправка для замены маслосъемных колпачков.

11. Рассухариватель для разборки клапанного механизма головки блока цилиндров.

12. Приспособление для снятия шаровых опор.

13. Приспособление для извлечения поршневого пальца.

14. Приспособление для выпрессовки и запрессовки сайлентблоков рычагов передней подвески.

15. Приспособление для снятия рулевых тяг.

16. Ключ храповика коленчатого вала.

17. Съемник пружин.

18. Ударная отвертка с набором насадок.

19. Цифровой мультиметр для проверки параметров электрических цепей.

20. Специальный щуп или контрольная лампа на 12В для проверки электрических цепей автомобиля ваз 2107, находящихся под напряжением.

21. Манометр для проверки давления в шинах (при отсутствии манометра на шинном насосе).

22. Манометр для измерения давления в топливной рампе двигателя.

23. Компрессометр для проверки давления в цилиндрах двигателя.

24. Нутромер для измерения диаметра цилиндров.

25. Штангенциркуль с глубиномером.

26. Микрометры с пределом измерений 25-50 мм и 50-75 мм.

27. Набор круглых щупов для проверки зазора между электродами свечей зажигания. Можно использовать комбинированный ключ для обслуживания системы зажигания с набором необходимых щупов. Ключ имеет специальные прорези для подгибания бокового электрода свечи зажигания.

28. Набор плоских щупов для измерения зазоров при оценке технического состояния агрегатов.

29. Широкий щуп 0,15мм для проверки зазоров в клапанном механизме.

30. Оправка для центрирования ведомого диска сцепления.

31. Оправка для обжима поршневых колец при установке поршня в цилиндр.

32. Ареометр для измерения плотности жидкости (электролита в аккумуляторной батарее или антифриза в расширительном бачке).

33. Специальное приспособление с металлическими щетками для очистки клемм проводов и выводов аккумуляторной батареи.

34. Масляный шприц для заливки масла в коробку передач и задний мост.

35. Нагнетательный шприц для смазки шлицов карданного вала.

36. Шланг с грушей для перекачки топлива. Шланги можно использовать для удаления топлива из бака перед его снятием.

37. Медицинский шприц или груша для отбора жидкостей (например, при необходимости снятия бачка главного тормозного цилиндра без слива всей тормозной жидкости из системы). Шприц также незаменим для чистки деталей карбюратора.При выполнении ремонтных работ на автомобиле ваз 2107 могут также потребоваться: технический фен (термопистолет), электродрель с набором сверл по металлу, струбцина, пинцет, шило, рулетка, широкая слесарная линейка, бытовой безмен, широкая емкость для слива масла и охлаждающей жидкости объемом не менее 10л.

Что такое распредвал в автомобиле

Распределительный вал – это функциональный элемент топливной системы автомобиля, ответственный за правильное последовательное открывание и закрывание клапанов мотора. От правильности его функционирования зависят расход топлива, развиваемая мощность, стабильность его работы, другие ездовые характеристики. Давайте рассмотрим, что такое распредвал в автомобиле, в чём заключается его принцип действия и как неправильная работа сказывается на машине.

Что такое распредвал

Как выглядит распредвал.

Распределительный вал представляет собой стержень, на котором располагается несколько так называемых кулачков. Это детали неправильной формы, вращающиеся на оси вала. Они соответствуют количеству впускных клапанов цилиндров и располагаются точно напротив них. Комплект кулачков подобран так, что вращение гарантирует стабильное и равномерное сжигание топлива в цилиндрах. А работа всего распредвала чётко синхронизирована с другими механизмами двигателя.

По обеим сторонам от кулачков на вал надеты опорные шейки, удерживающие его в подшипниках. Одним из важнейших узлов вала являются масляные каналы. От их состояния зависит физический износ деталей, мощностные характеристики мотора и стабильность его работы. Для подвода масла в оси распредвала сделано сквозное отверстие с выводами к опорным подшипникам и кулачкам.

Как устроен распредвал


Распредвалы в головке блока цилиндров.

Распределительный вал – это ключевой функциональный компонент газораспределительного механизма, который определяет порядок открытия клапанов для запуска воздушно-топливной смеси внутрь цилиндров. Синхронная работа этого механизма обеспечивает непрерывное поочерёдное сгорание порций топлива в камерах двигателя. В некоторых моделях автомобилей газораспределительный механизм имеет несколько распредвалов.

Конструкция, расположение, состав и характеристики кулачков распределительного вала полностью зависят от модели двигателя. В некоторых машинах распредвал размещается в головке блока цилиндров, а в других – в его основании. Верхнее расположение на данный момент считается оптимальным, так как облегчает ремонт и обслуживание. Распредвал ремённой или цепной передачей связывается с коленчатым валом двигателя, потому что именно им приводится в движение.

Как работает распредвал

Как работает распредвал.

При поперечном рассмотрении кулачок имеет форму капли. При вращении вытянутая часть кулачка наживает на толкатель клапана и приводит к открыванию клапана. Это провоцирует подачу воздушно-топливной смеси для сжигания. При дальнейшем вращении кулачок «отпускает» толкатель, и тот под действием пружинного механизма возвращает клапан в закрытое положение.

В шестерне распределительного вала располагается в два раза больше зубьев, чем у коленчатого. Это связано с тем, что за один рабочий циклы двигателя коленвал совершает 2 оборота, а распредвал – 1.

Конфигурация двигателя может включать два распределительных вала. Компоновка газораспределительного механизма с одним валом применяется в бюджетных машинах, где цилиндры имеют по 1 паре клапанов. Два распредвала нужны в моделях с двумя парами клапанов на цилиндрах.

За что отвечает датчик распредвала

Датчик положения распределительного вала определяет угловые положения ГРМ относительно коленчатого вала и генерирует соответствующие сигналы в системе электронного управления двигателем. В результате корректируются зажигание и впрыск топлива. На бензиновых автомобилях сбой в работе данного прибора блокирует работу ЭБУ и не позволяет завести мотор. В дизельных моделях пуск возможен, но все равно сложен.

Как и датчик коленвала, датчик распредвала работает на основе принципа Холла – магнитное поле в приборе изменяется при замыкании магнитного зазора специальным зубцом, который находится на валу или задающем диске. Когда зубец проходит рядом с датчиком, формируется сигнал, отправляемый в электронный блок управления. Частота импульсов напрямую связана с темпом вращения распредвала, исходя из чего ЭБУ и вносит корректировки в работу двигателя. За счёт постоянного получения данных о позиции поршня первого цилиндра обеспечивается последовательный и своевременный впрыск.

Поломки и их причины

Неисправный распределительный вал чаще всего выдаёт своё состояние характерным стуком, который возникает из-за износа подшипников или кулачков, деформации вала, механической поломке одного из элементов. Такие поломки возникают, как по причине заводского брака, так и в результате естественного износа.

Стук распредвала также возникает при использовании плохого моторного масла или из-за неотрегулированной подачи топлива. Из-за этого клапана цилиндров и кулачки работают несинхронно – двигатель теряет мощность, расходует слишком много топлива и работает нестабильно.

Видео на тему

Avtonov.com

Всё про распредвал (распределительный вал) » АвтоНоватор

Доброго времени суток, уважаемые автолюбители! Давайте мы с вами вместе попробуем разложить по полкам, в буквальном смысле слова, устройство одной из важных составляющих газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя — распределительный вал.

Устройство распредвала

Распредвал выполняет далеко не последнюю функцию в работе двигателя автомобиля – он синхронизирует впуск и выпуск тактов работы двигателя.

В зависимости от типа двигателя, ГРМ может быть с нижним расположением клапанов (в блоке цилиндров), так и с верхним расположением клапанов (в головке блока цилиндров).

В современном моторостроении предпочтение отдаётся верхнему расположению ГРМ. Это позволяет упростить процесс обслуживания, регулировки и ремонта распредвала, благодаря простоте доступа к деталям ГРМ.

Конструктивно распредвал связан с коленвалом двигателя. Это соединение осуществляется посредством ремня или цепи. Ремень или цепь распредвала надета на шкив распредвала и звездочку коленвала. Привод распределительного вала осуществляется за счет коленчатого вала.

Наиболее эффективным считается шкив распредвала — разрезная шестерня, который применяется для тюнинга рапредвала с целью увеличения мощностных характеристик двигателя.

На головке блока цилиндров расположены подшипники, в которых вращаются опорные шейки распредвала. В случае ремонта для крепления опорных шеек используются ремонтные вкладыши распредвала.

Осевой люфт распредвала предотвращают фиксаторы распредвала. По оси распределительного вала выполняется сквозное отверстие. Через него осуществляется смазка трущихся поверхностей деталей. С задней стороны это отверстие закрывает заглушка распредвала.

Кулачки распредвала – важнейшая составная часть. Их количество соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Именно кулачки и выполняют основное назначение распредвала – регулировка фаз газораспределения двигателя и порядок работы цилиндров.

Каждый клапан имеет свой, индивидуальный кулачок, который его и открывает, «набегая» на толкатель. Когда кулачок сходит с толкателя, под действием мощной возвратной пружины клапан закрывается.

Кулачки распредвала располагаются между опорными шейками. Два кулачка: впускной и выпускной на каждый цилиндр. Кроме того, на вал крепится шестерня для привода прерывателя-распределителя и масляного насоса. Плюс эксцентрик для приведения в действие топливного насоса.

Газораспределительная фаза распредвала подбирается опытным путём, и зависит от конструкции впускных и выпускных клапанов и числа оборотов двигателя. Производители для каждой модели двигателя указывают фазы распредвала в виде диаграмм или таблиц.

На опорах распредвалов устанавливается крышка распредвала. Передняя крышка распредвала – общая. В ней установлены упорные фланцы, входящие в проточки в шейках распредвалов.

Основные детали ГРМ

  • Клапаны: впускные и выпускные. Клапан состоит из стержня и тарельчатой плоскости. Седла клапанов являются вставными для простоты их замены. Головка впускного клапана по диаметру больше, чем выпускного.
  • Коромысло служит для передачи усилия клапану от штанги. В коротком плече коромысла существует винт для регулировки теплового зазора.
  • Штанга предназначена для передачи усилия от толкателя к коромыслу. Одним концом штанга упирается в толкатель, а другим — в регулировочный болт коромысла.

Принцип работы распредвала

Распредвал находится в развале блока цилиндров. С помощью зубчатой или цепной передачи распредвал приводится в действие от коленчатого вала.

Вращение распределительного вала обеспечивает воздействие кулачков на работу впускного и выпускного клапанов. Это происходит в строгом соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров двигателя.

Для правильной установки фаз газораспределения существуют установочные метки, расположенные на распределительных шестернях или на приводном шкиве. С этой же целью кривошипы коленвала и кулачки распредвала должны быть в строго определенном положении, относительно друг друга.

Благодаря установке, производимой по меткам, соблюдается последовательность чередования тактов – порядок работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров зависит от их расположения и конструктивных особенностей коленвала и распредвала.

Рабочий цикл двигателя

Период, когда впускной и выпускной клапаны в каждом цилиндре должны открыться один раз — это и есть рабочий цикл двигателя. Он осуществляется за 2 оборота коленвала. В это время распредвал должен сделать один оборот. Именно для этого и шестерня распредвала имеет в два раза больше зубьев.

Количество распредвалов в двигателе

Эта величина, как правило, зависит от конфигурации двигателя. Двигатели с рядной конфигурацией и одной парой клапанов на цилиндр имеют один распредвал. Если на цилиндр предусмотрено 4-е клапана, то два распредвала.

Оппозитные и V-образные двигатели имеют один распредвал в развале, либо два, по одному распредвалу в каждой головке блока. Существуют также исключения, связанные с конструктивными особенностями модели двигателя. (например, рядное расположение четырех цилиндров – один распредвал при 4-х клапанах на цилиндр, как у Мицубиси Лансер 4G18).

Современный рынок предлагает потребителю разные двигатели с разными системами изменения фаз газораспределения. Наиболее характерные из них:

VTEC – технологическая разработка компании Honda. Регулировка фаз происходит посредством использования для регулируемого клапана 2 кулачков.

VVT-i — от фирмы Toyota. Регулировка фаз производится поворотом распредвала относительно его приводной звёздочки.

Valvetronic — технологическая разработка компани BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов происходит за счёт изменения положения оси вращения коромысел.

Успехов вам в изучении устройства двигателя своего автомобиля.

carnovato.ru

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.

  1. износ кулачков, что ведет к появлению стука сразу только при запуске, а потом и все время работы двигателя;
  2. износ подшипников;
  3. механическая поломка одного из элементов вала;
  4. проблемы с регулировкой подачи топлива, из-за чего возникает асинхронность взаимодействия распредвала и клапанов цилиндров;
  5. деформация вала, ведущая к осевому биению;
  6. некачественное моторное масло, изобилующее примесями;
  7. 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

etlib.ru

Распределительный вал ГРМ


Распределительный вал (распредвал) — ключевой элемент газораспределительного механизма, который отвечает за своевременное открытие и закрытие впускного или выпускного клапана для подачи топливно-воздушной рабочей смеси или выпуска отработавших газов.

Распредвал служит для синхронизации впуска и выпуска на тактах работы ДВС. Деталь обеспечивает функционирование всего газораспределительного механизма с учетом порядка работы цилиндров и фаз газораспределения применительно к тому или иному конкретному двигателю.

Распределительный вал представляет собой вал с расположенными на нем кулачками. Распредвал вращается в подшипниках скольжения, которые выполнены в виде опор. К опорам распредвала по каналам поступает моторное масло под давлением из системы смазки. Количество кулачков на распредвале соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Один клапан получает свой кулачок, который осуществляет его открытие путем нажатия на толкатель. В тот момент, когда кулачок распредвала сходит с толкателя, тогда клапан закрывается под мощным воздействием возвратной пружины.

От формы кулачков распределительного вала зависят фазы газораспределения. Под такими фазами понимаются моменты открытия и закрытия клапанов, а также продолжительность пребывания клапана в открытом или закрытом состоянии. Современные силовые агрегаты имеют также систему изменения фаз газораспределения для повышения общей эффективности работы ГРМ и улучшения характеристик ДВС.

В двигателях современных автомобилей распредвал находится в верхней части головки блока цилиндров. Распределительный вал соединяется с зубчатой звездочкой или шкивом коленчатого вала двигателя посредством ремня или цепной передачи. Приводом распредвала выступает коленчатый вал.

На четырехтактных моторах весь ГРМ вращается в два раза медленнее, чем коленвал, так как полный рабочий цикл таких ДВС осуществляется за два оборота коленвала. За указанные два оборота впускной и выпускной клапаны должны открыться только по одному разу. Получается так, что распредвал, управляющий открытием клапанов, должен совершить только один оборот за рабочий цикл.

В конструкции ГРМ может присутствовать не один распредвал. Зачастую это обусловлено количеством клапанов на цилиндр. Сегодня наиболее широко применяется схема четырех клапанов на один цилиндр и двухвального ГРМ (один распредвал является приводом впускных клапанов, а другой взаимодействует с выпускными). Для V-образных ДВС устанавливают четыре распредвала, так как каждый ряд цилиндров имеет отдельную ГБЦ с двумя валами. Система ГРМ с одним валом называется SOHC (англ. Single OverHead Camshaft), двухвальная получила наименование DOHC (англ. Double OverHead Camshaft).

Читайте также

krutimotor.ru

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.


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.

blamper.ru

Что такое распределительный вал (распредвал)?

Распределительный вал в двигателе — это пальцеобразный осевой механизм, движимый коленчатым валом и имеющий на своей поверхности несколько эллиптических выступов (кулачков) — по одному для каждого впускного и выпускного клапана, находящийся в двигателе. В то время как распределительный вал вращается (под действием коленчатого вала), эти эллиптические выступы регулируют открытие и закрытие клапанов, толкая их в определённой очерёдности.

Первые симптомы выхода из строя распределительного вала:

  • Ненормальный шум при работе клапанов
  • Осечки двигателя.

Обслуживание распределительного вала заключается в регулярной проверке и, при необходимости, замене его сальников. Так, замена обычно проводится, когда заменяется ремень ГРМ.

Что такое распределительный вал (распредвал)? Видео

howcarworks.ru

Распределительный вал двигателя

При всей своей внешней сложности и кажущейся недоступности для понимания, ДВС удивительно рациональное и целесообразно сконструированное устройство. Назначение любой его детали – обеспечение правильной работы и максимальной отдачи от двигателя. При этом, буквально все его элементы взаимосвязаны между собой, но тем не менее, работу ГРМ (газораспределительного механизма), а также его основу – распределительный вал стоит рассмотреть отдельно.

О циклах и работе ДВС

ДВС является четырехтактным силовым агрегатом, это значит, что все процессы, связанные с его работой, осуществляются за четыре такта. Их последовательность строго определена, и при ее нарушении работа такого мотора невозможна. Последовательность, т.е. открытие клапанов в нужное время для вывода отработанных газов и запуска горючей смеси, определяет распределительный вал, который можно видеть на приведенном рисунке.
Его основным рабочим элементом необходимо считать кулачки. Именно они через систему привода, включающую в себя толкатели, коромысло, пружины и прочие детали, определяемые конструкцией ГРМ, осуществляют открытие клапанов в нужное время. На каждый клапан работает свой кулачок, когда он имеющимся выступом, через толкатель надавливает на клапан, тот приподнимается, и в цилиндр либо может поступать свежая смесь, либо выводятся продукты ее сгорания. Когда выступ уходит с толкателя, то под действием пружины клапан закрывается.

Опорная шейка распределительного вала предназначена для его установки на заданные места, на них он вращается в процессе работы. Трущиеся детали закаливаются при помощи токов высокой частоты и смазываются в процессе.

О конструктивном исполнении распредвала

Устройство и чертеж ГРМ, в том числе и распределительного вала, приведены ниже.
Конструктивно распределительный вал может располагаться либо в блоке цилиндров, либо в головке блока силового агрегата. В зависимости от его месторасположения меняется и привод, благодаря которому передается усилие от кулачков на клапан. Привод распределительного вала связан с коленвалом. Привод может быть выполнен как с помощью цепной передачи (см. чертеж выше), так и с помощью гибкой ременной. Кроме того, могут быть иные способы передачи управляющего усилия к клапанам, но это уже определяет чертеж и документация мотора.

Какой лучше использовать привод распределительного вала, определяет устройство двигателя. В тех случаях, когда распределительный вал располагается в блоке цилиндров, (так называемое нижнее расположение), то может быть даже задействован шестеренчатый привод. Последний, правда, в последнее время не применяется из-за своей громоздкости и повышенного шума при работе. Что цепной, что ременный привод отличаются достаточной надежностью, но у каждого из них есть свои особенности эксплуатации, которые надо учитывать при обслуживании двигателя.
Его устройство может предусматривать, что распределительный вал в моторе может быть не один. Как правило, в современных многоклапанных двигателях его располагают по возможности ближе к клапанам для уменьшения на нем нагрузки. Конструкция и чертеж, например, V-образного двигателя, предусматривает как минимум два вала, тогда как в обычном рядном, как правило, один распределительный вал. Хотя для многоклапанных двигателей определяющим будет их назначение – может быть отдельно выпускной и впускной распределительные валы, т.е. они управляют работой выпускных или впускных клапанов.

О совместной работе с коленвалом

Не стоит забывать, что для распределительного вала основное назначение – обеспечение правильного газораспределения при работе двигателя. Для этого работа распределительного и коленчатого валов должна быть согласована, т.е. открытие и закрытие клапанов обязано происходить в нужные моменты – в положении ВМТ или НМТ поршня, или в соответствии с опережением, которое устанавливает чертеж или конструкторская документация.

Для выполнения такой связи на шестернях ГРМ делают специальные метки, совпадение которых означает обеспечение нужного положения распределительного и коленчатого валов. Чтобы добиться этого, используется специальная методика регулировки их положения.

Датчик положения распредвала

С переходом на инжекторные двигатели для этих целей стали применять специальный датчик положения распределительного вала. Так, на автомобилях ВАЗ для этого служит датчик Холла. Его работа основана на изменении магнитного поля, для создания которого устройство датчика предусматривает магнит. При изменении магнитного поля, которое происходит, когда распределительный вал находится в нужном положении, датчик определяет, что в первом цилиндре поршень располагается в положении ВМТ, и передает эти данные в контроллер. Он в соответствии с ними обеспечивает впрыск топлива и его сгорание, как предусматривает порядок работы отдельных цилиндров двигателя чертеж или документация.

Техническое обслуживание распредвала

В первую очередь при проведении регламентных работ, затрагивающих распределительный вал, необходимо обратить внимание на состояние ремней или цепи его привода. Дело даже не столько в том, что нарушится весь механизм газораспределения, который обеспечивает распредвал, а в том, что возможно механическое повреждение как клапанов, так и поршня.

Порой причиной отказа или неправильной работы двигателя является датчик положения. Проявлением этого может быть плохая динамика машины и значительный расход топлива, а также загорание контрольной лампочки исправности двигателя на панели приборов. Дефектация неисправности и определение ее источника – датчик это или нет, выполняется с помощью мультиметра. Часто возможной причиной служит не сам датчик, а проводка. В случае, если дефектация показывает, что неисправен датчик, то его надо менять.

Причинами отказа датчика могут быть:

  • выход из строя зубчатого диска датчика импульсов;
  • его смещение из-за нарушения крепления;
  • замыкание во внутренней схеме датчика;
  • воздействие повышенной температуры от перегрева двигателя.

Правильно выполненная дефектация позволит избежать отказа нового датчика, устанавливаемого вместо старого.

Распределительный вал является основным узлом, обеспечивающим правильное газораспределение при работе двигателя, и зачастую в основном обеспечивает его эффективную работу. Его своевременное обслуживание и контроль технического состояния позволят правильно и без дополнительных затрат эксплуатировать автомобиль.

Основной функцией распределительного вала (распредвала) является обеспечение открытия/закрытия впускных и выпускных клапанов, при помощи которых осуществляется подача ТВС (топливовоздушной смеси) и вывод образовавшихся газов. Распредвал является главной деталью ГРМ (газораспределительного механизма), принимающей участие в сложном процессе газообмена в автомобильном двигателе.

Современный ГРМ может оснащаться одним или двумя распредвалами. В механизме с одним валом сразу обслуживаются все клапаны впуска и выпуска (по 1 клапану впуска и выпуска на цилиндр). В механизме, оснащенном двумя валами, один распредвал запускает клапаны впуска, другой вал — клапаны выпуска (по 2 клапана впуска и выпуска на цилиндр).

Расположение газораспределительного механизма напрямую зависит от типа автомобильного двигателя. Различают ГРМ с верхним клапанным расположением (в цилиндровом блоке) и с нижним клапанным расположением (в головке цилиндрового блока).

Наиболее распространенным вариантом является верхнее расположение, благодаря чему возможно осуществить эффективную настройку и обслуживание распределительного вала.

Принцип действия и устройство распредвала

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.


«Nockenwelle ani». Под лицензией Public domain с сайта Викисклада — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nockenwelle_ani.gif#mediaviewer/File:Nockenwelle_ani.gif

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.

Системы фаз газораспределения

Как уже было сказано выше, количество распредвалов соответствует типу двигателя.

В рядных двигателях с одной парой клапанов (по одному клапану впуска и выпуска) цилиндр оснащается только одним валом. В рядных двигателях с двумя парами клапанов установлено два вала.

В настоящее время современные двигатели могут быть оснащены различными системами фаз газораспределения:

  • VVT-i. В подобной технологии фазы регулируются поворотом распределительного вала по отношению к звездочке на приводе
  • Valvetronic. Технология позволяет регулировать высоту подъема клапанов за счет смещения оси вращения коромысла
  • VTEC. Данная технология предполагает регулирование фаз распределения газов за счет использования кулачков на регулируемом клапане

Итак, подытожим… распредвал, являясь основным звеном газораспределительного механизма, обеспечивает своевременное и точное открытие клапанов двигателя. Это обеспечивается точной подгонкой формы кулачков, которые надавливая на толкатели, заставляют клапана двигаться.

Распределительный вал и его привод

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные Г и выпускные Б кулачки, опорные шейки Л, шестерню Д для привода масляного насоса и распределителя системы зажигания и эксцентрик В для привода топливного насоса в карбюраторных двигателях.

Рис. 1. Типы распределительных валов

Вал штампуют из стали; кулачки и шейки его подвергают термической обработке для получения повышенной износостойкости, после чего шлифуют. Кулачки изготовляют как одно целое с валом. Применяют также литые чугунные распределительные валы.

Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей имеются два кулачка: впускной и выпускной. Форма (профиль) кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки располагают в рядном четырехцилиндровом двигателе под углом 90° (рис. 1, а), в шестицилиндровом — под углом 60° (рис. 1, б). Разноименные кулачки устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала. По длине вала впускные и выпускные кулачки чередуются в соответствии с расположением клапанов.

В V-образных двигателях расположение кулачков на общем для обеих секций блока распределительном валу зависит от чередования тактов в цилиндрах, угла развала и принятых фаз газораспределения. Распределительный вал У-образного восьмицилиндрового карбюраторного двигателя показан на рис. 1, в.

В двухтактных дизелях (ЯАЗ -М204 и ЯАЗ -М206) для каждого цилиндра имеется по два выпускных кулачка, обращенных вершинами в одну сторону, и по одному кулачку, управляющему работой насос-форсунки.

При нижнем расположении распределительного вала его устанавливают в картере на опорах, представляющих собой отверстия в стенках и перегородках картера, в которые запрессованы стальные тонкостенные биметаллические или триметаллические втулки. Вал устанавливают иногда также в специальных вкладышах. Число опор распределительного вала для двигателей разных типов различно.

Осевые перемещения распределительного вала у большинства двигателей ограничиваются упорным фланцем (рис. 2), закрепленным на блоке и расположенным с определенным зазором между торцом передней шейки вала и ступицы шестерни; зазор между опорным фланцем и торцом шейки вала устанавливают для двигателей разных марок в пределах 0,05- 0,2 мм; величина этого зазора определяется толщиной распорного кольца, закрепленного на валу между торцом шейки и ступицей шестерни. У двухтактных дизелей ЯМЗ осевые перемещения вала ограничиваются бронзовыми упорными шайбами, установленными по обеим сторонам переднего подшипника.

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала с помощью зубчатой или цепной передачи. При зубчатой передаче на конце коленчатого и распределительного валов закрепляют распределительные шестерни.

Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни изготовляют с косыми зубьями; шестерню распределительного вала обычно делают из пластмассы — текстолита, а шестерню коленчатого вала — из стали.

При цепной передаче, обеспечивающей большую бесшумность работы (автомобили ЗИЛ -111), на конце коленчатого вала и на конце распределительного вала закрепляются звездочки, соединенные стальной гибкой бесшумной цепью. Зубья цепи входят в зацепление с зубьями звездочек.

Рис. 2. Типы приводов распределительного вала: а — зубчатая передача; б — цепная передача

Распределительные шестерни или звездочки при сборке устанавливают одну относительно другой по меткам, имеющимся на их зубьях.

На новых моделях двигателей получает применение верхнее расположение распределительного вала (на головке блока). Привод вала осуществляется цепной передачей (автомобиль «Москвич-412»).

Газораспределительный механизм обеспечивает своевременное поступление в цилиндры двигателя горючей смеси (или воздуха) и выпуск отработавших газов.

Двигатели могут иметь нижнее расположение клапанов (ГАЗ -52, ЗИЛ -157К, ЗИЛ -1Э0К), при котором клапаны размещены в блоке цилиндров, и верхнее (ЗМЗ -24, 3M3-S3, ЗИЛ -130, ЯМЗ -740 и др. ), когда они расположены в головке цилиндров.

При нижнем расположении клапанов усилие от кулачка распределительного вала передается клапану или через толкатель. Клапан перемещается в направляющей втулке, запрессованной в блок цилиндров. Закрытие клапана осуществляется пружиной, упирающейся в блок и шайбу, закрепленную двумя сухариками на конце стержня клапана.

При верхнем расположении клапанов усилие от кулачка распределительного вала передается толкателю, штанге, коромыслу и клапану. Преимущественно применяется верхнее расположение клапанов, так как такая конструкция позволяет получить компактную камеру сгорания, обеспечивает лучшее наполнение цилиндров, уменьшает потери тепла с охлаждающей жидкостью и упрощает регулировку клапанных зазоров.

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Изготовляют его из стали или чугуна.

При сборке распределительный вал вставляют в отверстие торца картера двигателя, поэтому диаметры опорных шеек последовательно уменьшаются, начиная с передней шейки. Количество опорных шеек обычно равно количеству коренных подшипников коленчатого вала. Втулки 8 опорных шеек изготовляют из стали, бронзы (ЯМЗ -740) или из металлокерамики.

Внутреннюю поверхность стальных втулок заливают слоем баббита или сплава СОС -6-6.

На распределительном валу расположены кулачки, воздействующие на толкатели; шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя; эксцентрик привода топливного насоса. Кулачков имеется по два на каждый цилиндр. Углы их взаимного расположения зависят для одноименных кулачков — от числа цилиндров и чередования рабочих ходов в разных цилиндрах, для разноименных — от фаз газораспределения. Кулачки и шейки стальных распределительных валов подвергают закалке токами высокой частоты, а чугунных — отбеливанию. Кулачкам при шлифовании придают небольшую конусность, что в сочетании со сферической формой торца толкателей обеспечивает поворот толкателя во время работы.

Рис. 3. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов: а-схема, 6—детали; 1-распределительный вал, 2 — толкатель, 3- контргайка, 4- регулировочный болт, 5-сухарики, б — упорная. шайба пружины, 7- пружина клапана, 8—выпускной клапан, 9- направляющая втулка клапана, 10 — вставное седло выпускного клапана, 11 — впускной клапан

Между шестерней распределительного вала и передней опорной шейкой установлены распорная шайба и упорный фланец, который привертывается болтами к блоку цилиндров и удерживает вал от осевых перемещений.

Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала. В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала. За этот период впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра должны открываться один раз, а следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня на переднем конце коленчатого вала. Шестерня коленчатого вала стальная, шестерня на распределительном валу чугунная (ЗИЛ -130) или текстолитовая (ЗМЗ -24, 3M3-53). Зубья у шестерен косые.

Рис. 4. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (ЗИГМЗО ): 1 — шестерня распределительного вала, 2 — упорный фланец, 3 — распорное кольцо, 4-опорные шейки, 5-эксцентрик привода топливного насоса, 6 — кулачки выпускных клапанов, 7 — кулачки впускных клапанов, 8- втул-ки, 9 — впускной клапан, 10 — направляющая втулка, 11-упорная шайба, 12 — пружина, 13 — ось коромысел, 14 — коромысло, 15 — регулировочный винт, 16-стойка оси коромысел, 17 — механизм поворота выпускного клапана, 18 — выпускной клапан, 19 — штанга, 20-толкатели, 21 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя

Распределительные шестерни двигателя ЯМЗ -740 расположены на заднем торце блока цилиндров.

Распределительные шестерни входят в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов. Это достигается совмещением меток на зубе одной шестерни и впадине между зубьями другой шестерни.

В высокооборотных двигателях («Москвич-412», ВАЗ -2101 «Жигули») распределительный вал располагается в головке цилиндров и его кулачки воздействуют непосредственно на коромысла, которые, поворачиваясь на осях, открывают клапаны. В таком клапанном механизме нет толкателей и штанг, упрощается отливка блока цилиндров, снижается шум при работе.

Ведомая звездочка распределительного вала приводится во вращение втулочно-роликовой цепью от ведущей звездочки коленчатого вала. Устройство для натяжения цепи имеет звездочку и рычаг.

Рис. 5. Газораспределительный механизм с верхним расположением распределительного вала («Москвич-412»): а- газораспределительный механизм, б — привод газораспределительного механизма; 1 — наконечник клапана, 2 — ось коромысел выпускных клапанов, 3,6 — коромысла, 4 — распределительный вал, 5 — ось коромысел впускных клапанов, 7 — контргайка, 8 — регулировочный винт, 9 — головка цилиндров, 10 — клапаны, 11 — ведущая звездочка, 12-звездочка натяжного устройства, 13 — рычаг, 14 — ведомая звездочка, 15 — цепь, 16 — коленчатый вал

К атегория: — Устройство и работа двигателя

Последовательность работы четырехтактного двигателя. Четырех тактный двигатель, устройство и принцип работы

Нужно иметь некоторые представления о самом двигателе и его строении. Давайте разберемся со всем более подробно:

В устройстве двигателя поршень является ключевым элементом рабочего процесса. Поршень выполнен в виде металлического пустотелого стакана, расположенного сферическим дном (головка поршня) вверх. Направляющая часть поршня, иначе называемая юбкой, имеет неглубокие канавки, предназначенные для фиксации в них поршневых колец. Назначение поршневых колец – обеспечивать, во-первых, герметичность надпоршневого пространства, где при работе двигателя происходит мгновенное сгорание бензиново-воздушной смеси и образующийся расширяющийся газ не мог, обогнув юбку, устремиться под поршень. Во-вторых, кольца предотвращают попадание масла, находящегося под поршнем, в надпоршневое пространство. Таким образом, кольца в поршне выполняют функцию уплотнителей. Нижнее (нижние) поршневое кольцо называется маслосъемным, а верхнее (верхние) – компрессионным, то есть обеспечивающим высокую степень сжатия смеси.

Когда из карбюратора или инжектора внутрь цилиндра попадает топливно-воздушная или топливная смесь, она сжимается поршнем при его движении вверх и поджигается электрическим разрядом от свечи системы зажигания (в дизеле происходит самовоспламенение смеси за счет резкого сжатия). Образующиеся газы сгорания имеют значительно больший объем, чем исходная топливная смесь, и, расширяясь, резко толкают поршень вниз. Таким образом тепловая энергия топлива преобразуется в возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршня в цилиндре.

Далее необходимо преобразовать это движение во вращение вала. Происходит это следующим образом: внутри юбки поршня расположен палец, на котором закрепляется верхняя часть шатуна, последний шарнирно зафиксирован на кривошипе коленчатого вала. Коленвал свободно вращается на опорных подшипниках, что расположены в картере двигателя внутреннего сгорания. При движении поршня шатун начинает вращать коленвал, с которого крутящий момент передается на трансмиссию и – далее через систему шестерен – на ведущие колеса.

Технические характеристики двигателя.Характеристики двигателя При движении вверх-вниз у поршня есть два положения, которые называются мертвыми точками. Верхняя мертвая точка (ВМТ) – это момент максимального подъема головки и всего поршня вверх, после чего он начинает движение вниз; нижняя мертвая точка (НМТ) – самое нижнее положение поршня, после которого вектор направления меняется и поршень устремляется вверх. Расстояние между ВМТ и НМТ названо ходом поршня, объем верхней части цилиндра при положении поршня в ВМТ образует камеру сгорания, а максимальный объем цилиндра при положении поршня в НМТ принято называть полным объемом цилиндра. Разница между полным объемом и объемом камеры сгорания получила наименование рабочего объема цилиндра.


Суммарный рабочий объем всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания указывается в технических характеристиках двигателя, выражается в литрах, поэтому в обиходе именуется литражом двигателя. Второй важнейшей характеристикой любого ДВС является степень сжатия (СС), определяемая как частное от деления полного объема на объем камеры сгорания. У карбюраторных двигателей СС варьирует в интервале от 6 до 14, у дизелей – от 16 до 30. Именно этот показатель, наряду с объемом двигателя, определяет его мощность, экономичность и полноту сгорания топливо-воздушной смеси, что влияет на токсичность выбросов при работе ДВС.
Мощность двигателя имеет бинарное обозначение – в лошадиных силах (л.с.) и в киловаттах (кВт). Для перевода единиц одна в другую применяется коэффициент 0,735, то есть 1 л.с. = 0,735 кВт.
Рабочий цикл четырехтактного ДВС определяется двумя оборотами коленчатого вала – по пол-оборота на такт, соответствующий одному ходу поршня. Если д вигатель одноцилиндровый, то в его работе наблюдается неравномерность: резкое ускорение хода поршня при взрывном сгорании смеси и замедление его по мере приближения к НМТ и далее. Для того, чтобы эту неравномерность купировать, на валу за пределами корпуса мотора устанавливается массивный диск-маховик с большой инерционностью, благодаря чему момент вращения вала во времени становится более стабильным.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания


Современный автомобиль, чаше всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство двигателя внутреннего сгорания, похоже.
Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко.
Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части. Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ).

Первый такт — такт впуска

Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень, всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь. Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска. Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.

Второй такт — такт сжатия

Следующий такт работы двигателя – такт сжатия . После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.

Третий такт — рабочий ход

Третий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля.
После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз. Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.

Четвертый такт — такт выпуска

Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси.

После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически. А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов.

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для впрыска топлива и выпуска отработанных газов в двигателях внутреннего сгорания. Сам механизм газораспределения делится на нижнеклапанный, когда распределительный вал находится в блоке цилиндров, и верхнеклапанный. Верхнеклапанный механизм подразумевает нахождение распредвала в головке блока цилиндров (ГБЦ). Существуют и альтернативные механизмы газораспределения, такие как гильзовая система ГРМ, десмодромная система и механизм с изменяемыми фазами.
Для двухтактных двигателей механизм газораспределения осуществляется при помощи впускных и выпускных окон в цилиндре. Для четырехтактных двигателей самая распространенная система верхнеклапанная, о ней и пойдет речь ниже.

Устройство ГРМ
В верхней части блока цилиндров находится ГБЦ (головка блока цилиндров) с расположенными на ней распределительным валом, клапанами, толкателями или коромыслами. Шкив привода распредвала вынесен за пределы головки блока цилиндров. Для исключения протекания моторного масла из-под клапанной крышки, на шейку распредвала устанавливается сальник. Сама клапанная крышка устанавливается на масло- бензо- стойкую прокладку. Ремень ГРМ или цепь одевается на шкив распредвала и приводится в действие шестерней коленчатого вала. Для натяжения ремня используются натяжные ролики, для цепи натяжные «башмаки». Обычно ремнем ГРМ приводится в действие помпа водяной системы охлаждения, промежуточный вал для системы зажигания и привод насоса высокого давления ТНВД (для дизельных вариантов).
С противоположной стороны распределительного вала посредством прямой передачи или при помощи ремня, могут приводиться в действие вакуумный усилитель, гидроусилитель руля или автомобильный генератор.

Распредвал представляет собой ось с проточенными на ней кулачками. Кулачки расположены по валу так, что в процессе вращения, соприкасаясь с толкателями клапанов, нажимают на них точно в соответствии с рабочими тактами двигателя.


Существуют двигатели и с двумя распредвалами (DOHC) и большим числом клапанов. Как и в первом случае, шкивы приводятся в действие одним ремнем ГРМ и цепью. Каждый распредвал закрывает один тип клапанов впускных или выпускных.
Клапан нажимается коромыслом (ранние версии двигателей) или толкателем. Различают два вида толкателей. Первый – толкатели, где зазор регулируется калибровочными шайбами, второй – гидротолкатели. Гидротолкатель смягчает удар по клапану благодаря маслу, которое находится в нем. Регулировка зазора между кулачком и верхней частью толкателя не требуется.


Принцип работы ГРМ

Весь процесс газораспределения сводится к синхронному вращению коленчатого вала и распределительного вала. А так же открыванию впускных и выпускных клапанов в определенном месте положения поршней.
Для точного расположения распредвала относительно коленвала используются установочные метки. Перед одеванием ремня газораспределительного механизма совмещаются и фиксируются метки. Затем одевается ремень, «освобождаются» шкивы, после чего ремень натягивается натяжным(и) роликами.
При открывании клапана коромыслом происходит следующее: распредвал кулачком «наезжает» на коромысло, которое нажимает на клапан, после прохождения кулачка, клапан под действием пружины закрывается. Клапаны в этом случае располагаются v-образно.
Если в двигателе применены толкатели, то распредвал находится непосредственно над толкателями, при вращении, нажимая своими кулачками на них. Преимущество такого ГРМ малые шумы, небольшая цена, ремонтопригодность.
В цепном двигателе весь процесс газораспределения тот же, только при сборке механизма, цепь одевается на вал совместно со шкивом.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм (далее сокращенно – КШМ) – механизм двигателя. Основным назначением КШМ является преобразование возвратно-поступательных движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и, наоборот.


Устройство КШМ


Поршень

Поршень имеет вид цилиндра, изготовленного из сплавов алюминия. Основная функция этой детали заключается в превращении в механическую работу изменение давления газа, или наоборот, – нагнетание давления за счет возвратно-поступательного движения.
Поршень представляет собой сложенные воедино днище, головку и юбку, которые выполняют совершенно разные функции. Днище поршня плоской, вогнутой или выпуклой формы содержит в себе камеру сгорания. Головка имеет нарезанные канавки, где размещаются поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные). Компрессионные кольца исключают прорыв газов в картер двигателя, а поршневые маслосъемные кольца способствуют удалению излишков масла на внутренних стенках цилиндра. В юбке расположены две бобышки, обеспечивающие размещение соединяющего поршень с шатуном поршневого пальца.

Шатун

Изготовленный штамповкой или кованый стальной (реже – титановый) шатун имеет шарнирные соединения. Основная роль шатуна состоит в передаче поршневого усилия к коленчатому валу. Конструкция шатуна предполагает наличие верхней и нижней головки, а также стержня с двутавровым сечением. В верхней головке и бобышках находится вращающийся («плавающий») поршневой палец, а нижняя головка – разборная, позволяя, тем самым, обеспечить тесное соединение с шейкой вала. Современная технология контролируемого раскалывания нижней головки позволяет обеспечить высокую точность соединения ее частей.

Коленчатый вал

Изготовленный из стали или чугуна высокой прочности коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками и вращающихся в подшипниках скольжения. Щеки создают противовес шатунным шейкам. Основная функция коленчатого вала состоит в восприятии усилия от шатуна для преобразования его в крутящий момент. Внутри щек и шеек вала предусмотрены отверстия для подачи под давлением масла системой смазки двигателя.

Блок и головка цилиндров

Блок цилиндров и головка блока цилиндров отливаются из чугуна (реже – сплавов алюминия). В блоке цилиндров предусмотрены рубашки охлаждения, постели для подшипников коленчатого и распределительного валов, а также точки крепления приборов и узлов. Сам цилиндр выполняет функцию направляющей для поршней. Головка блока цилиндра располагает в себе камеру сгорания, впускные-выпускные каналы, специальные резьбовые отверстия для свечей системы зажигания, втулки и запрессованные седла. Герметичность соединения блока цилиндров с головкой обеспечены прокладкой. Кроме того, головка цилиндра закрыта штампованной крышкой, а между ними, как правило, устанавливается прокладка из маслостойкой резины.

В целом, поршень, гильза цилиндров и шатун формируют цилиндр или цилиндропоршневую группу кривошипно-шатунного механизма. Современные двигатели могут иметь до 16 и более цилиндров.

Заголовок

Сегодня редко встретишь человека, который не имел бы понятия о двигателях
внутреннего сгорания (ДВС). Не один десяток транспортных средств, бензогенераторов и
любых иных устройств, использующие в качестве привода тактный двигатель
внутреннего сгорания (ДВС).

Немного истории

Уже в 19 веке, в связи с тем, что устройства в промышленности и различные механизмы
нуждались в создании привода, которые отличался особенной эффективностью. Это и
послужило поводом для появления двигателя такого типа. На тот момент, в ходу был
двигатель, работающий на пару. Но он обладал массой недостатков – низким КПД,
большими габаритами и нуждался в квалифицированном обслуживании с большой
временной затратой на его запуск и остановку.
Промышленности был необходим новый агрегат, у которого не было бы подобных
недостатков. Таким агрегатом стал ДВС, у которого за счет сгорания химической энергии
топлива в рабочей зоне, преобразуясь, тем самым, в механическую работу. Из-за
сильного шума, токсичных выбросов их нельзя назвать совершенными, но из-за своей
автономности эти двигатели получили огромное распространение. Есть еще один
недостаток, который относится к основным – это возможность производить высокую
мощность только в условиях узкого диапазона оборотов. В связи с этим к основным
атрибутам ДВС относится трансмиссия и стартер. Также для ДВС необходимы:

Виды ДВС

Двигатели различают по виду потребляемого ими топлива и могут различаться на:

  • Карбюраторные – этот тип моторов характеризуется работой на бензине при
    принудительном зажигании. Принцип работы основан на поступлении топлива в
    цилиндры после того, как смешивается с воздухом.
  • Дизельные – характеризуется своей работой на дизеле. Принцип работы агрегата
    основан на работе форсунок – смешивание дизельного топлива с воздухом в
    цилиндре.
  • Газовые – принцип работы заключается на пропано-бутановом газе. Перед
    подачей газа в цилиндры, в карбюраторе происходит смешивание газа с воздухом.
    ДВС.

Рабочий процесс

Рабочий процесс четырехтактного агрегата заключена в совершении ряда задач,
принцип которых заключается в усиление мощности, воздействующей на коленвал
двигателя. Такие функции, как:

  • Впуск – за счет движения поршня вниз происходит заполнение цилиндра горючей
    смесью;
  • Сжатие – за счет движения поршня вверх происходит сжатие рабочей смеси;
  • Расширение или рабочий ход – смесь воспламеняется за счет сжатия или
    электрической искры, образуя горючие газы, которые приводят поршень к
    движению в ВМТ. Расширение газов происходит от взрывной силы и приводит к
    движению поршня в НМТ;
  • четвертый такт или выпуск – поршень начинает подниматься в верхнюю точку, что
    приводит к выталкиванию продуктов сгорания из цилиндра.

Все эти 4 такта составляют рабочий цикл мотора.
Тогда появляется вполне разумный вопрос – что такое такт? Такт представляет собой
движение (вверх или вниз) поршня. Один оборот коленвала равен двум тактам. А тот
такт, который сопровождается расширением сгоревших газов и приводит к совершению
полезной работы, относится к рабочему ходу поршня. Таким образом, два оборота
коленвала равно 4 тактам – что послужило названием четырехтактного двигателя.
Устройство ДВС Невозможно понять принцип работы тактного движка без ознакомления с его
основными составляющими, к которым можно отнести:

  • Один (бывает несколько) блок цилиндров;
  • Кривошипно-шатунный механизм, который состоит из коленвала, поршней и
    шатунов;
  • Головка блока с газораспределительным механизмом (ГРМ).

Газораспределительный механизм

Кривошипно-шатунного механизм принцип работы которого связан с преобразованием
поступательно-возвратного движения поршней во вращение коленвала. Этому движению
способствует энергия, которая получается в цилиндрах от сгорания топлива.
Для отлаженной работы этого механизма необходим ГРМ, принцип его работы основан
в открытии впускных и выпускных клапанов, для того чтобы впустить рабочую смесь и
выпустить отработавшие газы. В составе ГРМ может быть более одного распредвала,
которые имеют кулачки, толкающие клапаны, клапанов и возвратных пружин.
Бесперебойную работу четырехтактного движка обеспечивают вспомогательные
системы с четко налаженной работой:

  • Система зажигания. Отвечает за то, чтобы в цилиндрах воспламенялась горючая
    смесь;
  • Выпускная система. Отвечает за подачу воздуха для того, чтобы происходило
    образование рабочей смеси;
  • Топливная система. Отвечает за то, чтобы непрерывно осуществлялась подача
    топлива, в том числе для получения смеси воздуха с горючим;
  • Система смазки – для того, чтобы регулярно смазывались трущиеся детали с
    одновременным удалением продуктов износа;
  • Выхлопная система. Принцип этой системы заключается в удалении
    отработанных газов из цилиндров и снижение токсичности;
  • Система охлаждения. Следит за тем, чтобы поддерживать температуру для
    налаженной работы движка.

Описание одного цикла

Как уже говорилось выше, один цикл равен 4 тактам.

  • В течение первого тактного хода происходит толчок кулачком распредвала на
    впускной клапан, в результате чего он открывается, и поршень начинает движение
    вниз. В цилиндре, за счет разряжения, идет поступление в него рабочей смеси.
    Шатуном, через поршень придается сообщение движения коленвалу, который
    проворачивается на 0,5 оборота (180 градусов) в момент, когда поршнем
    достигнута НМТ.
  • В течение второго тактного хода (сжатие) – впускной клапан закрывается.
    Поршень, в свою очередь начинает движение вверх, тем самым, осуществляя
    сжатие и нагрев рабочей смеси. К концу тактного хода, принцип заключается в
    подаче электрического разряда на свечу при помощи системы зажигания, что
    приводит к образованию искры, с помощью которой происходит поджиг сжатой
    топливно-воздушной смеси. Коленвал проворачивается еще на 0,5 оборота. Таким
    образом, коленвал за два тактного хода выполнил один (360 градусов) полный
    оборот.
  • В течение третьего тактного хода, его еще называют рабочий ход — в результате
    которого газы, образованные во время сгорания топлива расширяются, и приводят
    в движение поршень к нижнему крайнему положению. Коленвалу через шатун
    передается энергия поршнем, заставляя его проворачиваться еще на 0,5 оборота.
     Достигнув НМТ, начинается 4 такт – выпуск. В течение этого тактного хода
    кулачок распредвала толчком открывает выпускной клапан, происходит движение
    поршня вверх, который и выгоняет из цилиндра отработанные газы. Коленвал
    вновь проворачивается на 0,5 оборота.


Установка четырехтактного движка может иметь несколько цилиндров. Чтобы
обеспечить равномерную и отлаженную работу движку в разных цилиндрах одновременно
совершаются разные такты, и на каждый поворот коленвала в каком-то из цилиндров осуществляется рабочий ход. Это дает возможность уравновесить силы, оказывающие
действие на коленвал за счет снижения вибраций, тем самым, обеспечивая ровную работу
четырехтактного силового агрегата (ДВС).

Четырехтактный двигатель представляет собой одну из категорий ДВС. Такой двигатель может относиться только к поршневым двигателям внутреннего сгорания. Принцип его работы заключается в следующем: в поршневом ДВС рабочий процесс происходит за два оборота коленчатого вала, в каждом из цилиндров. Таким образом, два оборота коленчатого вала равны четырем ходам поршня, или такта.

Принято выделять следующие четыре такта:

  1. Впуск, или такт впуска: через открытый клапан в цилиндр двигателя поступает свежая порция топливно-воздушной смеси.
  2. Сжатие, или такт сжатия: топливно-воздушная смесь сжимается, при этом все клапаны закрыты.
  3. Рабочий ход, или такт рабочего хода: топливо, которое сжалось, начинает воспламеняться при помощи свечи зажигания, которая находится под поршнем. Энергия, высвобождаемая при сгорании, начинает воздействовать на поршень, который в свою очередь начинает перемещаться вниз. Можно сказать, что именно на этом такте происходит работа двигателя автомобиля.
  4. Выпуск, или такт выпуска: выпускной клапан открывается, после чего из него выходят выхлопные газы, которые затем попадают в атмосферу. Цилиндр очищается.

Когда четвертый такт заканчивается, то повторяется все то же самое, в аналогичном порядке.

К главным преимуществам 4-х тактного двигателя можно отнести следующие характеристики: большая экономичность, большой ресурс, маленький шум, более чистый . Кроме того, в этом случае не нужна сложная выхлопная система и предварительное смешивание масла и бензина.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Двигатели внутреннего сгорания отличаются друг от друга рабочим циклом, по которому они работают.

Рабочий цикл – это комплекс последовательных рабочих процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре при работе двигателя.

Рабочий процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называется тактом.

По числу тактов, составляющих рабочий цикл, двигатели делятся на два вида:

четырехтактные, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня,

двухтактные, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня.

На легковых автомобилях, как правило, применяются четырехтактные двигатели, а на мотоциклах и моторных лодках – двухтактные. О путешествиях по водным просторам поговорим как-нибудь потом, а с четырьмя тактами работы автомобильного двигателя разберемся сейчас.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя состоит из следующих тактов:

– впуск горючей смеси,

– сжатие рабочей смеси,

– рабочий ход,

– выпуск отработавших газов.

Рис. 8. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя: а) впуск; б) сжатие; в) рабочий ход; г) выпуск

Первый такт – впуск горючей смеси (рис. 8а ).

Горючей смесью называется смесь мелко распыленного бензина с воздухом в определенной пропорции. Приготовлением смеси в двигателе занимается карбюратор или форсунка, о чем мы поговорим чуть позже. А пока следует знать, что соотношение бензина к воздуху примерно 1:15 считается оптимальным для обеспечения нормального процесса сгорания.

При такте впуска поршень от верхней мертвой точки перемещается к нижней мертвой точке. Объем над поршнем увеличивается. Цилиндр заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Иными словами, поршень всасывает горючую смесь.

Впуск смеси продолжается до тех пор, пока поршень не дойдет до нижней мертвой точки. За первый такт работы двигателя кривошип коленчатого вала поворачивается на пол-оборота.

В процессе заполнения цилиндра горючая смесь перемешивается с остатками отработавших газов и меняет свое название, теперь эта смесь называется рабочая.

Второй такт – сжатие рабочей смеси (рис. 8б ).

При такте сжатия поршень от нижней мертвой точки перемещается к верхней мертвой точке. Оба клапана плотно закрыты, поэтому рабочая смесь сжимается.

Из школьной физики всем известно, что при сжатии газов их температура повышается. Давление в цилиндре над поршнем в конце такта сжатия достигает 9–10 кг/см², а температура 300–400°С.

В заводской инструкции к автомобилю можно увидеть один из параметров двигателя с названием – «степень сжатия» (например 8,5). А что это такое?

Степень сжатия показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания (Vn/Vc – см. рис. 7). У бензиновых двигателей в конце такта сжатия объем над поршнем уменьшается в 8–11 раз.

В процессе такта сжатия коленчатый вал двигателя поворачивается на очередные пол-оборота. От начала первого такта и до окончания второго, он повернется уже на один оборот.

Третий такт – рабочий ход (рис. 8в ).

Во время третьего такта происходит преобразование выделяемой при сгорании рабочей смеси энергии в механическую работу. Давление от расширяющихся газов передается на поршень и затем, через шатун и кривошип, на коленчатый вал.

Вот откуда берется та сила, которая заставляет вращаться коленчатый вал двигателя и, в конечном итоге, ведущие колеса автомобиля.

В самом конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания. В начале такта рабочего хода сгорающая смесь начинает активно расширяться. Поскольку впускной и выпускной клапаны все еще закрыты, то расширяющимся газам остается только один единственный выход – давить на подвижный поршень.

Под действием давления, достигающего величины 50 кг/см², поршень начинает перемещаться к нижней мертвой точке. При этом на всю площадь поршня давит сила в несколько тонн, которая через шатун передается на кривошип коленчатого вала, создавая крутящий момент.

При такте рабочего хода температура в цилиндре достигает более 2000 градусов.

Коленчатый вал при рабочем ходе делает очередные пол-оборота.

Четвертый такт – выпуск отработавших газов (рис. 8г ).

При движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке открывается выпускной клапан (впускной все еще закрыт), и отработавшие газы с огромной скоростью выбрасываются из цилиндра двигателя.

Вот почему слышен тот сильный грохот, когда по дороге движется автомобиль без глушителя, но об этом позже. А пока обратим внимание на коленчатый вал двигателя – при такте выпуска он делает еще пол-оборота. И всего, за четыре такта рабочего цикла, он сделал два полных оборота.

После такта выпуска начинается новый рабочий цикл, и все повторяется: впуск – сжатие – рабочий ход – выпуск… и так далее.

Теперь, интересно, кто из вас обратил внимание на то, что полезная механическая работа совершается одноцилиндровым двигателем только в течение одного такта – такта рабочего хода! Остальные три такта (выпуск, впуск и сжатие) являются лишь подготовительными и совершаются они за счет кинетической энергии вращающихся по инерции коленчатого вала и маховика.

Маховик (рис. 9)это массивный металлический диск, который крепится на коленчатом валу двигателя. Во время рабочего хода поршень через шатун и кривошип раскручивает коленчатый вал двигателя, который передает маховику запас энергии вращения.


Рис. 9. Коленчатый вал двигателя с маховиком: 1 шатунная шейка; 2 – противовес; 3 – маховик с зубчатым венцом; 4 – коренная (опорная) шейка; 5 – коленчатый вал двигателя

Запасенная в массе маховика энергия вращения позволяет ему в обратном порядке через коленчатый вал, шатун и поршень осуществлять подготовительные такты рабочего цикла двигателя. Поршень движется вверх (при такте выпуска и сжатия) и вниз (при такте впуска) именно за счет отдаваемой маховиком энергии.

Если двигатель имеет несколько цилиндров, работающих в определенном порядке, то подготовительные такты в одних цилиндрах совершаются за счет энергии, развиваемой в других, ну и маховик, конечно, тоже помогает.

В детстве у вас наверняка была игрушка, которая называлась волчок. Вы раскручивали его энергией своей руки (рабочий ход ) и радостно наблюдали за тем, как долго он вращается. Точно так же и массивный маховик двигателя – раскрутившись, он запасает энергию, но только значительно большую, чем детская игрушка, а затем эта энергия используется для перемещения поршня в подготовительных тактах.

Дизельные двигатели

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насосом-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей значительно больше, чем у бензиновых.

Поскольку давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень велики, то происходит самовоспламенение топлива. Это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Первый такт – впуск, служит для наполнения цилиндра двигателя только воздухом.

При движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке происходит всасывание воздуха через открытый впускной клапан.

Второй такт – сжатие, необходим для подготовки к самовоспламенению дизельного топлива.

При движении к верхней мертвой точке поршень сжимает воздух в 18–22 раза (у бензиновых в 8–11 раз). Поэтому в конце такта сжатия, давление над поршнем достигает 40 кг/см², а температура поднимается выше 500градусов.

Третий такт – рабочий ход, служит для преобразования энергии сгораемого топлива в механическую работу.

В конце такта сжатия в камеру сгорания через форсунку под давлением подается дизельное топливо, которое самовоспламеняется за счет высокой температуры сжатого воздуха.

При сгорании дизельного топлива расширяющиеся газы создают усилие, которое перемещает поршень к нижней мертвой точке и через шатун проворачивает коленчатый вал.

Во время рабочего хода давление в цилиндре достигает 100 кг/см², а температура превышает 2000°С.

Четвертый такт – выпуск отработавших газов, служит для освобождения цилиндра от отработавших газов.

Поршень от нижней мертвой точки поднимается к верхней мертвой точке и, через открытый выпускной клапан, выталкивает отработавшие газы.

При последующем движении вниз поршень засасывает свежую порцию воздуха, происходит такт впуска и рабочий цикл повторяется.

В дизельном двигателе нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости.

В то же время, дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества – меньший расход топлива, чем у его бензинового «брата», а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

Ранее рассматривалась работа одноцилиндрового двигателя. Это было необходимо для простоты восприятия протекающих в нем процессов.

На большинстве легковых автомобилей, как отечественных, так и зарубежных, устанавливаются четырехцилиндровые двигатели. Конечно, существуют варианты и с другим количеством цилиндров (от двух до двенадцати), но в объеме этой книги мы ограничимся знакомством именно с четырехцилиндровым двигателем, так как он является самым распространенным.


Рис. 10. Основные детали четырехцилиндрового бензинового двигателя: а) продольный разрез; б) поперечный разрез; 1 – блок цилиндров; 2 – головка блока цилиндров; 3 – поддон картера; 4 – поршни с кольцами и пальцами; 5 – шатуны; 6 – коленчатый вал; 7 – маховик; 8 – распределительный вал; 9 – рычаги; 10 – впускные клапаны; 11 – выпускные клапаны; 12 – пружины клапанов; 13 – впускные и выпускные каналы

Кривошипно-шатунный механизм состоит из (рис. 10):

– блока цилиндров с картером;

– головки блока цилиндров;

– поддона картера двигателя;

– поршней с кольцами и пальцами;

– шатунов;

– коленчатого вала;

– маховика.

Блок цилиндров объединяет в себе не только уже известные нам цилиндры и шатунно-поршневую группу, но и другие системы двигателя. Блок является основой двигателя, в которой имеется множество литых каналов и сверлений, подшипников и заглушек. Именно в блоке вращается (на подшипниках) коленчатый вал. Во внутренних полостях блока циркулирует жидкость системы охлаждения, там же проходят и масляные каналы системы смазки двигателя. Большая часть из навесного оборудования двигателя монтируется, опять же, на блоке цилиндров. Нижняя часть блока называется картером.

Головка блока цилиндров является второй по значимости и по величине составной частью двигателя. В головке расположены камеры сгорания, клапаны и свечи цилиндров, в ней же на подшипниках вращается распределительный вал с кулачками. В головке, как и в блоке цилиндров, имеются водяные и масляные каналы и полости. Головка крепится к блоку цилиндров и при работе двигателя составляет с блоком единое целое.

Устройство и взаимодействие основных деталей кривошипно-шатунного механизма (шатунно-поршневой группы) мы с вами рассмотрели ранее, при изучении работы ног велосипедиста и рабочего цикла двигателя.

Для тех, кто уже вернулся обратно на эту страницу, предлагается небольшой экскурс в мир цифр.

На холостом ходу коленчатый вал двигателя вращается со скоростью приблизительно 800–900 оборотов в минуту (13–15 об/сек). На средней и большой скорости движения автомобиля число оборотов коленчатого вала в минуту составляет от 2000 до 4000. А в ходе автомобильных соревнований, у специально подготовленных автомобилей, двигатель «раскручивается» до 12000 об/мин (200 оборотов в секунду) и даже больше.

А что поршни? Они движутся в цилиндре с огромной скоростью! За один оборот коленчатого вала каждый поршень успевает подняться вверх, «развернуться» и опуститься вниз (или наоборот – сначала вниз, потом вверх). При этом путь от одной мертвой точки до другой поршни «пролетают» за сотые доли секунды! А если вспомнить еще и об огромных температурах и давлении в цилиндрах в это время!

Вот в таких непростых, мягко выражаясь, условиях работают детали двигателя вашего автомобиля.

Мы с вами разобрались с очень сложным и уникальным процессом, происходящим внутри двигателя с одним цилиндром. Многоцилиндровый двигатель принципиально ничем не отличается от простейшего одноцилиндрового. Но, когда цилиндров много, представьте, в каких условиях работает двигатель (температуры, давление, трение…), при этом работает безотказно и продолжительное время, ничего не требуя взамен, кроме лишь «кормления» бензином и периодического обслуживания.

Основные неисправности кривошипно-шатунного механизма

Стуки в двигателе могут возникнуть по причине износа поршневых пальцев, шатунных и коренных подшипников.

Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные детали.

Повышенная дымность выхлопных газов и (или) падение компрессии (давление в конце такта сжатия) случается из-за износа поршневых колец, поршней, цилиндров, залегания поршневых колец в канавках поршней.

Для устранения неисправности следует заменить изношенные детали.

Эксплуатация кривошипно-шатунного механизма двигателя

Правильная эксплуатация двигателя крайне необходима, так как его ремонт достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс. И к кривошипно-шатунному механизму это относится в первую очередь.

Ресурс двигателя – это продолжительность нормальной работы двигателя без его капитального ремонта. Для отечественных автомобилей ресурс двигателя составляет приблизительно 150–200 тысяч километров пробега, и несколько больше для иномарок.

Многим из вас эти цифры покажутся недосягаемо большими, но это не означает, что можно забывать о своевременной смене масел, жидкостей, фильтров и других расходных материалов. Плюс к этому, двигатель требует периодических регулировок. Необходимо соблюдать сроки обслуживания его механизмов и систем, как это рекомендовано заводом-изготовителем вашего автомобиля. А иначе, через удивительно короткий промежуток времени, вам может понадобиться капитальный ремонт двигателя.

Факторы, влияющие на продолжительность работы двигателя

Первый фактор , уменьшающий ресурс двигателя – частые перегрузки автомобиля. Если загрузка салона, багажника и прицепа превышает все разумные пределы, то, двигаясь на такой перегруженной машине продолжительное время, вы рискуете выработать ресурс двигателя ранее вышеуказанного срока.

Водители, полагающие, что металл выдержит все, очень сильно ошибаются. Попробуем «примерить» это утверждение на себя.

Если сумка, с которой вы идете по улице, весит полтора-два кило, то можно долго не ощущать усталости. А теперь давайте возьмем на прогулку свой любимый телевизор с диагональю 51 см и, «погуляв» по набережным часика эдак два, оценим свое состояние. А ведь в отличие от нашего с вами организма, металл претерпевает необратимые изменения.

Вторым фактором , влияющим на срок службы двигателя, является движение с максимально возможной скоростью длительное время.

Если на трехкилометровой дистанции по кроссу вы будете бежать так же быстро, как и на 100 метров, то вам не избежать быстрой усталости и потери сил.

Вспоминается фраза из песни В. Высоцкого: «На десять тысяч я рванул, как на пятьсот… и… спекся!».

Последствия в этом случае для человеческого организма могут быть плачевными. То же самое происходит и с двигателем автомобиля. Жаль, что многие начинают понимать это слишком поздно.

Мы с вами не так далеко ушли от «страшно» больших цифр (температуры, давления, скорости…), характеризующих условия, в которых работают механизмы двигателя. Согласитесь, что количество «взрывов» в цилиндрах, периодичность колебаний температуры и давления за одну секунду, не могут не влиять на продолжительность «жизни» деталей двигателя.

Третий фактор , ускоряющий износ двигателя – экология. Грязный воздух и грязные дороги укорачивают жизнь не только человеку, но и разрушающе действуют на структуру металла, уменьшая ресурс двигателя. Поэтому не забывайте вовремя производить замену фильтров, по возможности применяйте качественные масла и топливо, следите за внешним видом двигателя своего автомобиля. Хотя бы пару раз в год его следует очищать от грязи и мыть с использованием специальных жидкостей.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуска отработавших газов.

Газораспределительный механизм состоит из (см. рис. 10):

– распределительного вала;

– рычагов или толкателей;

– впускных и выпускных клапанов с пружинами;

– впускных и выпускных каналов.

Распределительный вал располагается чаще всего в верхней части головки блока цилиндров. Составной частью вала являются кулачки, количество которых соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Иными словами, над каждым клапаном расположен свой персональный кулачок. Именно эти кулачки при вращении распределительного вала обеспечивают своевременное, согласованное с движением поршней в цилиндрах, открытие и закрытие клапанов.

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью шестерен, цепной передачи или зубчатого ремня. Натяжение цепи привода регулируется специальным натяжителем, а зубчатого ремня – натяжным роликом (рис. 11).

а) цепной привод: 1– звездочка распределительного вала; 2 – цепь; 3 – успокоитель цепи; 4 – звездочка привода масляного насоса; 5 – звездочка коленчатого вала; 6 – башмак натяжителя цепи; 7 – натяжитель цепи

б) ременной привод: 1 зубчатый шкив распределительного вала; 2 – зубчатый ремень; 3 – зубчатый шкив коленчатого вала; 4 – зубчатый шкив водяного насоса; 5 – натяжной ролик

Рис. 11. Схема привода распределительного вала

Давайте вернемся к упрощенной схеме двигателя и разберемся с работой газораспределительного механизма (рис. 12).


Рис. 12. Схема взаимодействия деталей газораспределительного механизма

При вращении распределительного вала кулачок набегает на рычаг, который, в свою очередь, нажимает на стержень соответствующего клапана (впускного или выпускного) и открывает его (рис. 12 а ). Продолжая вращаться, кулачок сбегает с рычага, и под воздействием сильной пружины клапан закрывается (рис. 12 б ).

Основные неисправности газораспределительного механизма двигателя

Стуки в газораспределительном механизме появляются по причине увеличенных тепловых зазоров в клапанном механизме, износе подшипников или кулачков распределительного вала, рычагов, а также из-за поломки пружин клапанов.

Для устранения стуков необходимо отрегулировать тепловой зазор, а изношенные детали и узлы заменить.

Повышенный шум цепи привода распределительного вала появляется вследствие износа шарнирных соединений звеньев цепи и ее удлинения.

Следует отрегулировать натяжение цепи, а при чрезмерном ее износе заменить.

Потеря мощности двигателя и повышенная дымность выхлопных газов происходят при нарушении теплового зазора в клапанном механизме, неплотном закрытии клапанов, износе маслоотражательных колпачков.

Зазор следует отрегулировать, изношенные колпачки заменить, а клапаны «притереть» к седлам.

Эксплуатация газораспределительного механизма двигателя

Обратите внимание на тепловой зазор между рычагом и кулачком распределительного вала (рис. 12 б ). Немного знаний физики позволит понять, что этот зазор должен быть строго определенного размера. Ведь при нагревании все детали двигателя расширяются, в том числе и детали газораспределительного механизма.

Если зазор между рычагом и кулачком распределительного вала меньше нормального, то клапан будет открываться больше, чем ему положено, и не будет полностью закрываться. Это нарушит рабочий цикл двигателя и, плюс ко всему, в скором времени придется менять «подгоревшие» клапаны.

Если тепловой зазор будет слишком велик, то встреча кулачка с рычагом будет происходить с ударом, что выразится в заметном увеличении шума при работе двигателя и приведет к быстрому износу деталей газораспределительного механизма.

При неправильной установке теплового зазора наблюдается целый «букет» неприятностей. Двигатель начинает работать неустойчиво, глохнуть и преподносить прочие «сюрпризы», описанные в неисправностях газораспределительного механизма. Используя инструкцию по эксплуатации своего автомобиля, следует периодически контролировать правильность «зазора в клапанах».

Причем разговор идет о десятых долях миллиметра! Например, для двигателей ВАЗ, в зависимости от модели, тепловой зазор должен быть в пределах 0,15–0,35 мм. Если у вас есть соответствующие инструменты и решимость «залезть» в двигатель, то после нескольких попыток можно научиться «регулировать клапана». А если вы не собираетесь осваивать профессию автомеханика, то при подозрениях на «разрегулированные клапана» следует обратиться к специалистам.

При эксплуатации двигателя необходимо следить за натяжением цепи (зубчатого ремня) привода распределительного вала и при необходимости его регулировать.

Владельцам ВАЗ-2108 и 2109 с рабочим объемом двигателя 1,3 литра следует быть особенно внимательными к состоянию ремня привода распределительного вала и вовремя его менять, не допуская обрыва изношенного ремня при движении. У этих двигателей при выходе ремня из строя возможна «встреча» поршней с клапанами, что влечет к серьезным взаимным повреждениям. Это отнюдь не та встреча, на которую стремишься со сладостным ожиданием, а совсем другая, за которой последует сложный ремонт с заменой деталей газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов двигателя.

Большинству из вас никогда не придется разбирать и собирать двигатель, да это и не нужно, если вы не являетесь специалистом в этой области. Но при любых экспериментальных работах с автомобилем, разбирая какой-то узел, а потом его собирая, обязательно запоминайте расположение деталей и последовательность демонтажа. А то могут остаться «лишние» детали!

Причем, сборка всегда труднее, чем разборка. Не забывайте арабскую пословицу: «Прежде чем тащить осла на крышу подумай, как снять его оттуда».

В начале автомобильной жизни не рекомендуется включать музыку сразу же после запуска двигателя. Проехав некоторое расстояние, прислушайтесь к звукам, доносящимся из-под капота. Они могут быть самыми разными, но любой «выделяющийся» звук говорит о том, что с двигателем не все в порядке. При появлении новых, незнакомых вам звуков, следует обратиться в автосервис или к знакомому умельцу.

Ни одна неисправность в автомобиле не появляется, не предупредив водителя об этом заранее. В то же время немало «юных» водителей ездят на своих машинах с явно аварийными узлами, думая, что так и должно быть.

Одной из проблем начинающих водителей является то, что зачастую они не знают, как должен вести себя исправный автомобиль, какие шумы нормальные, а какие «говорят» о надвигающихся финансовых затратах. А знать это важно, так как многие неисправности влияют еще и на безопасность движения.

вступления , вы­водов по теме, многословии… украл бы автомобиль . Я не украду автомобиль . _________________ Я… предлагают пройти через устройство , снабженное электромагнитом…

  • Предлагаемая вашему вниманию книга используется в качестве базового учебника по

    Руководство

    ВСТУПЛЕНИЕ Написание данной книги продиктовано необходимостью создания такого учебника по … наблюдений с использованием технических устройств . Врезка 6.3. Практика… меняются. Предпочтения по — требителей по отношению к автомобилям следует постоянно…

  • Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.

    Автомобильные двигатели чаще всего работают по четырёхтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

    В рабочий цикл происходит следующим образом.

    Рабочий цикл карбюраторного двигателя :

    — Такт впуска
    В течение этого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). При этом кулачки распредвала открывают впускной клапан, и через этот клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь.

    — Такт сжатия
    Поршень идёт из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую смесь. При этом значительно возрастает температура смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степенью сжатия. Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Однако, для двигателя с большей степенью сжатия требуется топливо с большим октановым числом, которое дороже.
    Такт расширения, или рабочий ход

    Незадолго до конца цикла сжатия топливо-воздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчатого вала называют рабочим ходом. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси называется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы сгорание топлива успело, полностью закончится к моменту достижения поршнем НМТ, то есть для наиболее эффективной работы двигателя. Сгорание топлива занимает практически фиксированное время, поэтому для повышения эффективности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания при повышении оборотов. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором, воздействующим на прерыватель). В современных двигателях для регулировки угла опережения зажигания используют электронику.

    Видео наглядно демонстрирует процесс работы четырехтактного двигателя

    — Такт выпуска
    После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, и цикл начинается сначала.

    Полностью очистить цилиндры двигателя от продуктов сгорания практически невозможно (слишком мало времени), поэтому при последующем впуске свежей горючей смеси она перемещается с остаточными отработавшими газами и называется рабочей смесью.

    Коэффициент остаточных газов характеризует степень загрязнения свежего заряда отработавшими газами и представляет собой отношение массы продуктов сгорания, оставшихся в цилиндре, к массе свежей горючей смеси. Для карбюраторных двигателей коэффициент остаточных газов находится в пределах 0,06-0,12.

    По отношению к рабочему ходу такты впуска, сжатия и выпуска являются вспомогательными.

    Рабочий цикл
    Рабочие циклы четырёхтактного дизеля и карбюраторного двигателя существенно различаются по способу смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Основное отличие состоит в том, что в цилиндр дизеля при такте впуска поступает не горючая смесь, а воздух, который из-за большой степени сжатия нагревается до высокой температуры, а затем в него впрыскивается мелкораспылённое топливо, которое под действием высокой температуры воздуха самовоспламеняется.

    В четырёхтактном дизеле рабочие процессы происходят следующим образом.

    — Такт впуска
    При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух.
    Такт сжатия

    Поршень движется от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает имеющийся в цилиндре воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива.

    — Такт расширения, или рабочий ход
    При подходе поршня к ВМТ в цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое . Впрыснутое топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, самовоспламеняется и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ к НМТ. Происходит рабочий ход.

    — Такт выпуска
    Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

    На этом видео показано работу реального двигателя, камера встроена в цилиндр двс.

    Недостатки четырёхтактных двигателей:
    Все холостые ходы (впуск, сжатие, выпуск) совершаются за счёт кинетической энергии, запасённой коленчатым валом и связанными с ним деталями во время рабочего хода, в процессе которого химическая энергия топлива превращается в механическую энергию движущихся частей двигателя. Поскольку сгорание происходит в доли секунд, то оно сопровождается быстрым увеличением нагрузки на крышку (головку) цилиндра, поршень и другие детали . Наличие такой нагрузки неизбежно приводит к необходимости увеличить массу движущихся деталей (для повышения прочности), что в свою очередь сопровождается ростом инерционных нагрузок на движущиеся детали. Уступают по мощности двухтактным.
    К незначительным недостаткам, которые с лихвой окупаются достоинствами, можно отнести работы по регулировке теплового зазора клапанов и время разгона с места, которое несколько больше, чем у двухтактных.

    Преимущества четырёхтактных двигателей:
    -экономичность расхода топлива;
    -надежность;
    -простота обслуживания;
    -четырехтактный двигатель работает тише и устойчивей.

    В отличие от двухтактного двигателя, в котором смазка коленвала, подшипников коленвала, компрессионных колец, поршня, пальца поршня и цилиндра осуществляется благодаря добавлению масла в топливо; коленвал четырехтакного двигателя находится в маслянной ванне. Благодаря этому Вам не надо смешивать бензин с маслом или доливать масло в специальный бачок. Достаточно залить чистый бензин в топливный бак и можно ехать, при этом отпадает необходимость покупки специального масла для 2-тактных двигателей.

    Так же на зеркале поршня и стенках и выхлопной трубы образуется значительно меньше нагара. К тому же, в 2-тактном двигателе происходит выброс топливной смеси в выхлопную трубу, что объясняется его конструкцией.

    Сколько раз повернется распределительный вал за 10 оборотов коленчатого вала? – СидмартинБио

    Сколько раз повернется распределительный вал за 10 оборотов коленчатого вала?

    Если двигатель четырехтактный (такты впуска, сжатия, рабочего и выпускного тактов), распределительный вал вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, 50 раз. Если двигатель двухтактный, распределительный вал вращается со скоростью коленчатого вала 100 раз.

    Распредвал вращается?

    Распределительный вал вращается совместно с коленчатым валом автомобиля.Он выполняет услугу, заключающуюся в том, что смесь воздуха и топлива, поступающая в цилиндры, и выбрасываемые из них газы, повторяется много тысяч раз. К распределительному валу прикреплены выступающие продолговатые лепестки, по одному на каждый клапан.

    Сколько оборотов распредвала, если коленвал вращается на 02 оборота?

    Распределительный вал движется со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, поскольку каждый клапан открывается только один раз за каждые два оборота коленчатого вала. Распределительные валы следуют циклу двигателя.

    Как быстро вращаются распределительные валы?

    половина
    Распределительный вал приводится в движение цепью или шестерней от коленчатого вала. Поскольку двигатель четырехтактный, распределительный вал будет вращаться со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала. (клапаны и топливный насос срабатывают только один раз на каждые два оборота коленчатого вала).

    В чем разница между датчиком положения распредвала и коленвала?

    Датчик положения коленчатого вала отслеживает как многофункциональный датчик, используемый для установки угла опережения зажигания, определения оборотов двигателя и относительной частоты вращения двигателя.Датчик положения распределительного вала используется для определения того, какой цилиндр работает, чтобы синхронизировать последовательность включения топливной форсунки и катушки.

    В чем разница между распределительным валом и коленчатым валом?

    Распределительный вал использует яйцевидные «кулачки» для открытия и закрытия клапанов двигателя (по одному кулачку на клапан), а коленчатый вал преобразует «кривошипы» (движение поршней вверх/вниз) во вращательное движение.

    Имеют ли двухтактные двигатели распределительные валы?

    2-тактные двигатели

    не имеют ни распределительного вала, ни клапанов, как в 4-тактных двигателях.Вместо этого они оснащены системой золотниковых клапанов, в которой два постоянно открытых отверстия расположены рядом друг с другом в стенке цилиндра. Они известны как выпускной порт и впускной порт.

    Число оборотов коленчатого или распределительного вала?

    Распределительный вал четырехтактного двигателя работает на 1/2 частоты вращения коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны открываются один раз (каждый) на каждые два оборота двигателя. В двухтактном двигателе это один к одному. В четырехтактных двигателях распредвалы всегда вращаются со скоростью 1/2 оборотов коленчатого вала.Не «обычно, типично или обычно», а всегда.

    Сколько раз коленчатый вал должен провернуться, чтобы совершить 4-тактный ход?

    Рабочий цикл требует двух оборотов (720°) коленчатого вала. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом малогабаритного двигателя. Четырехтактный двигатель выполняет пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и такта выпуска.

    Что быстрее распредвал или коленвал?

    Поскольку один оборот распределительного вала завершает работу клапана в течение всего цикла двигателя, а четырехтактный двигатель делает два оборота коленчатого вала для завершения одного цикла, распределительный вал вращается вдвое медленнее, чем коленчатый вал.По этой причине двигатель с верхним расположением распредвала довольно популярен.

    Чему равен ход?

    Поскольку в одном обороте 360 градусов, поршень находится внизу, когда угол поворота кривошипа составляет 180 градусов. Расстояние, пройденное поршнем от нуля градусов до 180 градусов, называется ходом поршня S.

    Коленчатый и распределительный вал — это одно и то же?

    Сколько раз вращается распределительный вал в двухтактном двигателе?

    В двухтактном двигателе с распределительным валом каждый клапан открывается один раз при каждом обороте коленчатого вала; в этих двигателях распределительный вал вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал.

    Какова скорость распредвала в ответ на скорость коленвала?

    Зависит от того, четырехтактный двигатель или двухтактный. Распределительный вал четырехтактного двигателя работает на 1/2 частоты вращения коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны открываются один раз (каждый) на каждые два оборота двигателя. В двухтактном двигателе это один к одному.

    Что происходит при изменении фаз газораспределения?

    Синхронизация распределительного вала может быть ускорена для создания лучшего крутящего момента на низких оборотах или запаздывать для повышения мощности на высоких оборотах.Изменение фаз газораспределения перемещает общую мощность, вырабатываемую двигателем, вниз или вверх по шкале оборотов. Величина изменения очень мала (обычно < 5 градусов) и влияет на зазор между клапаном и поршнем. Обратитесь к этому видео.

    Сколько оборотов коленчатого вала четырехтактного двигателя?

    Ваши отзывы помогут нам показывать вам более актуальный контент в будущем. Традиционно коленчатый вал вращается дважды за один оборот кулачка. В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания распредвал вращается ровно вдвое меньше коленчатого вала.

    Сколько оборотов делает коленвал после 1 оборота? — Ответы на все

    Сколько оборотов делает коленчатый вал после 1 оборота?

    Поскольку один оборот распределительного вала завершает работу клапана в течение всего цикла двигателя, а четырехтактный двигатель делает два оборота коленчатого вала для завершения одного цикла, распределительный вал вращается вдвое медленнее, чем коленчатый вал.

    Сколько оборотов у 4-тактного двигателя?

    Таким образом, на каждый оборот коленчатого вала приходится один рабочий ход.В четырехтактном двигателе термодинамический цикл завершается за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала. Таким образом, один рабочий ход приходится на каждые два оборота коленчатого вала.

    Сколько оборотов коленчатого вала требуется для завершения одного цикла событий в четырехтактном двигателе?

    два оборота
    Четыре такта следующие: • такт впуска • такт сжатия • рабочий такт • выпускной такт При каждом обороте коленчатого вала происходят два такта.Следовательно, четырехтактный цикл требует двух оборотов коленчатого вала.

    Сколько оборотов коленчатого вала происходит за каждый цикл?

    Рабочий цикл требует двух оборотов (720°) коленчатого вала. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом малогабаритного двигателя. Четырехтактный двигатель выполняет пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и такта выпуска.

    Что такое один оборот двигателя?

    МАШИНЫ.COM — RPM означает количество оборотов в минуту и ​​используется как мера того, насколько быстро работает какая-либо машина в данный момент времени. В автомобилях число оборотов в минуту измеряет, сколько раз коленчатый вал двигателя совершает один полный оборот в минуту, и вместе с этим, сколько раз каждый поршень поднимается и опускается в своем цилиндре.

    Сколько оборотов у двухтактного двигателя?

    В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).

    Что такое оборот коленчатого вала?

    Из диаграммы видно, что полный ход поршня вверх и вниз составляет один оборот коленчатого вала. Это означает, что в четырехтактном двигателе вал вращается дважды (два оборота) за каждый четырехтактный цикл, что означает один рабочий такт на каждые два оборота кривошипа.

    Сколько портов у двухтактного двигателя?

    три порта
    Во время этого цикла поршень движется от нижнего центра к верхнему центру, и все три порта — впускной, перепускной и выпускной — закрыты.Заряд над поршнем сжимается, а свеча зажигания воспламеняет заряд и создает рабочий ход.

    В чем разница между 2-тактным и 4-тактным?

    Разница между 2-тактным двигателем и 4-тактным двигателем заключается в том, что 2-тактному двигателю требуется только один оборот коленчатого вала, чтобы перейти к рабочему такту, а 4-тактному двигателю требуется 2 оборота. Это воспламеняет смесь и производит рабочий ход, снова толкая поршень вниз к НМТ.

    Сколько клапанов у двухтактного двигателя?

    Стандартные двухтактные двигатели с прямоточной продувкой имеют впускные каналы, которые управляются поршнем, и четыре клапана в головке цилиндров, которые используются для управления потоком выхлопных газов.

    Как 2-тактный двигатель смазывает коленчатый вал?

    В двухтактном двигателе, с другой стороны, картер служит камерой наддува для нагнетания воздуха/топлива в цилиндр, поэтому он не может удерживать густое масло. Вместо этого вы смешиваете масло с газом для смазки коленчатого вала, шатуна и стенок цилиндра.

    Сколько оборотов у двухтактного двигателя?

    один оборот
    В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).В 4-тактном двигателе пять функций требуют четырех ходов поршня (или двух оборотов коленчатого вала).

    Сколько оборотов делает четырехтактный двигатель?

    Это означает, что в четырехтактном двигателе вал вращается дважды (два оборота) за каждый цикл, какая мощность кажется неправильной; Предполагая 4-тактный, любой заданный цилиндр, предполагая градусы коленчатого вала и всетактные двигатели! чтобы убедиться, что вы запустили восемь цилиндров.

    Сколько оборотов нужно двухтактному двигателю?

    Следовательно, требуется два оборота коленчатого вала или 720 оборотов коленчатого вала (360 x 2), чтобы совершить один рабочий цикл (720).Оборотов коленчатый вал должен совершить в двухтактном четырехдвигательном двигателе.

    Сколько оборотов делает коленчатый вал в минуту?

    Указывает число оборотов двигателя (оборотов в минуту). Обороты двигателя и обороты коленчатого вала — это два способа выразить одно и то же. Правда, коленчатый вал вращается дважды для каждого полного набора цилиндров, но тахометр считает каждый оборот.

    Как классифицируются двухтактные двигатели по циклу двигателя?

    Поршневые двигатели классифицируются по количеству отдельных шагов, которые двигатель выполняет за один полный рабочий цикл.Двухтактные двигатели совершают цикл за один оборот коленчатого вала двумя движениями; ход поршня вверх и вниз, который включает в себя впуск, сжатие, сгорание и выпуск.

    Сколько оборотов делает распределительный вал в 4-тактном цикле? — Ответы на все

    Сколько оборотов делает распределительный вал в 4-тактном цикле?

    два
    Поскольку один оборот распределительного вала завершает работу клапана в течение всего цикла двигателя, а четырехтактный двигатель делает два оборота коленчатого вала для завершения одного цикла, распределительный вал вращается вдвое медленнее, чем коленчатый вал.

    Сколько градусов вращения коленчатого вала в 4-тактном двигателе?

    Коленчатый вал поворачивается на 180 градусов от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ), а распределительный вал поворачивается на 90 градусов. Такт сжатия. По мере того, как двигатель продолжает вращаться, впускной клапан закрывается, и поршень перемещается в цилиндре вверх, сжимая воздушно-топливную смесь.

    Сколько раз за оборот коленчатого вала 4-цилиндровый двигатель производит рабочий такт?

    Это означает, что в четырехтактном двигателе вал вращается дважды (два оборота) за каждый четырехтактный цикл, что означает один рабочий такт на каждые два оборота кривошипа.Итак, если кривошип вращается 1000 раз в минуту, это будет 500 рабочих ходов (срабатывание свечи зажигания) на каждый цилиндр за одну минуту.

    Сколько оборотов у 4-тактного двигателя?

    два оборота
    В четырехтактном двигателе термодинамический цикл завершается за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала. Таким образом, один рабочий ход приходится на каждые два оборота коленчатого вала. Из-за вышеизложенного крутящий момент более равномерен, и, следовательно, можно использовать более легкий маховик.

    Сколько градусов вращения коленчатого вала составляет цикл?

    180 градусов
    Таким образом, на каждые 360 градусов вращения коленчатого вала распределительный вал(ы) поворачивается только на 180 градусов. Четырехтактные двигатели совершают 4 оборота за полный цикл. Это означает, что для совершения полного цикла требуется 1440 градусов.

    Сколько оборотов делает распредвал в автомобиле?

    Распредвал делает один оборот, коленчатый вал делает два оборота. Вал автомобильных двигателей вращается при? Распределительный вал двигателя вращается с половиной скорости вращения коленчатого вала.Коленчатый вал делает два полных оборота на каждый полный оборот распределительного вала.

    Сколько оборотов делает коленчатый вал в минуту?

    Указывает число оборотов двигателя (оборотов в минуту). Обороты двигателя и обороты коленчатого вала — это два способа выразить одно и то же. Правда, коленчатый вал вращается дважды для каждого полного набора цилиндров, но тахометр считает каждый оборот.

    Сколько оборотов в двухтактном двигателе?

    Глубокая наука о цикле дизельных двухтактных двух- и четырехтактных двигателей.Следовательно, требуется два оборота коленчатого вала или 720 оборотов коленчатого вала (360 x 2), чтобы совершить один рабочий цикл (720). Оборотов коленчатый вал должен совершить в двухтактном четырехдвигательном двигателе.

    Какое отношение коленвала к распредвалу?

    Коленчатый вал вращается дважды при каждом обороте распределительного вала. так что будет соотношение 2:1. Главная Наука Математика и арифметика История Литература и язык

    Сколько оборотов у четырехтактного коленчатого вала? – Легче с практикой.ком

    Сколько оборотов у четырехтактного коленчатого вала?

    два оборота

    Сколько оборотов коленчатого вала требуется для завершения одного рабочего цикла в четырехтактном двигателе?

    Так в четырехтактном двигателе рабочий цикл составляет 720∘ оборотов коленчатого вала. Один полный оборот равен 360∘, поэтому 720∘ — это два полных оборота коленчатых валов.

    Сколько раз за каждые 4 такта в цикле 4-тактного двигателя вращается коленчатый вал?

    Четырехтактный двигатель срабатывает один раз при каждом втором обороте коленчатого вала (каждый четвертый ход поршня).

    Сколько оборотов делает распределительный вал в 4-тактном цикле?

    два оборота коленчатого вала

    С какой скоростью вращается четырехтактный распределительный вал?

    половина

    Какая связь между частотой вращения распределительного вала и частотой вращения коленчатого вала в двухтактном и четырехтактном двигателях?

    Скорость распределительного вала составляет ровно половину скорости коленчатого вала в четырехтактном двигателе. Распределительный вал управляет механизмом опережения зажигания, насосом смазочного масла и топливным насосом.

    В чем разница между распределительным валом и коленчатым валом?

    Распределительный вал использует яйцевидные «кулачки» для открытия и закрытия клапанов двигателя (по одному кулачку на клапан), а коленчатый вал преобразует «кривошипы» (движение поршней вверх/вниз) во вращательное движение.

    Какова функция коленчатого вала?

    Коленчатый вал по существу является основой двигателя внутреннего сгорания. Коленчатый вал отвечает за правильную работу двигателя и преобразование прямолинейного движения во вращательное.

    Сколько раз вращается коленчатый вал?

    Рабочий цикл требует двух оборотов (720°) коленчатого вала. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом малогабаритного двигателя. Четырехтактный двигатель выполняет пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и такта выпуска.

    Как уменьшить стук?

    Поскольку давление и температура тесно связаны, детонацию также можно ослабить, контролируя пиковые температуры камеры сгорания за счет снижения степени сжатия, рециркуляции выхлопных газов, соответствующей калибровки графика опережения зажигания двигателя и тщательной конструкции камер сгорания двигателя и …

    Почему двигатель стучит при ускорении?

    Детонация двигателя.Если вы обнаружите быстрый стук и постукивание, исходящие от двигателя во время движения, ваш двигатель может страдать от детонации. Вы можете обнаружить, что эта проблема усугубляется по мере ускорения. Детонация двигателя также может быть вызвана неправильным опережением зажигания, неправильным соотношением воздух/топливо или неисправным датчиком детонации.

    Что вызывает стук в двигателе на холостом ходу?

    Если вы слышите шум двигателя, такой как стук или постукивание двигателя, это может указывать на то, что в автомобиле мало масла. Это также может означать, что часть двигателя, например клапан, изнашивается.Свистящий шум может указывать на то, что ремень распределительного вала смещен или имеется утечка во впускном коллекторе. Двигатель стучит на холостых.

    Как узнать, стучит ли мой двигатель?

    Если ровный гул, к которому вы привыкли, исходит от вашего двигателя, заменяется повторяющимся постукиванием или звоном, который становится все громче и быстрее по мере увеличения скорости, это классический признак детонации двигателя.

    Почему стучат двигатели?

    Детонация возникает, когда топливо сгорает в цилиндрах двигателя неравномерно.Когда в цилиндрах правильный баланс воздуха и топлива, топливо будет гореть в небольших регулируемых карманах, а не все сразу. Стук в двигателе возникает, когда топливо сгорает неравномерно, и эти удары срабатывают в неподходящее время.

    Сколько может проехать машина со стуком тяги?

    Как только двигатель начинает стучать, шток может внезапно сломаться. Это может быть в следующий раз, когда вы запустите его на подъездной дорожке, или он может продолжаться в течение шести месяцев. Но если вы будете осторожны, есть способ некоторое время обслуживать двигатель и отказаться от немедленной замены автомобиля.

    Сколько стоит починить стук?

    В среднем ремонт шатуна будет стоить от 2500 долларов и выше. На некоторых транспортных средствах, таких как Subaru Forester, стоимость запчастей и работ по восстановлению двигателя может составлять 5000 долларов, а полная замена двигателя — более 6000 долларов. Лучший вариант позволяет избежать простоев и личных расходов на ремонт.

    Что произойдет, если вы едете со стуком тяги?

    Может быть, достаточно долго, чтобы вернуться домой. Если у вас действительно есть стук шатуна, это означает, что подшипник между шатуном и коленчатым валом изношен, и это будет только вопросом времени, когда шатун удлинится, и это приведет к катастрофическому отказу.

    Будет ли стучать более толстый масляный стопорный шток?

    Да, добавление более густого масла может замаскировать звук, если это стук шатунного или коренного подшипника или даже стука кулачкового подшипника, но в конечном итоге вам придется добавить еще более густое масло, а устранение причиненного ущерба будет стоить намного дороже. Некоторые современные двигатели VVT будут иметь проблемы с более тяжелым маслом.

    Какая присадка к маслу лучше всего устраняет детонацию в двигателе?

    9 лучших присадок к маслу для устранения детонации двигателя (и шума подъемника)

    • Морская пена SF16.
    • Архойл AR9100.
    • Модификатор трения Liqui Moly Cera Tec.
    • Стабилизатор масла Lucas для тяжелых условий эксплуатации.
    • Масло для обкатки Red Line.
    • BG Добавка к маслу MOA.
    • Rev X Fix Oil Treatment.
    • Утечка моторного масла Lucas.

    Стоит ли устранять стук штока?

    Стук шатуна — это серьезная проблема с вашим двигателем, это означает, что двигатель не работает должным образом. Если вы начинаете замечать стук штока, это не проблема, которая решится сама собой — вы должны немедленно принять меры и заменить подшипник штока, а также исправить любые другие детали, связанные со звуком.

    Лукас Ойл перестал стучать?

    Детонацию двигателя можно остановить с помощью стабилизатора масла Lucas. Это поможет продлить срок службы любого двигателя, и до сих пор рекомендуется делать это для всех двигателей.

    Прекратит ли более густое масло шум цепи ГРМ?

    Если вы пытаетесь уменьшить шум двигателя, вам нужно более густое масло, чтобы создать более амортизирующий эффект. Имейте в виду, что это не поможет исправить или успокоить детали двигателя, которые сильно изношены. Ослабленная цепь ГРМ, скорее всего, все равно будет издавать шум, независимо от того, какое масло вы используете, потому что она не амортизируется давлением масла.

    Пропадает ли стук в шатуне при прогреве двигателя?

    Стук шатунов будет только усиливаться (громче) по мере нагрева двигателя. С прогревом двигателя не исчезнет. Если это так, это, вероятно, что-то вроде утечки выхлопных газов, которая закрывается, когда коллекторы двигателя нагреваются.

    Каковы симптомы неисправности шатунного подшипника?

    Если в вашем автомобиле изношен подшипник двигателя или шатунный подшипник, ваш автомобиль будет указывать на некоторые из общих симптомов, указанных ниже:

    • Шум в двигателе.Шум в двигателе.
    • Потеря давления масла.
    • Шум трансмиссии и изношенные ремни.
    • Серебряная стружка в масле.
    • Медный блеск в масле.

    Сколько стоит починить неисправный шатунный подшипник?

    Замена шатунных подшипников стоит от 2000 до 3000 долларов. В эту цену уже входят запчасти и работа. Как правило, ремонт шатунных подшипников включает промывку трубопроводов двигателя и охладителя, замену прокладок, уплотнений и болтов головки блока цилиндров.

    Как звучит неисправный подшипник коленчатого вала?

    Прислушайтесь к стуку, который больше похож на удар о жесть или алюминий и усиливается по мере ускорения автомобиля. Вероятно, это неисправный шатунный подшипник. Если ваш автомобиль испытывает какие-либо из этих симптомов, немедленно обратитесь к квалифицированному специалисту.

    Что вызывает выход из строя шатунного подшипника?

    ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ Изогнутый или скрученный шатун приводит к смещению отверстия, что приводит к перекосу подшипника, в результате чего кромка подшипника соприкасается металл к металлу с шейкой, что может вызвать чрезмерный износ поверхности подшипника.

    Четырехтактный цикл — обзор

    13.18 Цикл Отто

    Энергетические циклы Стирлинга и Эрикссона с внешним сгоранием газа были первоначально разработаны для борьбы с опасными котлами высокого давления первых паровых двигателей. Двигатель внутреннего сгорания Ленуара был проще, меньше и использовал более удобное топливо, чем любой из этих двигателей, но имел очень низкий тепловой КПД. Брайтону удалось повысить тепловой КПД двигателя внутреннего сгорания за счет обеспечения процесса сжатия перед сгоранием по двухпоршневой методике Стирлинга и Эрикссона с отдельной камерой сгорания.Но конечной целью разработки коммерческих двигателей внутреннего сгорания было объединение всех основных процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения (мощности) и выхлопа в одном поршне-цилиндровом аппарате. Окончательно это было достигнуто в 1876 году немецким инженером Николаусом Августом Отто (1832–1891). Основные элементы модели ASC цикла Отто показаны на рис. 13.48. Он состоит из двух изохорных процессов и двух изоэнтропических процессов.

    Рисунок 13.48. Стандартный воздушный цикл Отто.

    После нескольких лет экспериментов Отто, наконец, построил успешный двигатель внутреннего сгорания, в котором все основные процессы происходили в рамках одной конструкции поршень-цилиндр. Для завершения термодинамического цикла двигателя Отто требовалось четыре хода поршня и два оборота коленчатого вала, но он работал плавно, был относительно тихим, очень надежным и эффективным. Двигатель Отто имел немедленный успех, и к 1886 году было продано более 30 000 экземпляров. Они стали первым серьезным конкурентом паровой машины на рынке двигателей малого и среднего размера.

    Первоначально двигатель Отто использовал в качестве топлива осветительный газ (метан), но к 1885 году многие циклические двигатели Отто уже были преобразованы в двигатели, работающие на жидком углеводороде (бензине). Разработка гениального поплавкового карбюратора для испарения жидкого топлива в 1892 году немцем Вильгельмом Майбахом (1847–1929) ознаменовала начало автомобильной эры. Немецкому инженеру Карлу Фридриху Бенцу (1844–1929) обычно приписывают создание первого практичного автомобиля с низкоскоростным двигателем, работающим по циклу Отто, работающим на жидком углеводородном топливе, в 1885 году.Он использовал тепло выхлопных газов двигателя для испарения топлива перед его подачей в двигатель.

    Кто изобрел цикл «Отто»?

    Николаус Отто не знал, что четырехтактный двигатель внутреннего сгорания уже был запатентован в 1860-х годах французским инженером Альфонсом Эженом Бо де Роша (1815–1893). Однако на самом деле Рочас не построил и не испытал запатентованный им двигатель. Поскольку Отто был первым, кто сконструировал и запустил двигатель, цикл назван в его честь, а не в честь Рошаса.

    В 1878 году шотландский инженер Дугалд Клерк (1854–1932) разработал двухтактный вариант цикла Отто, производящий один оборот коленчатого вала за термодинамический цикл (это было похоже на двигатель Ленуара, но с предварительным сжатием).В 1891 году Клерк продолжил разработку концепции наддува двигателя внутреннего сгорания. Это увеличило тепловой КПД двигателя за счет дальнейшего сжатия индукционного заряда перед воспламенением.

    Хотя двухтактный двигатель Клерка был по своей природе менее экономичным, чем четырехтактный двигатель Отто, он давал более равномерную выходную мощность (что важно только для одно- или двухцилиндровых двигателей) и имел почти вдвое большую мощность по отношению к весу. отношение двигателя Отто. Двухтактный цикл Отто (он так и не стал известен как цикл Клерка) стал успешным в качестве небольшого и легкого двигателя для лодок, газонокосилок, пил и так далее.

    Тепловой КПД цикла Отто определяется выражением

    (ηT)Otto=(W˙out)netQ˙H=Q˙H−|Q˙L|Q˙H=1−|Q˙L|Q˙ H

    , где из рисунка 13.48 |Q˙L|=m˙(u2s−u3) и Q˙H=m˙(u1−u4s).

    Тогда тепловой КПД горячего ASC Отто составляет

    (ηT)Otthot ASC=1−u2s−u3u1−u4s

    для сопровождения Modern Engineering Thermodynamics используются для определения значений удельных внутренних энергий.Поскольку процессы от 1 до 2 с и от 3 до 4 с являются изогревом, мы используем V R столбцов в этих таблицах, чтобы найти

    V3V4S = VR3VR4 = V2SV1 = VR2VR1 = CR

    , где CR=v3/v4s — степень изоэнтропического сжатия. Если известны температура и давление на впуске ( T 3 и p 3 ), то из таблицы можно найти u 3 и v r 3 903.Тогда, если мы знаем коэффициент сжатия (CR), мы можем найти

    VR4 = VR3CR и VR2 = VR1 × CR

    Теперь можно найти U 4 S и T 4 S из таблиц. Однако, чтобы найти u 1 , T 1 , u 2s и T 2s , нам нужно знать больше информации о системе. Следовательно, теплота сгорания ( Q H / m =Q˙H​/​m˙), максимальное давление ( p 1 ) или максимальная температура ( T 1 ) в цикле обычно дается для завершения анализа.

    Для холодного ASC Otto ,

    |Q˙L|=m˙(u2s−u3)=m˙cv(T2s−T3) и Q˙H=m˙(u1−u4s)=m˙cv (Т1-Т4с).

    Затем

    (ηT)Ottocold ASC=1−T2s−T3T1−T4s=1−(T3T4s)(T2s/T3−1T1/T4s−1)

    Процесс с 1 по 2 с и процесс с 3 по 4 s изоэнтропичны, поэтому

    T1/T2s=T4s/T3=(v1/v2s)1−k=(v4s/v3)1−k=(p1/p2s)(k−1)/k=( p4s/p3)(k−1)/k

    Поскольку T1/T4s=T2s/T3,

    (13,30)(ηT)Ottocold ASC=1−T3/T4s=1−PR(1−k)/k= 1−CR1−k

    , где CR=v3/v4s — степень изоэнтропического сжатия, а PR=p4s/p3 — степень изоэнтропического давления.

    Поскольку T3=TL, но T4s T 1 и T 3 ). Поскольку цикл Отто требует процесса сгорания с постоянным объемом, он может эффективно осуществляться только в пределах поршневого цилиндра или другого устройства с фиксированным объемом с почти мгновенным быстрым процессом сгорания.

    Пример 13.14

    Коэффициент изоэнтропического сжатия нового бензинового двигателя газонокосилки с циклом Отто равен 8.00 к 1, а температура воздуха на входе составляет T 3 = 70,0°F при давлении p 3 = 14,7 фунтов на квадратный дюйм абс. Определить

    а.

    Температура воздуха в конце изоэнтропического такта сжатия T 4 с .

    б.

    Давление в конце изоэнтропического такта сжатия перед воспламенением p 4 s .

    в.

    Тепловая эффективность Otto cold ASC этого двигателя.

    Раствор
    а.

    Коэффициент изоэнтропического сжатия для двигателя с циклом Отто определяется как

    CR=v3v4s=(T3T4s)11−k

    , из которого мы получаем

    T4s=T3CR1−k=T3×CRk−1=(70,0+459,67 R )(8,00)0,40=1220 R

    б.

    Для цикла Отто изэнтропическое давление и степень сжатия связаны соотношением PR = CR k , где PR=p4s/p3 и CR = v 3 / v 90 .Тогда

    p4s=p3CRk=(14,7 psia)(8,00)1,40=270. psia

    c.

    Уравнение (13.30) дает тепловой КПД ASC по холоду Отто как 56,5 %

    Упражнения
    40.

    Если газонокосилку из примера 13.14 оставить на улице в холодный день, когда T 3 уменьшится с 0°F до 70368 температура в конце изоэнтропического такта сжатия.Предположим, что все остальные переменные остаются неизменными. Ответ : T 4 s = 1130 R

    41 1, определите новое давление в конце изоэнтропического такта сжатия. Предположим, что все остальные переменные остаются неизменными. Ответ : р 4 с = 294.1 пси.

    42.

    Если максимальная температура в цикле ( T 4 s ) равна 2400 Р, определите цикл Отто горячий ASC тепловой КПД этого двигателя. Предположим, что все остальные переменные остаются неизменными. Ответ : ( η T ) Отто горячий ASC = 52,8%.

    Фактическая диаграмма давление-объем двигателя, работающего в газовом или паросиловом цикле, называется индикаторной диаграммой , 10 , а замкнутая площадь равна чистой обратимой работе, произведенной внутри двигателя. Среднее эффективное давление (mep) поршневого двигателя представляет собой среднее эффективное давление , действующее на поршень во время его перемещения. указанная (или обратимая) выходная мощность (WI) из поршня представляет собой чистую положительную площадь, ограниченную индикаторной диаграммой, как показано на рисунке 13.49, и равна произведению mep и смещения поршня, V̶2− V̶1=π4(Отверстие)2(Ход), или

    (13.31)(WI)out=mep (V̶2−V̶1)

    Рисунок 13.49. Связь среднего эффективного давления (mep) и индикаторной диаграммы.

    Указанная выходная мощность (W˙I)out представляет собой чистую (обратимую) мощность, развиваемую внутри всех камер сгорания двигателя, содержащего n цилиндров, и равна

    (13,32)(W˙I)out =mep(n)(V̶2−V̶1)(N/C)

    , где N — частота вращения двигателя, а C — число оборотов коленчатого вала за рабочий такт ( C = 1 для двух -тактный цикл и C = 2 для четырехтактного цикла).Фактическая выходная мощность двигателя , измеренная динамометром, называется мощностью торможения (Вт), а разница между указанной мощностью и мощностью торможения известна как сила трения (т. е. мощность рассеивается во внутреннем трении двигателя) W˙F, или

    (W˙I)out=(W˙B)out+W˙F

    , следовательно, механический КПД двигателя η m равен просто ( см. Таблицу 13.2)

    (13,33)ηm=W˙фактическаяW˙обратимая=(W˙B)вых(W˙I)вых=1−W˙F(W˙I)вых

    Из уравнения(13.31), мы можем написать

    мэп=(WI)out/(V̶2−V̶1)=((WI)out/ma)/v2−v1=[(W˙I)out/m˙a]/(v2 −v1)

    , где m a и m˙a — масса воздуха в цилиндре и массовый расход воздуха в цилиндре соответственно. Тепловой КПД ASC (т.е. реверсивный или указанный, см. Таблицу 13.2) любого двигателя внутреннего или внешнего сгорания теперь можно записать как

    (ηT)ASC=(W˙out)reversibleQ˙in=(W˙1) outQ˙fuel=(W˙1)out/m˙aQ˙fuel/m˙a

    где Q˙in=Q˙fuel — теплотворная способность топлива.Объединение этих уравнений дает

    mep=(ηT)ASC(Q˙fuel/m˙a)v2−v1=(ηT)ASC(Q˙fuel/m˙fuel)(A/F)(v2−v1)

    где A/F=m˙a/m˙fuel — соотношение воздух-топливо в двигателе. Теперь

    v2-v1=v1(v2/v1-1)=RT1(CR-1)/p1

    , поэтому уравнение (13.32) принимает вид

    (13.34)(W˙1)out=(ηT)ASC(Q˙/m˙)fuel(DNp1/C)(A/F)(RT1)(CR−1)

    где D =n(V̶2−V̶1)=π4(Диаметр)2×(Ход хода)×(Число из цилиндров) — общий рабочий объем поршня двигателя. Уравнение (13.34) позволяет нам определить выходную мощность идеального двигателя внутреннего сгорания без трения, и, когда доступны фактические данные динамометрических испытаний, уравнение.(13.33) позволяет определить механический КПД двигателя.

    Пример 13.15

    Шестицилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, работающий по циклу Отто, имеет общий рабочий объем 260 л 3 и степень сжатия 9,00:1. Он работает на бензине с удельной теплотворной способностью 20,0 × 10 3 БТЕ/фунт и представляет собой впрыск топлива с соотношением воздух-топливо по массе 16,0:1. Во время динамометрического испытания было установлено, что давление и температура на впуске составляют 8,00 фунтов на квадратный дюйм и 60.0°F, в то время как двигатель развивал тормозную мощность 85,0 л.с. при 4000 об/мин. Для холодного АСК Отто с k=1,40 определите

    а.

    Холодная АСЦ Тепловой КПД двигателя.

    б.

    Максимальное давление и температура цикла.

    в.

    Указанная выходная мощность двигателя.

    д.

    Механический КПД двигателя.

    эл.

    Фактический тепловой КПД двигателя.

    Раствор
    а.

    Из уравнения. (13.30), используя k=1,40 для холодного ASC,

    (ηT)Ottocold ASC=1−CR1−k=1−9,00−0,40=0,585=58,5%

    b.

    Из рисунка 13.48 a ,

    и

    T1=Tmax=T4s+(Q˙/m˙)топливо(A/F)масса(cv)a

    Поскольку процесс 3-4 s является изоэнтропическим, уравнение. (7.38) дает

    T4s=T3CRk−1=(60,0+459.67)(9,00)0,40=1250 R

    Тогда

    Tmax=20,0×103 БТЕ/фунт топлива(16,0 фунт воздуха/фунт топлива)[0,172 БТЕ/(фунт 0 воздух·R 09]+1280 

    Поскольку процесс 4 с до 1 является изохорным, уравнение состояния идеального газа дает

    pmax=p1=p4s(T1/T4s)

    , а поскольку процесс 3 до 4 с изоэнтропичен,

    T4s/T3 (p4s/p3)(k−1)/k

    или

    p4s=p3(T4s/T3)k/(k−1)=(8,00 psia)(1250 R520 R)1,40/0,40=172 psia

    , затем

    pmax=(172 psia)[(8520 R)/1250 R]=1170 psia

    c.

    Уравнение (13.34) дает указанную мощность как дюйм2)/2(16,0)[0,0685 БТЕ/(фунт·р)](8520 Р)(9,00−1)(12 дюйм/фут)(60 с/мин) =(132,00 фут⋅фунт-сила/с) (1 л.с.550 фут·фунт-сила/с)=241 л.с.

    d.

    Уравнение (13.33) дает механический КПД двигателя как

    Наконец, фактический тепловой КПД двигателя может быть определен из уравнений.(7.5) и (13.33) как

    (ηT)Ottoactual=(W˙B)outQ˙fuel=(ηm)(W˙I)outQ˙fuel=(ηm)(ηT)Ottocold ASC=(0,353)(0,585 )=0,207=20,7%

    Упражнения
    43.

    Если степень сжатия двигателя цикла Отто, обсуждавшегося в примере 13.15, увеличить до 10,0:1, каков будет его новый тепловой КПД ASC холодного двигателя Отто? Предположим, что все остальные переменные остаются неизменными. Ответ : ( η T ) Отто холод ASC = 60.2%.

    44.

    Найти p max и T max для двигателя с циклом Отто, рассмотренного в примере 13.15, когда степень сжатия уменьшается с 9,00 до 18,0. . Ответ : P : P P MAX = 1040 PSIA и T MAX = 8460 R

    45.
    9000.

    Определите указанную мощность в примере 13.15, если смещение двигателя увеличивается с 260.в 3 до 300. в 3 . Предположим, что все остальные переменные остаются неизменными. Ответ : (W˙I) из = 280 л.с.

    46.

    Определите механический КПД двигателя с циклом Отто в примере 13.15, если фактическая тормозная мощность составляет 88,0 л.с. вместо 85,0 л.с. Предположим, что все остальные переменные остаются неизменными. Ответ : η м = 36,3%.

    Предыдущий пример показывает, что анализ холода Отто ASC обычно предсказывает тепловую эффективность, которая намного превышает фактическую тепловую эффективность.Типичные двигатели внутреннего сгорания с циклом Отто имеют фактический рабочий тепловой КПД в диапазоне 15-25%. Большая разница между тепловым КПД холодного АСК (который содержит по крайней мере один изоэнтропический процесс) и фактическим тепловым КПД обусловлена ​​влиянием второго начала термодинамики через большое количество тепловых и механических необратимостей, присущих этому типу возвратно-поступательного поршня. -цилиндровый двигатель. Чтобы улучшить его фактический тепловой КПД, необходимо уменьшить потери тепла при сгорании и количество движущихся частей в двигателе.

    Какой самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

    Двигатель самолета модели Cox Tee Dee .010 (рис. 13.50) имеет самый маленький двигатель внутреннего сгорания, когда-либо выпускавшийся в производство. Этот удивительный маленький двигатель весит чуть меньше унции и работает со скоростью 30 000 об/мин. Топливо представляет собой 10–20% касторового масла плюс 20–30% нитрометана, смешанного с метанолом. С диаметром отверстия 0,237 дюйма (6,02 мм) и ходом поршня 0,226 дюйма (5,74 мм) он имеет выходную мощность около 5 Вт.

    Рисунок 13.50. Двигатель Cox Tee.

    Теория кулачков 101

    Теория кулачка 101

    Что вы думаете об этом распределительный вал? Я слышу это все время. На каждой доске производительности в сети вы увидите этот вопрос. Я сам спросил. Почему? Потому что это мистическое искусство что только очень немногие действительно понимают. Я буду первым, кто признает, что я не имейте это вниз.

    Я намерен хотя бы дать читателю этой статьи базовое понимание того, что такое распределительный вал, что это такое делает, влияние, которое это имеет на двигатель и как это делает это.Вы будете по крайней мере понять теорию кулачков и что означает весь жаргон кулачков, чтобы вы говорили о кулачках с ваши почки. Я расскажу о выборе камеры в другой статье. Этот будет быть достаточно длинным и довольно скучным для тех из вас, кто уже знает основы.

    Что такое распределительный вал? это мозг двигателя. Он регулирует количество топливно-воздушной смеси, которое может подавать двигатель. втянуть и вытолкнуть. Это так просто. Количество топлива, которое двигатель может эффективно и действенно сжечь и избавиться от, будет диктовать власть двигатель будет генерировать.Не только это, но и кулачок будет диктовать, где пик мощности и насколько плоскими будут кривые мощности. Вот почему это так важно для выбора правильного кулачка для каждого построенного двигателя. Неправильная камера разрушит потенциал двигателей для мощности, независимо от того, сколько денег вы вкладываете в остальную часть сборка.

    Прежде чем я перейду к камерам, нам нужно посмотреть на поршень, как он качает вверх и вниз и какие клапаны делает.

    1. Рабочий ход.поршень находится в верхней мертвой точке, впускной и выпускной клапаны закрыты, а свеча зажигания только что уволенный. Расширение воспламененной топливно-воздушной смеси заставляет поршень вниз. Прежде чем поршень достигнет нижней мертвой точки, выпускной клапан начинает открываться.
    2. Такт выпуска. Поршень находится в нижней мертвой точке и начинает возвращаться. Выпускной клапан полностью открывается и начинает работать закрыто. Прежде чем поршень достигнет ВМТ, впускной клапан начинает открываться и выпускной клапан все еще частично открыт.
    3. Такт впуска. Поршень теперь в ВМТ, оба впускной и выпускной клапаны частично открыты. Когда поршень движется назад в цилиндре, выпускной клапан полностью закрывается, а впускной клапан полностью открывается и начинает закрываться.
    4. Такт сжатия. Поршень находится в НМТ и начинает двигаться вверх по цилиндру. Выпускной клапан все еще закрыт, а впускной клапан полностью закрывается.

    Вы заметите, что во время хода поршня, есть время, когда оба клапана открыты.Это кажется контр продуктивно, но это необходимо для оптимальной работы. Это термин, называемый « клапан перекрытия «. Попытаюсь объяснить, зачем это нужно.

    После того, как топливно-воздушная смесь воспламеняется, расширение горючих газов будет завершено до поршень достигает НМТ, но давление в цилиндр. Когда выпускной клапан начинает открываться до того, как поршень достигнет НМТ, часть давления в цилиндре будет проходить мимо выпускного клапана в выходное отверстие головок.Когда поршень начинает движение обратно вверх по цилиндру, поршень вытесняет оставшиеся газы в цилиндре через выхлоп порт. Скорость выхлопных газов, протекающих мимо клапана в порт создает отрицательное давление (вакуум) в камере сгорания (это то же самое Принцип такой же, как дуть на соломинку в чашке с водой. Вода будет течь по соломинке). До достижения поршнем ВМТ впускной клапан начинает открыть. Созданный ранее вакуум в камере сгорания будет притягивать смесь свежего воздуха и топлива попадает в камеру сгорания, а часть даже выходит наружу. в выхлопное отверстие.Это гарантирует, что все отработавшие газы удалены из камеры сгорания. Этот процесс называется «очисткой ». Когда поршень достигает ВМТ и начинает свое движение вниз по цилиндру, выпускной клапан будет полностью закрыт.

    Точка в цикле, где открытие впускного клапана очень важно. Если впускной клапан открывается слишком поздно в цикл, начальное количество топливно-воздушной смеси всасывается в камеру сгорания уменьшается, и отработанные газы не будут эффективно вымываться из камеры.Если впускной клапан откроется слишком рано в цикле, вакуум уменьшится и выхлопные газы будут поступать во впускной коллектор. Когда выхлопные газы нагнетается во впускной коллектор, отрицательно влияет вакуум и впускной бегуны закоптятся. Этот эффект называется «реверсия ».

    Точка, где находится выпускной клапан полностью закрывается также важно. Если выпускной клапан закрывается слишком поздно в цикл, камера сгорания будет «передута».Это будет привести к попаданию чрезмерного количества топливно-воздушной смеси в выпускной канал потому что впускной клапан все еще частично открыт. Если выпускной клапан закрывается слишком рано эффект продувки будет снижен, и выхлопные газы будут задерживаться в камера сгорания.

    Как видите, перекрытие клапанов обидчивые сроки в поршнях ходят. Кэм гриндеры потратили бесчисленные часы на исследования, пытаясь сделать все правильно.

    Продолжение отключения поршней через фазу перекрытия и обратно вниз по цилиндру для такта впуска, впускной клапан полностью откроется и начнет закрываться.После достижения поршнем НМТ и начинает свой путь обратно вверх по цилиндру для такта сжатия, впускной клапан закроется. Момент закрытия впускного клапана имеет большое влияние на давление в цилиндре. Когда поршень движется обратно вверх по цилиндру, это заставит часть топливно-воздушной смеси пройти через все еще открытый впускной клапан во впускной порт. Когда впускной клапан закрывается рано в цикле, больше топливно-воздушная смесь будет задерживаться в цилиндре, и давление в цилиндре увеличится. будет создан.Если впускной клапан закрывается позже в цикле, некоторые из топливно-воздушная смесь будет нагнетаться через впускной клапан во впускное отверстие, что снизит давление в цилиндре.

    При притирке перекрытия клапана кулачок и не может быть изменен, точка во время движения поршня, что закрытие впускного клапана можно изменить. Это называется « фаза газораспределения » который не следует путать с опережением зажигания. Он также упоминается как «кулачок ». фазировка » или « градусность «.Когда вы здесь фраза «вперед/замедлить кулачок», это просто означает изменить положение момент закрытия впускного клапана. Чтобы выдвинуть кулачок, вы закрываете впуск клапан раньше в цикле и замедление кулачка закроет впускной клапан позже в цикле. Теперь, прежде чем вы все взволнованы и уволены, чтобы продвинуться ваш кулачок, вы должны помнить, что впускное отверстие, выпускное отверстие и Точки закрытия выхлопа также будут продвинуты. Я покрою тайминг кулачка подробнее деталь последняя.

    Угол разделения лепестков (LSA) также называется Доля Центр Угол (LCA). Этот термин часто путают с осевой линией лепестка , который Ill адрес позже. Лучший способ, которым я могу описать LSA, — это представить себя держите камеру перед собой, смотрите на любой ее конец. Теперь отрежь журнал, чтобы вы могли смотреть прямо на впускные и выпускные лепестки. Ты будешь обратите внимание, что нижняя часть лепестков, ближайших друг к другу, фактически перекрывается.Помните перекрытие клапанов, которое мы уже обсуждали? Теперь найдите центр каждая доля в своих самых высоких точках. Из этих точек проведите прямую к центр кулачка. Угол, который создают эти две линии, называется LSA. Угол выражается в градусах угла. Если сдвинуть лепестки ближе друг к другу, LSA становится меньше/плотнее, а перекрытие увеличивается. Глядя на различные профили кулачков для двигателя, вы всегда (почти всегда) будете видеть в списке ЛСА.Хотя это очень важное соображение, перекрытие клапанов часто забывают. Профиль с узким LSA также будет иметь большее перекрытие и это то, о чем вы должны думать при выборе кулачка, но это для другая статья.

    Я упомянул, что кулачки Лепесток Осевую линию часто путают с LSA/LCA. Я попытаюсь объяснить LC в настоящее время. Помните, я говорил о фазе газораспределения и впускных клапанах? точка закрытия? Это центральная линия выступа кулачка.это впускные патрубки центральное (в высшей точке) положение по отношению к положению поршень в ВМТ такта впуска. LC выражается в измерении градусов, как LSA. Обычно он имеет 4 степени обозначения LSA, поэтому он часто путают. Когда поршень находится в ВМТ такта впуска, впускной лепесток толкает подъемник вверх, открывая впускной клапан. Центр впускной лепесток будет около 106 градусов до того, как поршень окажется в ВМТ, или положение поршней 0 градусов.Я попытаюсь уточнить последнее предложение маленький. На каждые два оборота коленчатого вала кулачок повернуть один раз. Все измерения градусов на самом деле «кривошипно градусов». Один полный оборот кривошипа составляет 360 градусов. Когда поршень находится в ВМТ, положение поршня равно 0 градусов коленчатого вала, а когда он находится в НМТ, положение поршня составляет 180 градусов коленвала. Когда поршень находится примерно в 106 градусах после ВМТ такт впуска, впускной лепесток будет направлен прямо вверх, а впускной клапан будет полностью открыт.Камеры поставляются с рекомендуемым положением центральной линии от производство. Тот, что в этом примере, установлен на осевой линии 106 лепестков. Когда кулачок перемещается вперед или назад, осевая линия лепестка изменяется. Если бы мы были чтобы сдвинуть этот кулачок на 4 градуса, мы бы установили его на лепестке 102 градуса. Осевая линия и 110-градусная осевая линия лепестка, если мы отклонили кулачок на 4 градуса. я упоминалось ранее, что продвижение кулачка увеличит давление в цилиндре. Это будет в точку. Когда кулачок выдвигается, впускной клапан открывается раньше. во время такта выпуска, а выпускной клапан закроется раньше во время такта выпуска. такт впуска.Если кулачок выдвинут слишком далеко, произойдет реверс и выхлопные газы не будут должным образом очищаться. Четыре градуса опережения как правило, это максимум, что вы можете безопасно продвигать кулачок за пределы производителя рекомендованный ЖК. Когда кулачок запаздывает, давление в цилиндре снижается, но процесс очистки усиливается. Если вы испытываете преддетонацию, замедление камеры поможет. Он также имеет тенденцию перемещать пиковые хп на более высокий уровень. об/мин. Опять же, следует соблюдать осторожность при изменении синхронизации кулачка.Другой При игре с синхронизацией кулачка следует учитывать зазор между поршнем и клапаном. Когда вы меняете события клапана (время), зазоры изменятся и должны быть проверено.

    Поскольку мы говорим о степенях, я мог бы а также продолжительность покрытия. Продолжительность — время, в течение которого клапан открыты по отношению к вращению коленчатого вала. Выражается в градусах коленчатого вала. Если у нас есть кулачок с продолжительностью 300 градусов, клапан будет открыт на 300 градусов вращения коленчатого вала.Для описания используются два метода продолжительность. Между сиденьями или Рекламируется продолжительность и в 0,050″ продолжительность. Рекламируемая продолжительность — это измерение от от самого начала до самого конца лепестковых пандусов. трудно получить точное измерение с использованием рекламируемой продолжительности. Теоретически вы должны быть удалось найти нулевую подъемную силу лепестковых аппарелей, но это сложнее, чем кажется. К упростить этот метод, кулачковые шлифовальные машины выбирают произвольное число, уникальное для самих себя.Это может быть от 0,002 дюйма до 0,008 дюйма. Потому что кулачковые шлифовальные машины не собираются вместе и не дают нам последовательную рекламу. точки подъема продолжительности, они придумали стандартизированный метод @.050″ поднимать. Когда лепесток находится на подъеме 0,050 дюйма, продолжительность начинается и заканчивается, когда лепесток находится на высоте 0,050 дюйма с другой стороны лепестка. При сравнении профилей кулачков, лучше всего использовать числа длительности 0,050 дюйма.

    Продолжительность, наверное, самая важный аспект профиля кулачка, на который следует обратить внимание при выборе кулачка.Кубический рабочий объем в дюймах, характеристики ГБЦ, EFI, NOS, аспирация, сжатие, трансмиссия, применение и вес транспортного средства, желаемая пиковая мощность, желаемые рабочие обороты двигателя и т. д. — все это факторы, которые следует учитывать при выборе камера Я обнаружил, что обычно эту задачу лучше доверить кулачковому шлифовальному станку. Я не собираюсь вдаваться в выбор камеры в этой статье, но я должен поговорить немного о влиянии продолжительности на двигатель.

    LSA для высокопроизводительного шлифованного кулачка обычно составляет 106-114 градусов.Иногда даже меньше 106 заточено для ударных двигателей. Когда продолжительность увеличивается, а LSA постоянна, клапан перекрытие увеличивается. Когда перекрытие увеличивается, вакуум ниже, цилиндр давление снижается, а реверсия увеличивается. Все это нежелательно черты для низкого и среднего крутящего момента. Вам нужно давление в цилиндре и вакуум для низкого крутящего момента. К сожалению, мы не можем получить свой торт и съесть его тоже. За высокая мощность оборотов, продолжительность должна быть увеличена, но мы не можем расширить LSA или события клапана будут происходить в неправильных точках хода поршней.В виде увеличивается скорость поршня, время, в течение которого цилиндр может адекватно заполниться и эвакуация резко сокращается. Чтобы компенсировать это, мы должны увеличить время, когда впускной клапан открыт, чтобы впустить больше топливно-воздушной смеси, и выпускной клапан должен быть открыт дольше для отвода выхлопных газов. Единственный способ сделать это, чтобы увеличить продолжительность и подъем. Мы ограничены количеством подъема потому что боковые стороны/пандусы лепестков должны расширяться, иначе подъемник не поднимется. и вниз по доле должным образом.Роликовые подъемники помогают, потому что они поднимаются вверх гораздо более острая боковая часть лепестка, чем у плоского толкателя, но все же есть предел для них также. Очень агрессивный профиль также сильно влияет на весь клапан. поезд и распределительный вал.

    Подъем — общая высота лепестка. Это измерение, которое описывается в дюймах. Подъем лепестка 0,500 дюйма «. Чтобы получить общий подъем клапана, мы просто умножаем подъем кулачка на соотношение коромысел. Подтяжка доли .500 дюймов и соотношение коромысел 1,5 будет дайте нам общий подъем клапана 0,750 дюйма. Если бы мы использовали коромысла с 1,6 отношение, наш общий подъем клапана будет 0,800». указанный подъем обычно представляет собой общий подъем клапана с использованием 1,5 коромысла. Если хотите знаете, что было бы с рокерами 1,6, тогда просто разделите подъемную силу на 1,5. умножьте сумму на 1,6. 0,750/1,5=0,500 X 1,6=0,800

    Кулачки кулачков шлифуются либо с либо симметричный профиль , либо асимметричный профиль .Симметричный профиль представляет собой лепесток с зеркальными открывающимися и закрывающимися пандусами/флангами. если ты если разрезать лепесток пополам, обе половины будут идентичны друг другу. Ан асимметричный профиль будет иметь разные открывающиеся и закрывающиеся пандусы/фланги. В зависимости от гринда один скат будет более агрессивным, чем другой. Кулачковые шлифовальные машины обнаружили, что скорость, с которой клапан открытие и закрытие может сильно повлиять на производительность. Как правило, закрывающая рампа не будет таким агрессивным, как открытие рампы на асимметричном гринде.Это будет предотвратить отскок клапана от седла клапана при закрытии.

    Когда кулачок вращается и подъемник делает переход от окружности основания кулачка к боковой поверхности отверстия, рампа притертый к основанию кулачка на лучших профилях кулачка. Рампа обеспечивает плавный переход от основного круга к флангу. Рампы впервые использовались для механические подъемники, которые работали с большим количеством ударов. Представьте лифтера, едущего по базовый круг кулачков со свободным ходом 0,012 дюйма (створка).Когда кулачок вращается и лифтер ударяется о бок, удар плети, который он подхватил, немедленно вызывает шок кулачок и заметный стук, когда коромысло ударяется о кончик штока клапана. То рампа позволит подъемнику плавно подняться по боковой поверхности выступа. Как лифтер движется вниз по закрывающей стороне лепестка, используется еще одна рампа, чтобы иметь такое же воздействие на лифтера перед переходом с фланга на базовый круг. Чего многие люди не понимают, так это того, что это нужно гидрокомпенсаторам. такой же плавный переход.Когда гидроподъемник совершает переход от базового круга к боку, первоначальный толчок сожмет пружину в подъемник, влияющий на общий подъем клапана и его продолжительность. Рампы открытия и закрытия уменьшить эти первоначальные и конечные шоки. Не все кулачки отшлифованы переходные пандусы, а еще меньше имеют закрывающие пандусы.

    Чтобы помочь двигателю эффективно откачивают выхлопные газы, используются кулачки двойного рисунка. Двойной кулачок будет иметь различную подъемную силу и продолжительность между впускным и выпускным лепестками.Например, у небольших блочных Chevy есть выхлопные отверстия с порами, которым нужно немного помогите удалить выхлопные газы. Чуть больше продолжительность и подъем на выхлопе лепестка даст двигателю больше времени для выброса выхлопных газов.

    Если вы зашли так далеко, я надеюсь ты не более запутался, чем до того, как начал. у меня есть склонность к болтовне когда я говорю о хоттродинге. Я в процессе написания другого статья, посвященная выбору камеры. Надеюсь, это будет не так скучно, как сейчас один был для тебя.

    Майкл Дрю, (AKA MD)

    .

    Корреляция кулачка и кривошипа — Pico Technology

    Техническая поддержка является одним из многих преимуществ Pico Technology. Основываясь на ряде звонков, сделанных за последние несколько месяцев, я хотел бы поделиться здесь методом оценки фаз газораспределения.

    Ошибки фаз газораспределения могут вызвать массу проблем, когда дело доходит до диагностики.
    Механическая проверка фаз газораспределения может занять «возраст», когда доступ к ней ограничен, и хотя статическая проверка фаз газораспределения может оказаться бесплодной, динамическая проверка фаз газораспределения (с использованием датчиков кулачка и кривошипа) позволит вам принять обоснованное решение о состояние механизма газораспределения.

    Выше я упомянул бесплодную статическую проверку фаз газораспределения, поскольку будут случаи, когда «механическая» проверка фаз газораспределения не выявит ошибок. Однако коды неисправности корреляции кулачка/кривошипа будут преобладать из-за биения, изгиба, растяжения и люфта приводных ремней, цепей и шестерен.
    В приведенной ниже процедуре объясняется, как проверить корреляцию кулачка/кривошипа дизельного двигателя с использованием датчика кривошипа и одиночного датчика распредвала без VVT. оборотов)
    20 мс/дел подходит для 4-цилиндрового двигателя, работающего на холостом ходу, но 50 мс/дел обеспечит достаточное количество оборотов коленчатого вала во время каждого буфера сигналов.

    Используя опорный сигнал (отсутствующие зубья) сигнала датчика коленчатого вала, мы можем четко определить два оборота коленчатого вала с помощью линеек вращения, расположенных в правом нижнем углу нашей кривой. Нажмите на манипулятор Rotation Ruler и перетащите его в положения на осциллограмме сигнала коленчатого вала, которые совпадают с первым и третьим эталонными сигналами коленчатого вала (отсутствующие зубья). Это будет обозначать угол поворота коленчатого вала от 0 до 720° относительно отсутствующих зубьев захватного кольца коленчатого вала. .

    После определения 0-720° мы можем ввести один раздел линейки вращения, нажав кнопку линейки и выбрав 2 раздела вращения во всплывающем окне. Расстояние/время между линейками вращения теперь будет разделено поровну на 2, чтобы указать 360° вращения коленчатого вала, обозначающие один оборот коленчатого вала. Хотя это не обязательно, это поможет интерпретировать взаимосвязь между кулачком и кривошипом с учетом оборотов двигателя

    Линейки вращения
    Используя линейки времени, теперь мы можем перетащить одну линейку времени, чтобы она находилась непосредственно над линейкой вращения, обозначающей 0° вращения коленчатого вала, в то время как вторую линейку времени можно перетащить, чтобы совместить с первым нарастающим фронтом нашего импульса распределительного вала после линейки вращения, обозначающей 0°. вращения коленчатого вала.

    Здесь выбор за вами, так как вы можете выбрать первый спадающий фронт импульса вашего распределительного вала, так как это может быть более удобно с улучшенной четкостью. Разница во времени между каждой линейкой времени указана в легенде линейки вместе с градусами вращения коленчатого вала.

    Правители времени
    Используя параметры масштабирования, можно увеличить расстояние между каждой линейкой времени, чтобы обеспечить более тщательный анализ и точное позиционирование как линейки вращения, так и линейки времени.

    В приведенном ниже примере показано, как будет выглядеть осциллограмма после масштабирования. Здесь мы можем определить опорную точку 0° коленчатого вала и первый нарастающий фронт нашего импульса распределительного вала. Легенда линейки указывает на то, что первый нарастающий фронт нашего импульса распределительного вала происходит примерно через 41,28 ° после нашей точки отсчета 0 ° коленчатого вала, или примерно через 6 зубцов нашего захватного кольца коленчатого вала. (1 большой зуб и 5 маленьких зубьев)

    Масштабирование
    Используя библиотеку сигналов в качестве эталона, мы теперь можем сравнить наши захваченные данные с идентичным транспортным средством, которое было загружено другими пользователями PicoScope по всему миру.
    Чтобы получить доступ к библиотеке сигналов, нажмите «Файл»> «Браузер библиотеки сигналов». Здесь вы будете перенаправлены в наше облачное хранилище для автомобильных сигналов
    . Ссылку на то, как использовать библиотеку сигналов, можно найти здесь:
    , тема10063.html

    N.B. Чтобы получить доступ к библиотеке осциллограмм, вам потребуется Automotive PicoScope, подключенный к вашему ПК, подключение к Интернету, а также имя пользователя и пароль для форума Pico Auto. Получив доступ к библиотеке сигналов, вы можете искать нужный сигнал, используя многочисленные критерии поиска, такие как производитель, модель, код двигателя и т. д.Затем вы можете загрузить соответствующий сигнал и выполнить описанный выше метод измерения, идентичный описанному выше, чтобы определить возможную ошибку фаз газораспределения, связанную с износом цепи привода ГРМ, шестерни или ремня. Приведенные ниже ссылки показывают, насколько бесценной стала библиотека сигналов: /library/case-s … ault-codes

    Для автомобилей с системой изменения фаз газораспределения (VVT) рекомендуется отключать каждый контроллер VVT, чтобы вернуть распределительные валы в их «отложенное» или «полное» запаздывающее положение. .Обратитесь к техническим данным производителя транспортного средства, чтобы узнать, как выполнить эту процедуру и связанные с этим последствия.
    Имейте в виду, что при отключении контроллеров VVT коды DTC будут запущены и сохранены в PCM, поэтому после завершения диагностики потребуется стирание.

    VVT (упомянутый выше) следует опасаться вмешательства VVT.Производитель может включить опорный сигнал через каждые 90 градусов поворота коленчатого вала. Здесь мы должны обратиться к соответствующим техническим данным.

    В ряде двигателей используется только один датчик распредвала с двумя распредвалами.
    Здесь мы можем только подтвердить положение распределительного вала с помощью датчика положения распределительного вала.

    Нельзя предполагать, что отсутствующие зубья нашего датчика коленвала сигнализируют о ВМТ 1 цилиндра, это бывает очень редко. Часто эталонный сигнал может указывать на то, что все поршни находятся на одной линии (безопасное положение) или заданное число градусов до ВМТ

    Мы должны знать о взаимосвязи между зубчатыми колесами/датчиками ГРМ и кулачковыми/кривошипными валами.
    Неправильно установленные звездочки/пикапы создадут дополнительные проблемы при оценке корреляции кулачка и кривошипа таким образом (см. пример ниже), поскольку мы не можем подтвердить правильность их установки
    https://www.picoauto.com/library/case -s … -non-start

    Обратите внимание на отклонение кривошипа под нагрузкой!
    На холостом ходу (без нагрузки) корреляция кулачка/кривошипа может быть правильной, однако во время запуска двигателя, ускорения и замедления корреляция кулачка/кривошипа может отклоняться до точки, при которой коды корреляции запускаются PCM.Это может быть связано с растяжением цепи, хлыстом ремня, неисправностью натяжителя (выбегом), низким давлением масла или износом/люфтом шестерни.

    Помните, что статические и динамические фазы газораспределения могут быть правильными, но фазы газораспределения отдельных цилиндров могут быть ошибочными. (См. пример ниже)
    https://www.picoauto.com/library/case-s … fire-p0302

    В этом сценарии нам нужно перейти к датчику давления WPS500 для анализа давления в цилиндре для оценки отдельные фазы газораспределения цилиндров, что является совершенно новой темой.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2019 © Все права защищены. Карта сайта