Кулачки анфас и в профиль — журнал За рулем

КЛУБ

Автолюбителей

КУЛАЧКИ АНФАС И В ПРОФИЛЬ

Два года назад журнал рассказал о «резвом» распредвале для «москвичей» с уфимскими моторами (ЗР, 1995, № 4). Этот новый кулачковый вал заметно улучшает характеристики двигателя, в чем убедились многие читатели, ставшие клиентами фирмы-изготовителя «Мастер-Мотор». Вернуться к теме распредвалов побудили многочисленные письма автомобилистов, заинтересовавшихся новинкой. Наш корреспондент Антон ЧУЙКИН беседует с Анатолием РОЖКОВЫМ, разработчиком «резвых» валов и главным конструктором «Мастер-Мотора».

— Анатолий Павлович, какие цели вы преследуете, проектируя новый распредвал для старого (по конструкции) мотора?

— Задача — поднять кривую крутящего момента в области наиболее используемых рабочих режимов двигателя. Говоря проще, приблизить характеристики автомобиля к… троллейбусным. Это легкое троганье, уверенное движение при минимальных оборотах коленвала, хорошая приемистость и тяговитость.

— К слову, именно этим вы и соблазнили наших читателей. Автор одного письма — владелец «сорок первого» — отмечал, что с «резвым валом» его «Москвич» легче тянет груженый прицеп, по дороге на дачу переключать передачи можно значительно реже — машина уверенно берет подъемы на четвертой и даже пятой…

— Особенно внимательно мы относимся к «низам», то есть к частотам вращения коленвала от 1000 до 3500 об/мин, где и стремимся добиться наибольшего роста крутящего момента. В то же время стараемся не снизить мощность, хотя максимальное ее значение, как правило, представляет для обычного водителя только теоретический интерес — кто же ездит, держа стрелку тахометра за 5000 об/мин? А ведь максимальную мощность двигатель развивает, как правило, только в этом режиме. Впрочем, для спортсменов мы можем изготовить валы, прибавляющие именно мощность.

Чтобы получить желаемые результаты, мы выбираем оптимальные подъемы кулачков и их взаимное расположение на валу. Эта задача не слишком проста, достаточно упомянуть об ограничениях: кулачки и детали привода клапанов не должны испытывать контактные напряжения выше допустимых, рычаг (коромысло, толкатель) не должен отрываться от поверхности кулачка, клапанные пружины желательно не изменять, и т. д., и т.п.

Приведу интересный пример, иллюстрирующий разные подходы к проектированию распредвалов. Казалось бы, ясно, что впускные и выпускные клапаны должны работать по-разному — тем не менее на всех серийных двигателях ВАЗ и УЗАМ все кулачки на распределительном вале одинаковые (двигатели модернизированной «Нивы» VAZ 21213 и «Оки» не в счет — их валы проектировал ваш собеседник). На наших валах (и на некоторых «иномарочных») кулачки всегда разные.

— В чем же состоит ваш метод проектирования кулачков?

— В основе любой методики проектирования профиля (грубо говоря, формы кулачка) лежит своя теория расчета.

Раньше, когда под рукой не было точной вычислительной техники, способы расчета кулачка были, по сегодняшним меркам, простые. Широко использовали так называемый кулачок Курца — его профиль можно было рассчитать вручную. Естественно, он был далек от идеала.

Американцы придумали «полидайн» — кулачок, профиль которого описан полиномом (многочленом) высокой степени. Есть патент на профиль, в основе которого лежит ряд Фурье.

Меня к проектированию кулачков подвел известный лет 15-20 назад дефект «жигулевского» распредвала, страдавшего быстрым износом. Одна из причин была в негладкости профиля кулачка; моя задача — создать кулачок абсолютно гладкий, с плавным профилем, без резких переходов от одного участка к другому.

Вкратце скажу, что проектирование профиля «моего» кулачка начинается с его четвертой производной. Если она является гладкой кривой (а выбрать таковую в наших силах) — то и сам кулачок будет плавным и гладким «от природы».

— Выходит, новый профиль избавил «жигулевский» распредвал от ненормально быстрого износа?

— Да, в основном, хотя об этом широко не известно. Напомню — на рубеже 70-80-х годов вал для автомобилей ВАЗ стал лучшим подарком автолюбителю — дефицит этих деталей был страшный, а служили они очень недолго.

Кулачки первых двигателей закаливали ТВЧ, затем распредвал стали азотировать, наконец, применили отбел кулачков переплавом. Однако почему-то никто всерьез не рассматривал кинематику привода клапана, а между тем именно в ней была, считаю, причина всех бед. Изменение технологии только обнажило скрытый дефект.

Я в ту пору работал инженером на

ВАЗе и распредвалом, честно говоря, занялся случайно, как хобби. Анализ профиля кулачка показал, что на его вершине есть притупление, которое плохо влияет на работу всего механизма. Тщательные натурные исследования, эксперименты с тензометром и датчиком виброускорений тоже показали, что при прохождении вершины кулачка по рычагу привода клапана в механизме возникает повышенная вибрация, провоцирующая быстрый износ.

Оказывается, в профиле кулачка таилась ошибка. Разработчик (фирма ФИАТ) «разрезал» кулачок по оси, проходящей через вершину, раздвинул половинки и вставил в промежуток кусок цилиндра протяженностью три градуса, слегка его загладив (рис. 1). Очевидно, целью было увеличение «времени-сечения» открытия клапанов и лучшее наполнение цилиндра рабочей смесью. Такие решения известны на тихоходных судовых двигателях, но здесь прием сыграл злую шутку — «кусочный» профиль в быстроходном механизме приводил к возникновению ударных нагрузок и, естественно, сокращал жизнь валу и рокерам.

В 1983 году кулачки стали делать с новым профилем, разработанным по описанному выше методу (авторское свидетельство № 1237778), и проблема «жигулевского» вала стала отступать (рис. 2). Тогда, при первом опыте внедрения такого профиля, подъем кулачка и фазы газораспределения были оставлены без изменений — стремились только повысить долговечность. Но потом стало интересно, как вообще влияет профиль на показатели двигателя, и я стал проектировать новые валы, чтобы улучшить характеристики моторов…

— И что же сейчас можете предложить автолюбителям?

— Фирма «Мастер-Мотор» делает целую гамму распредвалов для двигателей УЗАМ любого рабочего объема — от 1,5 до 2 л. Что они дают, видно по графикам на рис. 3, а. Здесь в качестве базового взят двигатель УЗАМ-3317 (рабочий объем 1,7 л), но подобная картина будет и на других моторах. Для УЗАМ мы предлагаем в первую очередь варианты, улучшающие характеристики при низких оборотах. Надо учитывать, что уфимские моторы не слишком любят, когда их «раскручивают» — хотя бы потому, что у них недостаточно уравновешенный коленвал. Не стоит выводить двигатель на предельные режимы.

Почти все валы требуют несколько измененных коромысел, поэтому при их замене приходится демонтировать головку блока цилиндров. Единственный вал, работающий с серийным коромыслом, хоть и проще установить, но получите вы меньший эффект — примерно 3/4 от того, что дают другие.

— А как насчет «жигулевских» моторов?

— Есть валы и для двигателей 21011, 2103, 2106. «Действие» одного из новых валов, например, в двигателе 2106 показано на рис. 3, б. Кстати, именно этот вал очень хорошо подходит к мотору 21213.

— Как же так, ведь на этом двигателе установлен изначально «ваш» распредвал?..

-…спроектированный больше 10 лет назад! Теперь я могу предложить нечто лучшее. Нынешний увеличивает крутящий момент на небольших оборотах; с таким двигателем езда спокойнее и приятнее.

Есть и другие валы для моторов 21213 и 2130 (1,7 и 1,8 л), увеличивающие крутящий момент на всех режимах. Однако при установке таких деталей, чтобы обеспечить больший ход клапана, надо зенковать рабочие фаски седел клапанов, что требует специального оборудования и квалификации.

— Последний вопрос — традиционный: каковы перспективы?

— Занимаемся моторами 2108 — им большая тяговитость на малых оборотах была бы очень кстати. Наработки есть, но пока они не увидели свет. Пробуем силы на ЗМЗ-402.

Кроме того, работаем над микропроцессорным зажиганием — правда, пока только для моторов УЗАМ. Эта новая система со специально подобранной характеристикой очень хорошо дополняет наши валы. Правда, сбыт разработок вызывает некоторые опасения — АЗЛК стоит уже давно, надеяться приходится на «Ижмаш», ВАЗ, ГАЗ. Судя по первым откликам клиентов, усилия наши востребованы и работаем мы не зря.

Рис. 1. Профили кулачков распредвала VAZ 2101 с эпюрами кривизны: а — исходный ФИАТ; б — ФИАТ без цилиндрического участка на вершине; в — новый профиль, разработанный А. Рожковым.

Рис. 2. Рекламации по износу кулачков «жигулевского» распредвала (на 1000 автомобилей в гарантийный период). После внедрения нового профиля летом 1983 года претензии пошли на убыль.

Рис. 3. Внешние скоростные характеристики двигателей УЗАМ (слева) и VAZ 2106. Черные линии — серийный вариант, цветные — с различными распредвалами «Мастер-Мотор».

НАША СПРАВКА. По многочисленным просьбам читателей публикуем заводские характеристики серийных двигателей Уфимского моторного производственного объединения. Обратите внимание на их обозначения: двигатель 412 имеет рабочий объем не 1,5, а 1,6 л — это новая модель со старым индексом. Двухлитровому мотору присвоено обозначение 248.

Неисправность распредвала: причины чрезмерного износа кулачков — Ремонт — Статьи

Все знают, что распредвал — это очень важная деталь дизельного двигателя, и при выходе его из строя возможны серьезные проблемы в работе силового агрегата. И здесь не важно, роликовый распредвал у вас или что-то иное, риск повреждения все равно остается. И одной из наиболее распространённых причин проблем с распредвалом является износ или повреждение его кулачков.

---

А вы знали, что даже 0,025 мм износа распредвала уже является проблемой?

Даже такой минимальный износ кулачков распредвала уже может сместить время газораспределения на целых 3 градуса.

Кроме других проблем, повышенный износ кулачков приведёт к потере мощности и повышенному расходу топлива. И это даже не учитывая влияние более серьезных повреждений, вызванных механическим вмешательством или другими серьезными проблемами.

Если вы заметили износ или повреждение распределительного вала, важно определить причины всего этого, перед установкой нового кулачка. Если вы этого не сделаете, вы рискуете также испортить уже новый распредвал и спустить достаточно большую сумму денег в пустую.

Так в чём же причина проблем с распредвалом?

Я вам расскажу о некоторых наиболее распространенных причинах повреждения кулачков распределительного вала дизельного двигателя. Для начала определим признаки (их четыре), по которым следует искать наличие повреждений кулачков.

1. Задиры на кулачках распредвала.

В большинстве случаев изъязвления/задиры/раковины на кулачках возникают из-за нормального износа деталей в результате многочасовой работы. Здесь важно вовремя определить критическую степень износа распредвала и заманить его, до того как он сам выйдет из строя или повредит другие узлы двигателя.

Симптомами таких повреждений могут быть стуки, вибрация и другие посторонние звуки при работе двигателя, которые будут усиливаться при повышении оборотов.

Пример точечного повреждения кулачков распредвала

Иногда появление задиров и раковин на кулачках связано с засорением системы смазки. Убедитесь, что все масляные каналы чистые, не забиты грязью и масло свободно проходит по ним. Критически важно держать систему смазки в близком к идеальному состоянии, т.к. грязь и посторонние частицы могут серьезно повредить не только сам распредвал, но и его подшипники.

2. Проблемы со смазкой.

Смазка трущихся деталей очень важна в работе двигателя внутреннего сгорания, так что для поддержания нормальной работы распредвала смазка его должна быть в достаточном количестве. При её недостатке, будь то из-за засорившихся масляных каналов или из-за слишком больших зазоров, вы получите характерный износ как кулачков, так и всего распредвала.

Если оставить эту проблему без внимания, вы рискуете вывести подшипники из строя или даже сломать кулачки из-за повышенного трения без смазки, которое вызовет чрезмерные тепловые нагрузки на трущиеся детали.

Основные места распредвала, которые должны быть всегда обеспечены хорошей смазкой: между шейкой вала и роликом; между кулачком и роликом. Минимизация трения этих частей за счёт смазки снизит их износ.

3. Повреждения распредвала коромыслами и толкателями.

​Повредить кулачки распредвала можно неправильно работающими коромыслами. На кулачках, в следствии этого, появятся царапины и задиры, и на самих толкателях будут характерные повреждения.

Коромысло может быть не в том положении и ударить кулачок, усилие пружины клапана может быть не достаточным, низкое давление масла или тяжелый режим эксплуатации, к примеру, при превышении допустимых оборотов двигателя.

4. Неправильна установка распредвала.

Возможны и другие повреждения распредвала или связанных с ним деталей двигателя, которые могут возникнуть не из-за рабочего износа кулачков. Большая часть таких повреждений происходит по причине неправильной установки коленвала.

Простому владельцу техники определить правильность установки распредвала будет не под силу, так что такую операцию следует доверять только опытным специалистам.

Понимание того, как работают распределительные валы

| Практическое руководство — Двигатель и трансмиссия

События, связанные с распределительным валом и синхронизацией клапанов, на первый взгляд, несомненно, кажутся кучей обезьяньих движений. Тем не менее, есть мотив и безумие в том, как проектируются распределительные валы и, в частности, в том, как компании, производящие распределительные валы, проектируют и проектируют их. Затем вы, как энтузиаст, должны решить, как правильно выбрать камеру для вашего приложения.

Распределительный вал представляет собой вал с рядом эксцентриков (кулачков) вдоль его центральной линии в различных положениях, предназначенных для открытия впускных и выпускных клапанов во времени с синхронизацией коленчатого вала и поршня. Есть пружины, которые закрывают клапаны. Старые двигатели с распределителями также будут иметь приводную шестерню распределителя/масляного насоса вдоль распределительного вала на одном или другом конце. Когда распределительный вал открывает клапаны и как долго синхронизация поршня определяет, как будет вести себя двигатель и какую мощность он будет производить. Ничто так не влияет на поведение двигателя, как профиль распределительного вала и синхронизация.

Распределительный и коленчатый валы, проходящие параллельно по центру блока цилиндров, вращаются с разной скоростью. Коленчатый вал вращается ровно в два раза быстрее распределительного вала в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания. Четыре цикла: впуск, сжатие, зажигание/мощность и такт выпуска. Для завершения четырех циклов требуется два полных оборота коленчатого вала и один оборот распределительного вала.

На такте впуска с открытым впускным клапаном воздух и топливо всасываются в отверстие цилиндра для сгорания и механического результата тепловой энергии. Когда кривошип поворачивается и поршень начинает свое движение вверх в такт сжатия с обоими закрытыми клапанами, свеча зажигания срабатывает на несколько градусов поворота кривошипа до верхней мертвой точки (ВМТ). К тому времени, когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), в верхней части поршня происходит сгорание и тепловое расширение.

Образовавшийся фронт пламени с ревом проходит через верхнюю часть поршня с высокой скоростью, воздействуя на поршень и камеру сгорания. Тепловая энергия, подаваемая на поршень, воздействует на шатун и шейку коленчатого вала, превращая прямолинейное действие во вращательное движение и мощность. Когда коленчатый вал снова поворачивается, поршень возвращается к ходу вверх, вытесняя горячие выхлопные газы через открытый выпускной клапан.

Действие клапана является прямым результатом действия кулачка на толкатель, толкатель, коромысло и шток клапана. Чтобы понять, что такое распределительный вал, нужно знать всю терминологию.

Базовая окружность: Самая нижняя точка лепестка, когда клапан полностью закрыт.

Рампа: Часть лепестка, где клапан начинает открываться или начинает закрываться. Конструкция рампы определяет, насколько быстро или медленно открывается или закрывается клапан.

Носик: Самая высокая точка лепестка, когда клапан полностью открыт.

Подъем лепестка: Величина подъемной силы, создаваемая самим лепестком.

Подъем клапана: Величина подъема клапана, умноженная на коэффициент коромысла. Если подъем лепестка на кулачке составляет 0,500 дюйма, а передаточное число коромысла составляет 1,6:1, у вас будет подъем клапана на 0,800 дюйма. Соотношение коромысла 1,6:1 означает, что подъемная сила кулисы в 1,6 раза больше, чем у кулисы.

Продолжительность: Время, в течение которого клапан находится вне седла в градусах поворота коленчатого вала. Рекламируется продолжительность и продолжительность при подъеме на 0,050 дюйма. Существует также продолжительность при подъеме на 0,006 дюйма. У каждого производителя кулачков свой подход к определению продолжительности. Посмотрите на эти цифры для каждой камеры и примите правильное решение.

Центры лепестков: Также известный как разделение кулачков, это взаимосвязь кулачков впускного и выпускного кулачков друг с другом. Другими словами, «расстояние лепестков» — это количество градусов, на которое разнесены пики впускных и выпускных лепестков. Возьмите это число градусов, в которых вершины кулачков разнесены, и разделите его пополам, и вы получите количество градусов коленчатого вала, в которых они разнесены.

Увеличение числа градусов, на которое лепестки отстоят друг от друга, уменьшает перекрытие клапана, а уменьшение числа градусов увеличивает перекрытие клапана. Перекрытие клапанов — это когда оба клапана находятся вне своих седел одновременно между тактами выпуска и впуска. То, что это означает для производительности, зависит от соотношения штоков и времени пребывания поршня в верхней части канала ствола. Вы хотите, чтобы продувка выхлопных газов увеличивала скорость на стороне впуска, где выходящие газы помогают втягивать свежий воздух/топливный заряд. Это также может работать против вас в зависимости от размера камеры и времени, в течение которого впускной клапан открыт.

Асимметричный лепесток: Лепесток с динамикой наклона открытия, отличной от динамики закрытия. Это означает, что клапан открывается с разной скоростью, чем закрывается.

Выбор распределительного вала заключается в понимании множества переменных, происходящих в двигателе. Вы не можете просто зайти в каталог распределительных валов и выбрать шлифовку. Вы должны кое-что знать о двигателе, с которым работаете. Данный профиль распределительного вала будет вести себя по-разному с различными типами архитектуры двигателя.

Итак, как выбрать камеру?

Длинный или короткий стержень? Вы знаете передаточное число тяг двигателя? Что такое степень сжатия? Насколько велики камеры сгорания и какой формы они имеют? Железная голова или алюминий. Что такое поршневой купол или объем тарелки? Какие размеры клапанов? Что у вас есть для индукционной системы? Топливо инжекторное или карбюраторное? Планируется ли установка нагнетателя, турбонаддува или закиси азота? Что такое диаметр отверстия и ход поршня? И самое главное, как вы собираетесь использовать автомобиль большую часть времени?

По мере увеличения оборотов двигателя становится сложнее заполнить цилиндры топливно-воздушной смесью. Мы решаем эту проблему, увеличивая продолжительность кулачка распределительного вала, то есть, как долго клапан находится вне своего седла. Некоторые кулачковые шлифовальные машины решают эту проблему заполнения цилиндра, открывая выпускной клапан ближе к концу рабочего такта, так что к тому времени, когда кривошип поворачивается до такта выпуска, выпускной клапан полностью открыт. Если учесть эту динамику в перекрытии клапанов, продувка способствует такту впуска воздуха/топлива. События, связанные с увеличением мощности, происходят так быстро на высоких оборотах, что нам приходится думать о следующем энергетическом цикле — намного раньше.

К тому времени, когда поршень приближается к нижней части своего рабочего хода, большая часть тепловой энергии израсходована, и преждевременное открытие выпускного клапана практически не причинит вреда. Цель состоит в том, чтобы заполнить отверстие цилиндра как можно большим количеством воздушно-топливной смеси, а это означает, что нужно думать заранее о рабочем такте и такте выпуска.

Мы знаем, что клапаны наиболее эффективны, когда они широко открыты. Фактически, наиболее оптимальным сценарием были бы клапаны, открывающиеся мгновенно, а не постепенно. Однако в грубом механическом мире кулачков и толкателей действие клапана не работает таким образом, особенно если вы работаете с уличным кулачком. На самом деле, у двигателей другая работа на улице, чем в гонках.

Гоночные кулачки часто представляют собой другую историю, где агрессивный профиль кулачка обеспечивает быстрое действие мгновенного открытия клапана, особенно с роликовыми кулачками и практически невозможно с плоским толкателем. Если у вас нет щедрого бюджета или приятеля, который является вашим личным кулачковым шлифовщиком, это вряд ли произойдет. Вы должны довольствоваться тем, что есть на полке, или перейти к индивидуальному помолу.

Агрессивные профили кулачков дадут вам больше мощности. Тем не менее, всегда есть определенные потери с точки зрения долговечности, экономии топлива и снижения выбросов. Вы не можете иметь все это, но вы можете приблизиться. Радикальный кулачок с экстремальным подъемом сильно влияет на клапанный механизм. Это забьет пружины, которые будут страдать от циклической усталости. Стержни клапанов, направляющие и держатели тоже будут подвергаться ударам.

Выбор правильного распределительного вала для вашего проекта по сборке двигателя включает в себя домашнюю работу и общение со знающими людьми, которые могут помочь вам принять правильное решение. Вот почему вам захочется пообщаться с технической поддержкой Crower Cams, когда придет время выбирать распределительный вал и соответствующую систему клапанного механизма. Немногие в отрасли могут предложить вам лучшую техническую поддержку и продукт, чем Crower, потому что Crower занимается этим дольше, чем большая часть отрасли. Опыт Кроуэра всегда был сосредоточен на гонках и на том, что гоночный опыт сделал для уличных выступлений.

Если вы строите ежедневный пригородный автомобиль или круизер выходного дня, вам нужен удобный профиль камеры, с которым вы сможете жить. Вам нужен цивилизованный холостой ход, но что-то, что сработает, когда придет время сбросить газ. Вот почему роликовые гидравлические распределительные валы имеют больше смысла, чем плоские толкатели, хотя они и дороже. Роликовый кулачок может предложить вам больший подъем, а также продолжительность без жертв, связанных с кулачком с плоским толкателем.

Несмотря на то, что лошадиным силам всегда уделяется большое внимание, крутящий момент — ваш друг на улице, даже если вы планируете участвовать в гонках выходного дня. Крутящий момент — это то, что поможет вам начать. А при полностью открытой дроссельной заслонке крутящий момент переходит к лошадиным силам, когда пришло время включить его. На улице вам нужен широкий диапазон мощности, который начинается примерно с 2500 об/мин, а максимальный крутящий момент приходится на 3800 об/мин. После этого все зависит от лошадиных сил.

Если вы среднестатистический энтузиаст, вы будете искать готовую шлифовку, которая, скорее всего, будет хорошо работать с вашим двигателем и вашей техникой вождения. Вы можете иметь все камеры в мире. Однако, если у вас стоковые головы и индукция вместе с ограничительной выхлопной системой, вы просто тратите время и деньги. Кэм, головы и индукция должны работать вместе как одна команда. Если у вас есть стандартные головки, впуск и выпуск, вам нужен кулачок крутящего момента, который предлагает вам скорость впуска и крутящий момент на низких оборотах.

Ранее мы упоминали мощность и крутящий момент, и это было важнее. На улице в диапазоне оборотов от низких до средних, где ваш двигатель проводит большую часть своего времени, вам нужен крутящий момент, а не лошадиные силы. Это означает, что вы должны сосредоточиться на крутящем моменте — хрюканье — для чистой мощности при ускорении, где она вам нужна больше всего. Лошадиная сила — это элемент, который происходит на высоких оборотах. А в гонках крутящий момент и мощность приходят одновременно.

Вы не найдете распределительный вал, который обеспечивает все, что вам нужно. Есть уличные камеры и есть гоночные камеры. И есть камеры, которые предлагают некоторую меру кроссовера. Подумайте о том, как вы большую часть времени водите свой классический грузовик, а затем займитесь покупкой камеры, подходящей для вашего стиля вождения.

Функция распределительного вала связана с заполнением цилиндров, созданием мощности и удалением горячих выхлопных газов. Вам нужно много подъемной силы и продолжительности, чтобы заполнить отверстие. Если вы стремитесь к работе на высоких оборотах, вам нужно перекрытие клапанов, когда выходящие выхлопные газы обеспечивают индукцию здорового заряда воздуха / топлива. Форма и размер камеры сгорания влияют на выбор кулачка. Как и размер клапана. Это современная высоковихревая камера в алюминиевой головке Air Flow Research. Но что, если вы работаете со старинной железной головкой? Алюминий быстрее отводит тепло, чем железо. Какая у вас степень сжатия? Вы можете избежать большего сжатия с алюминиевой головкой, чем с железной. Алюминий по сравнению с железом влияет на выбор кулачка. Этот базовый гидравлический распределительный вал с плоским толкателем для малоблочного Ford демонстрирует, что делают распределительные валы. Каждый из этих эксцентриков (лепестков) работает против давления пружины клапана, чтобы открыть впускной и выпускной клапаны, чтобы завершить четырехтактный процесс мощности. Эти кулачки кулачка (черные стрелки) обеспечивают действие клапана на цилиндры 1 и 5 на противоположных рядах цилиндров. Шестерня (красная стрелка) приводит в движение распределитель и масляный насос. Поскольку это железный распределительный вал с плоским толкателем, он оснащен железной ведущей шестерней распределителя. Здесь показаны два основных типа распределительных валов. Слева находится старомодный распределительный вал с плоскими толкателями. Справа более современный роликовый распределительный вал, хотя роликовые кулачки существуют столько же, сколько и плоский толкатель. Роликовый кулачок обеспечивает большую продолжительность, чем вы могли бы получить с распределительным валом с плоским толкателем. Роликовые кулачки предоставляют больше возможностей. Толкатели с плоскими толкателями располагаются с одной стороны кулачка, где кулачок не только перемещает подъемник вертикально, чтобы открыть клапан, но и вращает подъемник, чтобы поддерживать равномерный износ. Кулачки с плоским толкателем требуют более регламентированного процесса обкатки с использованием обычного моторного масла с высоким содержанием цинка. Если позволяет бюджет, выбор распределительного вала должен учитывать снижение трения и эффективность. Вам нужен не только роликовый кулачок, но и роликовые коромысла с точками опоры на игольчатых подшипниках, чтобы уменьшить трение и высвободить мощность. Цельные толкатели обеспечивают долговечность, а трехкомпонентные толкатели никогда не будут такими. Потратьте деньги вперед и спите лучше. Недавний визит в Crower Cams дал нам возможность увидеть производство роликовых толкателей Endura-Max. Кроуэр делает их прямо здесь, в США. Ни один из них не отдан на откуп, так что не беспокойтесь о качестве. Crower производит эти подъемники на своем собственном заводе, начиная с твердой инструментальной стали (крайний слева), которая обрабатывается шаг за шагом, как вы видите здесь слева направо. Каждая деталь представляет собой процесс обработки, ведущий к готовому изделию (крайний справа). Это готовые роликовые гидравлические толкатели Crower, готовые к упаковке и отправке. Когда вы изучите пристальное внимание к деталям, показанное здесь, легко понять, почему Crower поддерживает свою репутацию как среди гонщиков, так и среди энтузиастов уличного движения. Может быть сложно определить разницу между цельными (механическими) толкателями и гидравлическими. Посмотрите на корпус подъемника, и вы увидите его прочную конструкцию без плунжера и стопорных колец. Это сплошные роликовые толкатели. Это роликовые гидравлические подъемники с плавающими плунжерами, которые фиксируются стопорными кольцами. Давление масла подается на подъемник, позволяя плунжеру захватить зазор толкателя и коромысла. Это частично обработанные стальные кулачковые заготовки, ожидающие окончательной шлифовки. Crower шлифует каждый продаваемый распределительный вал старомодным способом руками человека. Crower шлифует все свои распределительные валы на месте так же, как и на протяжении десятилетий. Каждый кулачок тщательно осматривается и проверяется перед отправкой покупателю. Изучите элементы кулачка, и все начнет понимать, что они делают. Это симметричный распределительный вал с равномерным наклоном с обеих сторон, где скорость открытия и закрытия клапана одинакова. Это типичная метка производителя, на которой показан физический состав распределительного вала, включая рекомендуемый зазор клапана, общий подъем на клапане. , и полную временную диаграмму, включая два полных оборота коленчатого вала. Если ваш распределительный вал произведен известным производителем, он должен иметь все это и многое другое. Эта иллюстрация используется для градуировки распределительного вала после его установки в двигатель. Показанная здесь информация включает общий подъем, измеренный на кулачке кулачка, и моменты времени, когда подъемник поднимается на 0,050 дюйма. Вот пример асимметричного и симметричного кулачков. Это типичный механический распределительный вал с плоским толкателем для Ford 289.Высокопроизводительный V-8 с обычной цепью привода ГРМ и звездочкой. Штампованный противовес коленчатого вала предназначен для 289 High Performance V-8 только для того, чтобы учесть дополнительный вес и массу шатуна. Вот распределительный вал с гидравлическими роликами для большого блока Ford FE со связанными роликовыми подъемниками. Большой блок FE имеет установленные на валу коромысла, которые могут быть как регулируемыми (механические толкатели), так и нерегулируемыми (гидравлические толкатели). Нерегулируемые рокеры имеют соотношение 1,73:1, а регулируемые — 1,76:1. У 1,76:1 нет никаких реальных преимуществ, за исключением того, что они регулируются, что является хорошей особенностью по сравнению с попытками использовать толкатели разной длины. Этот роликовый распределительный вал LS явно имеет агрессивную величину подъемной силы и продолжительности, если внимательно изучить кулачки. Поскольку в LS используются современные технологии, вы получаете настоящую роликовую цепь и подшипник Торрингтона для уменьшения трения. Это то, что вы хотите даже от винтажного чугунного V-8, если позволяет ваш бюджет. Чем меньше трение, тем больше мощность. Похоже, существует непонимание того, как смазывать распределительные валы. Роликовые распределительные валы смазывают кулачки и шейки двигателя в сборе. Кулачки с плоскими толкателями наносят смазку двигателя на шейки и молибденовую смазку (как показано) на выступы и приводную шестерню распределителя для надлежащей обкатки. Молибденовая смазка помогает упрочнить кулачки во время первоначального розжига. Все двигатели должны разогнаться до 2500 об/мин в течение 30 минут во время первого запуска. Возьмите любой распределительный вал с полки, и вы увидите опознавательные знаки, подобные этому, от Erson Cams. У каждого производителя свой подход, однако маркировка должна рассказать вам что-то о технических характеристиках. Некоторые шлифовальные станки маркируют свои распределительные валы электрическим карандашом или ручным штампом. Каждая сборка двигателя и замена кулачка должны включать градуировку для определения спецификаций на карте кулачка ( белая стрелка). Редко камера соответствует букве карты камеры. Всегда есть какие-то вариации. Пока вы там, проверьте истинную ВМТ (черная стрелка). Истинная ВМТ – это когда шейка и шток находятся в положении 12 часов, а поршень – в ВМТ. Зазоры между клапанами и поршнями необходимо проверять при регулировке кулачка. Замазка используется в клапанных клапанах в качестве оттиска для проверки зазоров. Вам нужен зазор не менее 0,060 дюйма или более между клапанами и поршнем. Регулируемые звездочки синхронизации позволяют изменять синхронизацию кулачка в соответствии с вашим конкретным приложением. В этом используются небольшие эксцентрики, которые изменяют синхронизацию на звездочке кулачка. Вот типичная установка коромысла Chevy с малым или большим блоком. Замена кулачка должна включать проверку геометрии клапанного механизма. Наконечник коромысла должен находиться в мертвой точке на штоке клапана, когда вы поворачиваете рукоятку и наблюдаете за движением клапана. Отметьте наконечник штока клапана маркером и проведите его. Контрольная метка должна находиться в мертвой точке на конце штока клапана. Все, что находится по обе стороны, вызывает ненужные боковые нагрузки и износ. Стрелка указывает, как следует смотреть на геометрию клапанного механизма. Наконечник ролика должен сидеть прямо на штоке клапана в состоянии покоя и до полного открытия. Геометрия регулируется длиной толкателя. Используйте проверочный шток, чтобы получить точную длину. Сделайте это измерение и закажите толкатели в Crower Cams. Это устройство для проверки толкателей, которое позволяет настроить геометрию клапанного механизма, измерить длину толкателя и передать измерения Crower. Толкатели следует выбирать в зависимости от режима работы. Даже в штатных условиях мы предлагаем использовать цельные толстостенные толкатели в интересах долговечности. В двигателях GM V-8 серии LS во всех их формах используются эти коромысла, установленные на валу, которые остаются достаточно устойчивыми при высоких нагрузках. об/мин. Удивительно, сколько нагрузки они могут выдержать и вернуться еще больше. Когда вы работаете с коромыслами на шпильках и механическим толкателем распределительного вала, зазоры клапанов регулируются с помощью толщиномера с обоими выступами кулачка на базовой окружности и обоими клапанами. закрытый. Расстояние между витками клапанной пружины никогда не должно быть меньше 0,060 дюйма, иначе вы рискуете заклинить витки. При полностью открытом клапане проверьте зазоры между катушками. Выбор шестерни распределителя зависит от того, какой тип кулачка у вас есть. Железные кулачки с плоским толкателем требуют железной шестерни, сделанной из того же материала и такой же твердости. Кулачки стальных роликовых толкателей требуют более твердой шестерни из стали, латуни или синтетического материала. Запустите железную шестерню со стальным валом, и вы быстро съедите железную шестерню. Обычная цепь ГРМ и звездочка подходят для стандартных или умеренных дорожных условий. точность тайминга. Вы также получаете регулируемую звездочку синхронизации на кривошипе, которая позволяет вам изменять фазы газораспределения. Мы получаем много вопросов о зазоре гидравлического толкателя клапана и о том, как правильно отрегулировать. Вот что говорят нам производители двигателей. Если вы используете гидравлический кулачок, установите каждое отверстие в такте сжатия с обоими закрытыми клапанами и выступами на базовой окружности. Медленно затягивайте регулировку до тех пор, пока толкатель не сможет поворачиваться кончиками пальцев. Затяните на пол-оборота для уличных двигателей. Если собираетесь участвовать в гонках, затяните на четверть оборота. Если вы слышите шум коромысла, вернитесь и отрегулируйте заново.

Trending Pages

• 1971 Plymouth Superbird и Dodge Daytona: должны были быть, а теперь есть!

• Чем меньше, тем лучше Когда дело доходит до вождения BMW M2 2023 года

• Hyundai Ioniq 6 2023 года выпуска для США. Первая поездка: выглядит совершенно по-другому, чувствуется совершенно знакомо The People Mover для людей, которые любят двигаться0083

Популярные страницы

• 1971 Plymouth Superbird и Dodge Daytona: должны были быть, а теперь есть!

• Чем меньше, тем лучше Когда дело доходит до вождения BMW M2 2023 года

• Hyundai Ioniq 6 2023 года выпуска для США.

  Первая поездка: выглядит совершенно по-другому, чувствуется совершенно знакомо The People Mover для людей, которые любят двигаться0083

Анализ отказов распределительного вала: что вызывает чрезмерный износ кулачков распределительного вала?

Все мы знаем, насколько важны распределительные валы для работы вашего двигателя, и когда они выходят из строя, это может привести к проблемам. Независимо от того, есть ли у вас плоский толкатель или роликовый распределительный вал, одной из наиболее распространенных причин проблем с распределительным валом является износ или повреждение кулачка.

Знаете ли вы, что износ кулачков всего на 0,001 дюйма может отрицательно сказаться на фазах газораспределения на целых 3 градуса? Этот износ приводит, среди прочего, к потере мощности и экономии топлива. И это даже без учета воздействия более обширных повреждений, вызванных механическим вмешательством или другими серьезными проблемами.

Если вы заметили износ или повреждение распределительного вала, важно определить причины проблемы перед установкой нового кулачка. Если вы этого не сделаете, вы рискуете испортить новый распределительный вал и потерять больше денег.

Что может быть причиной этих проблем? Читайте дальше, чтобы узнать о некоторых наиболее распространенных причинах повреждения кулачков распределительного вала.

Точечная коррозия на распределительном валу

Во многих случаях точечная коррозия на кулачках возникает из-за естественного износа деталей в результате многочасовой эксплуатации. Тем не менее, важно определить и заменить распределительный вал до того, как он полностью выйдет из строя или вызовет повреждение других компонентов из-за неправильной эксплуатации.

В других случаях питтинг может быть вызван мусором в компонентах. Убедитесь, что при установке все чисто, а масляные каналы чисты и не содержат грязи или других частиц. Это жизненно важно для правильной установки, так как грязь и мусор могут вызвать серьезные проблемы с распределительным валом и подшипниками.

На изображениях ниже показаны питтинги на кулачках распределительного вала.

Отсутствие смазки

Правильная смазка необходима для поддержания нормальной работы распределительного вала. При недостатке смазки, будь то из-за заблокированных масляных каналов или из-за слишком большого зазора, вы начнете замечать характер износа. Это связано с повышенным трением при вращении распределительного вала. Если не принять меры, вы рискуете испортить подшипники или даже сломать крышку распредвала из-за большого трения и тепла.

Два основных места, которые необходимо тщательно смазать, — это между штифтом и роликом и между выступом и роликом. Это поможет уменьшить трение, что, в свою очередь, уменьшит степень износа компонентов.

Повреждение подъемника/толкателей

Возможно повреждение выступа из-за неправильно функционирующего подъемника. Скорее всего, вы заметите выемки на выступах, а также повреждения на самом подъемнике. Это может быть вызвано тем, что подъемник находится не на своем месте и ударяется о кулачок, слабым давлением пружины клапана, недостаточным давлением масла или стрессовыми условиями эксплуатации, такими как превышение скорости.

Существуют и другие виды повреждений распределительного вала или связанных с ним деталей, помимо износа кулачков. Многие из них являются результатом неправильной техники установки. Чтобы предотвратить повреждение, связанное с установкой, убедитесь, что ваш распределительный вал правильно расположен и установлен. Прочтите наше руководство по установке для получения дополнительной информации. У нас есть большой выбор распределительных валов, если вы заметили, что ваш нуждается в замене.

Если вас интересуют распределительные валы или любые другие детали для вашего дизельного двигателя, позвоните нам по телефону 844-304-7688 или запросите расценки онлайн.

Последние статьи

Темы

• Удовлетворенность клиентов Наш приоритет №1 – это наш клиент
• Быстрая доставка * Отправка в тот же день, если заказ сделан до 14:00 по восточному поясному времени.