Почти всички четиритактови бутални двигатели с вътрешно горене имат газоразпределителен механизъм, базиран на разпределителния вал.Всичко за разпределителните валове, техните съществуващи типове, дизайн и характеристики на работа, както и правилния избор и подмяна на валове, прочетете предложената статия.
Целта на разпределителния вал и мястото му в силовия агрегат
Разпределителният вал (RV, разпределителен вал) е компонент на газоразпределителния механизъм (време) на бутални четиритактови двигатели с вътрешно горене, който контролира процеса на обмен на газ;Метален вал с формовани гърбици със специален профил, който осигурява отварянето и затварянето на клапаните с цел вкарване на горима смес или въздух в цилиндъра и освобождаване на отработените газове в съответствие с движението на буталата и работата на всички цилиндри.
Времето е една от основните системи на буталния двигател с вътрешно горене, благодарение на което се осигурява подаването на въздушно-горивна смес (в карбураторни двигатели) или въздух (в инжектори и дизелови двигатели) към цилиндрите, а отработените газове са освобождават от цилиндрите само в строго определени моменти.Газообменът се осъществява с помощта на клапани, вградени във всеки цилиндър, а тяхното задвижване и синхронизиране на работата с коляновия механизъм и други системи на силовия агрегат се осъществява от една част - разпределителния вал.
На RV са поверени редица ключови функции:
● Задвижка (директна или индиректна чрез междинни части) на всмукателни и изпускателни клапани;
● Осигуряване на синхронна работа на синхронизацията с други системи на енергоблока;
● Осигуряване на отваряне и затваряне на всмукателните и изпускателните клапани в съответствие с определеното време на клапана (за всмукване и изпускане на газове при определен ъгъл на въртене на коляновия вал спрямо TDC и началото / края на ударите);
● В някои случаи задвижването на различни механизми и компоненти, включително работещи синхронно с времето (разпределител на запалването, маслена помпа и др.).
Основната роля на RV е да контролира работата на синхронизиращите клапани в съответствие с проектните фази на синхронизиране на клапаните на този конкретен захранващ блок.Благодарение на специалния дизайн, разпределителният вал осигурява отварянето и затварянето на всички клапани само в точното време, задава ъглите на тяхното припокриване при определени ходове и т.н. Износен, деформиран или повреден разпределителен вал нарушава функционирането на силовия агрегат или напълно го деактивира, такъв вал изисква незабавна подмяна.Но преди да закупите нова част, трябва да разберете съществуващите видове RV, тяхната структура и приложимост.
Видове, структура и характеристики на разпределителните валове
Като цяло RV е направен под формата на метален вал с малък диаметър, върху който са оформени няколко елемента:
● Камери;
● Поддържащи шийки;
● Зъбно колело и/или ексцентрично задвижване на различни механизми;
● Чорап за монтиране на задвижващата ролка/зъбно колело.
Основните елементи на разпределителния вал са гърбици, чийто брой в двигателя без механизъм за смяна на фазите съответства на общия брой клапани (както на всмукателния, така и на изпускателния).Гърбиците имат сложен профил във формата на капка, когато RV се върти, гърбиците се движат и излизат от тласкачите, като по този начин осигуряват задвижване на клапана.Поради особеностите на профила на гърбицата се постига не само отваряне и затваряне на клапаните, но и поддържането им в отворено състояние за определено време, припокриване в съответствие с фазите и др.
Върховете на всички гърбици са изместени един спрямо друг, което осигурява последователната работа на всички цилиндри в съответствие с реда, определен за конкретен силов агрегат.В RV за четирицилиндрови двигатели върховете на гърбиците на един цилиндър се изместват с 90 градуса, за шестцилиндрови двигатели - с 60 градуса, за осемцилиндрови V-образни двигатели - с 45 градуса и т.н. често можете да намерите изключения поради конструктивните характеристики на двигателя.
RV се монтира в блока или главата на двигателя с помощта на носещи скоби в специално проектирани отвори или легла.RV лежи върху разглобяеми (втулки) или еднокомпонентни (втулки) търкалящи лагери, изработени от специални сплави с нисък коефициент на триене.В лагерите се правят отвори за подаване на двигателно масло към шийките от общата система за смазване на двигателя.В лагера на една от шийките (обикновено предна или задна) е направен упорен пръстен или друго заключващо устройство, за да се предотвратят аксиални движения на RV.
На всяко удобно място на RV може да се оформи винтова предавка или ексцентрик за задвижване на различни агрегати.С помощта на зъбно колело обикновено се осъществява задвижването на маслената помпа или разпределителя, а с помощта на ексцентрика се осъществява задвижването на маслената помпа.При някои видове RV и двата елемента присъстват, при съвременните двигатели, напротив, тези елементи изобщо не присъстват.
Пред вала има пръст, на който с помощта на шпонка и болт е монтирана задвижваща шайба или зъбно колело.Тук може да бъде разположена и подвижна противотежест, която осигурява балансиране на разпределителния вал при наличие на ексцентрик на помпата или други асиметрични части върху него.
RV са разделени на няколко групи според начина на монтаж и количеството в един двигател, вида на задвижването, приложимостта в различни видове синхронизация и някои конструктивни особености.
Според метода на монтаж разпределителните валове се разделят на две основни групи:
● Монтаж директно в блока на двигателя (мотори с долен вал);
● Монтаж в главата на блока (мотори с горен вал).
Обикновено в долните валове няма допълнителни елементи, тяхното смазване се извършва поради маслена мъгла в картера и подаване на масло под налягане към опорните шейни през втулките.В горните шахти често има надлъжен канал и се извършва напречно пробиване в опорните шийки - това гарантира, че шийките се смазват чрез прилагане на масло под налягане.
Разпределителни валове на различни видове двигатели
Двигателят може да има един или два RV, като в първия случай един вал осигурява задвижване на всички клапани, във втория случай един вал осигурява задвижване само на всмукателните клапани, вторият само на изпускателните клапани.Съответно на общия RV броят на гърбиците съответства на броя на всички клапани, а на всеки от отделните RV броят на гърбиците е половината от общия брой на клапаните.
RV може да се задвижва от ремък, верига или зъбно колело, директно свързано към зъбното колело на коляновия вал.Днес най-често се използват първите два вида задвижващи механизми, тъй като задвижването на предавките е по-малко надеждно и трудно за регулиране (изисква значително разглобяване на блока за настройка на фази или за ремонт).
И накрая, всички RV могат да бъдат разделени на две групи според вида на газоразпределителния механизъм, в който могат да функционират:
● За двигатели с конвенционално синхронизиране;
● За агрегати с газоразпределение с променливо газоразпределение.
В разпределителните валове от втория тип може да има допълнителни гърбици, изместени под малък ъгъл спрямо основната гърбица - с тяхна помощ клапаните се задвижват при промяна на фазата.Също така тези валове могат да имат специални елементи за завъртане, изместване на цялата част по оста и т.н.
RV от всички видове и конструкции са изработени от стомана или чугун, повърхностите на гърбиците на стоманените RV допълнително се подлагат на термична обработка (закаляване с високочестотни токове), гърбиците на чугунените RV са избелени (избелване чрез увеличаване на скоростта на охлаждане на отливката) - така се постига повишаване на износоустойчивостта на частите.Готовите валове се балансират за намаляване на биенето и едва след това се монтират на двигателя или се изпращат до търговските вериги.
Как да изберем и сменим правилно разпределителния вал
Разпределителният вал е подложен на износване с течение на времето, върху гърбиците му се образуват стружки и втвърдяване, а при определени условия детайлът е частично или напълно унищожен.Във всички тези случаи валът трябва да се смени с нов.Тази работа изисква значително разглобяване на двигателя и допълнителни операции за настройка, така че е по-добре да го поверите на специалист или автосервиз.
Разпределителният вал и неговото място в синхронизацията
За подмяна е необходимо да вземете разпределителния вал само от типа и модела, който е бил инсталиран на двигателя по-рано.Често с цел настройка или подобряване на работата на двигателя се използват валове с различен профил и разположение на гърбиците, но такава подмяна трябва да се извърши само след извършване на необходимите изчисления.Също така, заедно с вала, е необходимо да закупите нови втулки или втулки, понякога е необходимо да смените ролката, задвижващата предавка на разпределителя и други части.Работата по подмяната на вала трябва да се извършва само в съответствие с инструкциите за ремонт на двигателя, след което се извършва счупването.
С правилния избор и подмяна на разпределителния вал, цялото време на двигателя ще работи надеждно и уверено, осигурявайки функционирането на силовия агрегат във всички режими.
Време на публикуване: 13 юли 2023 г