Как измерить высоту кулачка распредвала

Замер вала распределительного 2110. Фазы, развал кулачков, подъем.

Ранее я уже писал про распределительный вал 2110, он же 21100-1006015-00 — карбюраторный, с эксцентриком — приводом бензонасоса. Кстати приведенные ниже данные будут актуальны и для вала распределительного 21110-1006010-00. Последний отличается наличием штифта под датчик фаз для инжекторных двигателей.
В сети находится множество информации про характеристики этих расредвалов. Что только не пишут — одни ему намерили фазу 240 град ПКВ, другие 255…Но смутно мне верилось в эти данные. При подстановке их в программу для расчета внешней скоростной характеристики двигателя, получались цифры и близко не соответствующие заявленным заводом. А почему бы мне не замерить этот вал самому?
В общем с помощью подаренной ГБЦ BATAKATT ом, стрелочного индикатора и начерченного круга с градусами вполне реально произвести эти замеры. Что и было сделано.

Когда замеры были произведены, меня цифры сильно удивили — ведь и близко никто ранее таких данных не получал. Перемерил повторно. Получил то же самое!
Также писал письмо в АвтоВАЗ по поводу фазовой характеристики распредвала. Его приняли в обработку но не ответили на него.

И так, замеры показали 280 градусов ПКВ впуск и выпуск! Неожиданно правда?

Фаза впуск / выпуск…280/280
Подъем впуск / выпуск…9,54/9,23
Развал кулачков…105 град.
Высота перекрытия…0,8 мм.

Более подробно с графиком:

Данные полученные мною при замере:

Внес результаты замеров в программу для двигателя ВАЗ-2111. После расчетов она выдала значения:

Мощность — 78,9 л.с.
Момент — 116,0 Нм

Мощность — 77,0 л.с
Момент — 115,7 Нм

Как видно — они совпадают, а это значит что мои замеры верны и отвечают действительности!

На этом можно ставить точку в бесконечных спорах про распределительные валы 2110.

Рад, если кому-то будет полезна данная информация. Удачи Вам энтузиасты и единомышленники!

Источник

Проверка износа кулачков распределительного вала и

утопания клапанов в гнёздах головки цилиндров

а) Определение высоты кулачков распределительного вала.

Если причиной нарушения фаз является износ деталей механизма га­зораспределения, то из-за неравномерного износа узлов и деталей, глав­ным образом кулачков распределительного вала, углы начала открытия и конца закрытия клапанов могут несколько отличаться друг от друга.

Степень изношенности кулачков распределительного вала проверяют по их высоте, которую можно определить из выражения

, мм

где h_K— высота кулачка, мм;

Таблица 9.5- Характеристика состояния кулачков распределительного

Таким образом, достаточно измерить величину полного перемещения клапана, используя штангенциркуль ШЦ-1. Для этого поршень устанавливают в ВМТ на такте сжатия, регулируют зазор в клапане соответствующего кулачка. Измеряют расстояние от поверхности головки цилиндров до торца клапана. После этого, прокрутив коленчатый вал до полного открытия клапана, снова измеряют указанное расстояние. По разнице между измеренными величинами определяют величину перемещения клапана. Результаты измерения сравнивают с данными таблицы 9.5 и делают вывод о пригодности распределительного вала.

б) Определение утопания клапанов по выступанию стержней относи­тельно поверхности головки цилиндров.

Устанавливают поршень проверяемого цилиндра в ВМТ на такте сжа­тия. Измеряют штангенциркулем ШЦ-1 расстояние между поверхностью головки и торцом клапана. После сравнения замеренных знамений с дан­ными таблицы 9.6 делают вывод о дальнейшей судьбе головки блока.

Таблица 9.6- Характеристика степени изношенности фасок клапанов газораспределения и гнёзд головки цилиндров.

Дата добавления: 2015-04-05 ; просмотров: 3487 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Распредвал автомобиля: понимание технической основы для выбора

Главная страница » Распредвал автомобиля: понимание технической основы для выбора

Распредвал (полная форма термина: распределительный вал) – неотъемлемая деталь автомобильного двигателя, посредством которой осуществляется переключение рабочих элементов клапанной группы. Распределительному валу отводится важная роль газораспределительного устройства, обеспечения синхронизации (тактирования) в процессе распределения рабочей топливной смеси ДВС (двигателя внутреннего сгорания). Рассмотрим эту компоненту автомобильного мотора в подробностях, дабы иметь в запасе точное представление по выбору в случае надобности.

Типичное исполнение распределительных валов автомобилей

Распространены в наибольшей степени два типа распредвалов автомобилей, в работе с которыми применяются:

Ходовые плоскостные толкатели (подъёмники) распредвала традиционно присутствуют в конструкциях моторов типа V8. Буквальный смысл дизайна такой механической детали распредвала определяется плоскостной формой «лобной» области под контакт с кулачковым эксцентриком.

Однако эксцентрики под такую конфигурацию фактически не обладают идеальной плоскостной формой в области контактных поверхностей с толкателем. Форма эксцентриков здесь отмечена небольшой кривизной.

Один из многочисленных вариантов конструкции распределительных валов автомобильных моторов. В данном случае – это компонент автомобиля с дизельным двигателем

Другой вариант — роликовый толкатель, отличается тем, что этой конструкцией используется клапанный подъёмник распредвала, дополнительно оснащённый роликом. По сути, роликовый подъёмник выглядит подобно ходовому плоскостному толкателю, но при этом отмечается существенная разница в плане контакта с кулачком эксцентрика распредвала.

Эксцентриковым кулачкам под роликовые толкатели присущи утолщения выступов в зависимости от того, как роликовый подъёмник вступает в контакт. Стоит отметить, что распредвалы автомобильных моторов на основе эксцентриков под роликовые толкатели:

Профили эксцентриковых кулачковых выступов

Распредвалы на ходовых плоскостных толкателях способны выдерживать достаточно сильное давление пружины клапана. Этим давлением подъёмник выталкивается по направлению к кулачку.

Между тем, по мере увеличения давления пружины клапана на плоскостной кулачковый толкатель, естественным образом увеличивается износ рабочего выступа распредвала, находящегося в контакте.

Классическое исполнение толкателей (подъёмников) под эксцентриковые кулачки распределительного вала автомобильного мотора: А – плоскостной тип; В – роликовый тип

Этот момент является ограничивающим фактором по сравнению с исполнением распредвала на основе конфигурации эксцентриков под роликовые толкатели. Для создания большой мощности необходим кулачок, наделённый большой подъёмной силой, чтобы максимально широко открывать клапан.

Для увеличения подъёма клапана кулачком потребуется клапанная пружина более высокого давления. В этом смысле распредвал под роликовые толкатели имеет преимущество перед распредвалом с профилем для плоскостных кулачковых толкателей. Особенно важен этот фактор в случае задачи достижения более высокой мощности двигателя.

Рабочая высота кулачка распредвала автомобильного мотора

Важно знать о базовых вариациях прохода кулачков распредвала автомобильного мотора. Проход кулачка — это расстояние, на которое перемещается подъёмник (толкатель). Поскольку коромысло увеличивает перемещение толкателя, расстояние подъёма клапана отличается от расстояния прохода кулачка эксцентрика.

Отношение коромысла 1,5: 1 даёт 10 мм (0,4 дм) прохода кулачка эксцентрика и перемещает клапан в 1,5 раза больше относительно величины прохода. Соответственно, эксцентрик с проходом кулачка 10 мм (0,4 дм) переместит клапан на 15,2 мм (0,6 дм) при отношении коромысла 1,5: 1.

Распространённые формы профилей эксцентриков распределительных валов автомобильных двигателей с параметром «Peak (Gross) Lift» на уровне 0,475 дм для всех трёх вариантов

Рычаг качения (коромысло) с другим отношением изменит расстояние подъёма клапана, но не рабочий проход кулачка эксцентрика. Таким образом, в случае надобности вполне допустимо увеличить подъём клапана, используя увеличенное передаточное число. Увеличение прохода кулачка приведёт к большему открытию клапана. В свою очередь этот момент приведёт к увеличению пропускания топливной смеси (выхлопа) через двигатель.

Если планируется модернизировать эксцентрик для увеличения подъёмной силы, необходимо убедиться в том, что клапанные пружины способны работать на увеличенной подъёмной силе. Зазор между поршнем и клапаном, однако, может стать проблемой реализации такой цели. Нужно убедиться в наличии отмеченных возможностей, прежде чем приступать к реализации задуманного.

Что такое длительность (протяжка) распредвала мотора автомобиля?

Длительность (протяжка) распредвала — это измеренное время момента от начала открытия клапана до момента закрытия. Следует помнить – длительность (протяжка) измеряется в градусах по вращению коленчатого вала, но не по вращению распредвала. Спецификации распредвалов указывают параметр длительности (протяжки), обычно, оперируя значением измерения – 1,27 мм (0,050 дм).

График (характеристика) зависимости прохода эксцентрика (B) и типа толкателя (A), наглядно демонстрирующий преимущества роликовой конструкции толкателей. Синий цвет – плоскостной толкатель; Красный цвет – роликовый толкатель

Дело в том, что производители автомобильных распредвалов согласовали стандарт для измерения длительности движения любых видов эксцентриков. Идея состоит в том, чтобы измерить протяжку, начиная от точки прохождения 1,27 мм (0,050 дм) толкателя (подъёмника).

Другими словами: когда кулачок поднимает толкатель вверх и толкатель перемещается на расстояние 1,27 мм (0,050 дм), протяжка распредвала измеряется именно от этой точки.

Разделение эксцентриков распредвала (в градусах)

Распредвалы стандартных моторов V8 отмечаются расположением эксцентриков попарно: один впускной — один выпускной. Эти пары отличаются некоторым смещением одного элемента относительно другого. Эксцентричное разделение можно рассматривать как угол, измеренный в градусах между максимальным подъёмом пары кулачков.

Чтобы практически проверить разделение эксцентриков распредвала автомобиля, достаточно направить взгляд с торца этой детали и мысленно провести линию через центр наружу к точке максимального подъёма эксцентриков (выступ кулачков). Обычно разница составляет 104º — 115º.

Важно отметить, что разделение эксцентриков демонстрирует, как впускной клапан реагирует по отношению к выпускному клапану одного цилиндра автомобильного мотора. При этом такие детали, как эксцентриковый проход и длительность распредвала, описывают влияние каждого эксцентрика на клапаны.

Когда угол разделения уменьшается или увеличивается?

Разделение кулачковых эксцентриков распредвала является важной характеристикой, поскольку этот момент рассчитывает время действия впускного / выпускного клапанов. Если угол разделения эксцентриков распредвала равен 0º — впускной / выпускной клапаны открываются и закрываются одновременно.

Практически такого варианта, конечно, не существует, но подобное представление помогает лучше понять, что происходит, когда угол разделения уменьшается или увеличивается.

Угол разделения эксцентриков схемным вариантом: A — осевая линия впускного клапана; B – перекрытие; C — осевая линия выпускного клапана; D – базовый круг

Если угол разделения эксцентриков распредвала узкий, при движении (повороте) кулачка открывается один клапан. По мере вращения кулачка клапан начинает закрываться. Поскольку угол узкий, второй клапан в паре начинает открываться до того, как закрывается первый.

Насколько широко открыт первый клапан, когда второй клапан начинает открываться, зависит от разделения эксцентриков (и от формы контактных поверхностей) распредвала. Соответственно, узкий угол:

Давление в цилиндре увеличивается, потому что после такта выпуска поршень втягивает воздух в цилиндр. Если впускной клапан открывается раньше, в цилиндр поступает больше воздуха.

Как рассчитать время закрытия / открытия клапанов?

Если разделение эксцентриков достигает определённого угла при повороте, открывается один клапан. По мере продолжения вращения распредвала этот клапан начинает закрываться. При достижении эксцентриком более широкого угла, второй клапан пары начинает открываться.

В момент достижения эксцентриком прямого угла, можно рассчитать время закрытия первого клапана до того, как начинает открываться второй клапан. Стоит помнить, что при более широком угле разделения:

Какой распредвал автомобиля оптимальный для выбора?

Распредвалы представляются сложными механизмами, расчёт и подбор которых сопровождаются несметными массивами цифр. Тем не менее, большинство производителей автомобильных распредвалов предоставляют автолюбителям возможности выбрать распределительный вал достаточно просто. Для правильного подбора достаточно следовать двум правилам:

При помощи информации: JEGS

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник

хмм, ну первые шаги как говориться

РАСПРЕДВАЛЫ С ИЗМЕНЕННОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ ОТКРЫВАЮТ МОТОРУ ВТОРОЕ ДЫХАНИЕ
Источник материала — статья журнала «За Рулем» 2001 г. №3. Без изменений и комментариев
Существуют странные – в глазах «всегда правого» большинства – автолюбители. Нет бы купить подержанную «Тойоту» и спокойно на ней «рассекать»! Вместо этого тратят куда большие суммы на тюнинг почему-то полюбившейся «Самары». Да еще смотрят на гордого «иномарочника» свысока – на «японке», мол, и «чайник», не знакомый со словом капот, поедет.
Не будем говорить о том, какую роль в конструкции двигателя играет распредвал. Перейдем сразу к делу – особенностям распредвалов, разработанных НПФ «МастерМотор» и выпускаемых сегодня под двигатели различных модификаций переднеприводных ВАЗов. Для любителей тюнинга мотора популярные у спортсменов «горбатые» валы открывают ряд возможностей.

Если читатель помнит, впервые о «резвых» распредвалах журнал сообщал еще в 1995 году. Но и в последующие годы фирма на месте не стояла.

Переднеприводные ВАЗы сегодня одни из самых распространенных в России – и многие их владельцы заинтересованы в том, чтобы скоростные и динамические показатели автомобиля стали выше при минимуме затрат. «МастерМотор» производит распредвалы именно с таким расчетом, чтобы каждый мог выбрать наиболее полно отвечающий характеристикам «тюнингованного» двигателя. Гамма распредвалов фирмы включает в себя девять модификаций, «перекрывающих» широкий диапазон требований – от самого «скромного» 2108-80 до тюнинговых и спортивных. Характеристики распредвалов – в таблице. Заметьте: величины подъема впускного и выпускного клапанов существенно увеличились, для спортивных вариантов – чуть ли не в полтора раза. А с учетом изменений в профилировании кулачков еще сильнее выросло «время-сечение» – для впускных клапанов оно стало больше в 1,75–1,9 раза. Этим и определяется, при соответствующих оборотах, рост крутящего момента и мощности двигателя.

Теперь познакомимся с особенностями этих изделий. Распредвалы 2108 и 2110 показаны в таблице для сравнения. Кроме них – еще девять. Начнем с «низовых» валов 2108-80, 2108-26 и 2108-49.

Распредвал 2108-80 предназначен для моторов рабочим объемом 1,1–1,3 и 1,5 л, причем в последнем он оказывается самым «низовым»: при оборотах 5600 в минуту в лучшем случае не уменьшит мощность по сравнению с серийным. Зато на средних и низких оборотах двигатель станет более «тяговит».

Распредвал 2108-26 позволяет добиться повышения крутящего момента двигателя во всем рабочем диапазоне оборотов – и тем самым, без изменений в трансмиссии, не только улучшить разгонные показатели автомобиля, но и сохранить или даже несколько повысить его максимальную скорость.

2108-49 в сравнении с предыдущим более «верховой», хотя некоторое повышение момента происходит и на пониженных оборотах.
Отметим, что все эти три вала можно установить в серийную головку блока без каких-либо ее доработок. Их достоинство в том, что они существенно улучшают разгонную динамику машины без форсировки двигателя по оборотам.
Следующие два распредвала – 2108-52 и 2108-54 – «верховые». На низких оборотах их крутящий момент в лучшем случае на уровне серийного исполнения. Зато на высоких существенно возрастает при условии, что обороты достигают 6000–7000 в минуту. Следовательно, для реализации новых возможностей двигателя на высших передачах может потребоваться вмешательство в трансмиссию (возможно, главную пару нужно несколько «укоротить»). Этим хорошо владеют специалисты тюнинговых фирм. Сравнение вала 2108-52 с серийным показано на графике.

2108-52 полностью взаимозаменяем с серийным распредвалом и не требует подготовки головки (если это не связано с какими-либо иными соображениями). Прототип этого вала с обозначением 2108-14 применялся фирмой «Лада Инжиниринг» при подготовке форсированных двигателей.

Распредвал 2108-54 оставляет автовладельцу лишь одну вольность: можно сохранить серийные толкатели и пружины. Но, значительно увеличив подъем клапанов, одновременно уменьшили базовый диаметр кулачков с 38 до 36 мм, поэтому применение этого вала требует доработки головки блока. Обычно опускают седла клапанов на 1 мм (для данного варианта). При этом несколько меньше предварительное усилие пружин, само же занижение седел, как показал опыт, увеличивает наполнение цилиндра на высоких оборотах – «верхи» лучше.

Итак, мы познакомились с пятью распредвалами, где подъем впускных клапанов от 9,05 до 10,55 мм. Они позволяют улучшить тяговые характеристики серийных двигателей и при разной их форсировке по оборотам, и при возможности увеличения рабочего объема до 1,7 л.

Следующие четыре распредвала – спортивные.

2108-62 – работающий до 9000 об/мин с серийными толкателями, регулировочными шайбами и пружинами. Номинально при подготовке головки требуется только занизить седла клапанов. Этот вал часто используют и любители тюнинга.
Далее 2108-М1, М2 и М3 – спортивные распредвалы для кросса, ралли, ипподрома или кольцевых гонок. Требуют применения специальных пружин клапанов и цельных толкателей без шайб. В этом ряду (в порядке перечисления) крутящий момент «наверху» наращивается, а «внизу» снижается.

Как было сказано выше, «МастерМотор» производит распредвалы для самых различных целей, и, судя по всему, автолюбители легко ориентируются в гамме этих изделий. Например, до появления распредвала 2108-52 самыми ходовыми были 2108-26 и 2108-49. А ныне – 49-й и 52-й…

Кто-то может спросить: как изменятся с «резвым» распредвалом расход топлива и ресурс двигателя? В ответ напомним, где бывает бесплатный сыр! Только очень наивный может надеяться на меньший расход при скорости, выросшей на 20–30 км/ч. Или на увеличение ресурса мотора, да и машины в целом. Эти распредвалы – для тех, кто во главу угла ставит именно мощность машины, ее скоростные и динамические показатели.

Сравнение характеристик одного и того же двигателя 21083 с серийным распредвалом 2108 и «верховым» — 2108-52 (по заявлению производителя).

Распредвалы служат для управления подъемом клапанов.
Существуют разные конструкции, не будем на них останавливаться. Речь идет только о конструкции с верхним распредвалом и приводом клапанов через плоский толкатель таких как на ВАЗ 2108 и ВАЗ 2112.
Самое важное в распредвале это кулачки, которые непосредственно работают в паре с толкателем.
Поперечный разрез кулачка показывает что такое база, и как подсчитать подъем кулачка. нужно измерить вертикально и горизонтально кулачок — наименьший и наибольший размер и вычесть из большего меньший. при этом меньший размер это и есть база распредвала.
Тюнинг распредвалы бывают как полнобазные, так и не полнобазные. полнобазные распредвалы имеют ту же базу, что и стандартный распредвал. Неполнобазные имеют уменьшенную базу. Делается это по двум причинам:
1 экономия денег. тюнинг распредвалы изготавливаются методом переточки из стандартных. В случае если под рукой нет заготовки (отливки) под будущий распредвал.
Либо если распредвалы изготавливаются из заготовки, но размер заготовки не позволяет из нее выточить нужный профиль.
2 экономия размеров.
эта причина является главной при изготовлении спорт распредвалов.
При очень большом подъеме клапана может не хватить размеров ГБЦ, чтобы в ней уместился полнобазный распредвал с очень высоким подъемом.
Сравнение полнобазного и переточенного неполнобазного распредвалов показано на следующем рисунке
В ВАЗ 2108, точнее в 8кл ГБЦ зазор регулируется плоскими шайбами, которых не существует в таком размере, чтобы компенсировать неполную базу распредвала. Этот косяк устраняется подпятниками, которые ставятся под толкатель между ним и клапаном.
Недостаток подпятников в том, что они снижают надежность всего механизма и увеличивают вес.
показано на следующем рисунке:

В ВАЗ 2112 в 16 кл. ГБЦ проблем еще больше, причем они не так явно видны.
Проблема наглядно показана на этом рисунке:

Исправить ситуацию можно 2мя путями:
1 проточить выход масляного канала вверх, чтобы он доходил до канавки гидрокомпенсатора.
2 поставить полнобазный распредвал…
НО…
возникает следуюшая проблема: полнобазный распредвал с высоким подъемом никак не влазит в корпус ГБЦ.
популярный распредвал 10,05 Нуждина изготавливается с базой, уменьшенной на 2мм, не смотря на это, он не проворачивается в сток ГБЦ и требуется запилить участки, мешающие проворачиванию кулачков.
Если его изготовить в полной базе, потребуется еще на 1мм углубить запил, что значительно усложнит работу.
Но не смотря на это условия работы гидрокомпенсатора существенно улучшатся.
Если говорить о спорте, кулачки широкофазных распредвалов выглядят иначе, чем стандартные.
более округлые и с бОльшим подъемом.
Часто изготавливаются в неполной базе чтобы умещались внутри ГБЦ.
Контактная нагрузка от взаимодействия с толкателем у широкофазных кулачков намного ниже, чем у острых кулачков с узкой фазой. поэтому уменьшение базы не приводит к перегрузке и поломке кулачка.

надо сказать, что спорт распредвалы проектируются под цельные толкатели, и их проблемы гидрокомпенсаторов вообще не волнуют 🙂
Сравнение разных типов толкателей

Цельный толкатель обладает наименьшим весом и наибольшей прочностью и стабильностью зазора.
тепловой зазор регулируется либо подпятником если он есть, показанным на рисунке, либо подбором толкателя нужной толщины. Вариант с подпятником универсальнее, но менее надежен. Вариант полностью цельного толкателя наиболее легок и прочен. в таких толкателях их размер маркируется с внутренней стороны.
В любом случае чтобы подобрать зазор с цельными толкателями нужно разбирать ГБЦ. что существенно усложняет этот процесс и повышает его стоимость.
толкатель 2108 имеет большую массивную регулировочную шайбу сверху которая увеличивает вес толкателя и имеет риск вылета шайбы из толкателя что может привести к поломке ГБЦ.
Плюс — регулировка не требует разбора ГБЦ.
толкатель 2112 имеет внутри гидрокомпенсатор, который ликвидирует необходимость ручной настройки теплового зазора. Но имеет недостаток в виде наибольшего веса и нестабильного теплового зазора в случае неисправности ГК.
не забывайте оценивать если вызвало какие либо эмоции. спасибо за внимание.
Много БУКАФ! ну и на фоне того что описано в статье, мои первые шаги

Источник