Перейти к содержимому


Фотография
* - - - - 1 - количество голосов

Все о распредвалах


  • Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы ответить
365 ответов в этой теме

#1 Интервент

Интервент

    Знает жизнь


  • Модераторы
  • 4 383 сообщений
  • Регистрация 16-Декабрь 05

Опубликовано 19 Декабрь 2010 - 20:30

Выкладываю свою статью о распредвалах. Это пока первый вариант, в дальнейшем некоторые детали дополню, по мере проверки информации на практике.

Прежде, чем говорить о конструкции распределительного вала, рассмотрим те процессы, которые протекают во время наполнения цилиндра топливно-воздушной смесью и очистки его от отработанных газов.

1. Впуск.

За время такта впуска поршень успевает разогнать смесь настолько, что скорость потока во впускном канале ГБЦ может достигать нескольких сотен километров в час. Такой поток обладает достаточно большим запасом кинетической энергии; он не остановится мгновенно по всей длине канала даже если клапан полностью закрыт.
Именно поэтому любые распределительные валы сконструированы так, что впускной клапан закрывается позже, чем поршень пройдет НМТ и открывается раньше, чем поршень достигнет ВМТ.
Это необходимо вот для чего. Пока поршень двигается вниз во время такта впуска, он создавая разряжение в цилиндре, всасывает горючую смесь. Достигнув НМТ, поршень останавливается и затем начинает двигаться вверх. Теперь. на первый взгляд, поршень должен выталкивать смесь обратно, если клапан открыт. Но, как писалось выше, скорость потока настолько велика, что даже когда поршень начинает двигаться вверх, смесь до определенного момента будет поступать в цилиндр за счет инерции потока. Когда давление, с которым движущийся вверх поршень выталкивает смесь превысит давление, создаваемое за счет движения потока по инерции, смесь начнет выбрасываться обратно в канал; именно в этот момент и должен закрыться клапан. Так, к примеру, распредвал двигателя ВАЗ-2101 обеспечивает закрытие впускного клапана с запаздыванием в 40 градусов после того, как коленчатый вал пройдет положение НМТ, а у распредвала М45 ОКБ «Двигатель» запаздывание закрытия клапана составляет 100 градусов.
Но даже когда впускной клапан закрыт, поток смеси в каналах ГБЦ и коллекторе не останавливается полностью; в начале впускного тракта смесь продолжает двигаться вперед, за счет чего перед впускным клапаном создается некоторое избыточное давление. Именно поэтому впускной клапан открывается не тогда, когда поршень достигнет ВМТ, а несколько ранее (у двигателя ВАЗ-2101 опережение открытия впускного клапана составляет 12 градусов).
Значимость инерции потока такова, что благодаря ее использованию, даже на атмосферных двигателях можно получить коэффициент наполнения больше 1 (например, на подготовленном двигателе ВАЗ-2106 был достигнут коэффициент наполнения 1,04 при 6000 об/мин. – А.В.Дмитриевский. Карбюраторы. Диагностирование, регулирование, ремонт. М: «Машиностроение», 1995 г. с.118)

2. Выпуск и перекрытие

Выпускной клапан открывается раньше, чем поршень успеет достичь НМТ но в тот момент, когда вся или практически вся смесь успела сгореть. Это сделано для максимально полной очистки цилиндра от отработанных газов.
В конце такта выпуска, когда поршень почти достиг ВМТ, давление отработанных газов, оставшихся в цилиндре, весьма невелико. Именно в этот момент вновь открывается впускной клапан, и рабочая смесь, еще не успев потерять весь запас своей энергии, начинает поступать в цилиндр, выталкивая остатки отработанных газов. У двигателя ВАЗ-2101 выпускной клапан открывается с опережением в 42 градуса.
Выпускной клапан закрывается, когда поршень пройдет ВМТ и коленчатый вал повернется на несколько (для ВАЗ-2101 – 10) градусов.
Положение распредвала, при котором одновременно открыты впускной и выпускной цилиндры, и называется перекрытием.

3. Терминология.

В русской технической речи приняты следующие термины, относящиеся к теме статьи.

Ширина фазы открытия или просто фаза.
Фаза, измеряемая в градусах поворота коленвала – это мера продолжительности открытия клапана, которая показывает, на какой угол повернется коленвал за то время, пока клапан будет открыт.

Подъем.
Подъем клапана в миллиметрах – это величина максимального хода клапана.

Перекрытие.
Термином «перекрытие» могут обозначаться две величины.

Перекрытие в градусах поворота коленвала показывает, насколько долго оба клапана находятся в открытом положении.
Перекрытие в миллиметрах – это величина открытия впускного и выпускного клапанов, когда поршень находится в ВМТ. Поршень проходит ВМТ как раз в тот момент, когда клапана находятся в перекрытии, поэтому величину перекрытия в миллиметрах необходимо знать для того, чтобы избежать удара поршня по клапанам.

Базовый диаметр («база») – диаметр круглой части кулачка. Если база вала соответствует показателю стандартного для данного двигателя, вал называют полнобазным. Если база уменьшена – неполнобазным.

Опережение открытия и запаздывание закрытия клапана, в градусах поворота коленчатого вала необходимо знать для сравнения валов со схожими характеристиками.

4. Выбор распредвала.

4.1. Фаза

Ни один распредвал не может обеспечить работу двигателя с максимальной эффективностью во всем диапазоне рабочих оборотов. Поэтому вал следует выбирать исходя из того режима работы, который будет основным.

Из написанного выше следует, что главным параметром, влияющим на работу распредвала, является скорость потока смеси во впускном тракте, которая определяется текущим расходом смеси. Расход смеси в свою очередь, зависит от объема двигателя и оборотов коленчатого вала (то есть, к примеру, двигатель малого объема на больших оборотах будет расходовать столько же смеси, сколько мотор большого объема при низкой частоте вращения коленвала).

Именно этими параметрами определяются предельно допустимые ширина фаз и продолжительность перекрытия. Если распредвал с широкой фазой поставить на малообъемный двигатель, или двигатель, работающий на низких оборотах, то из-за малой скорости, поток смеси не будет иметь запаса кинетической энергии, необходимого для получения эффектов, описанных в разделе 1. То есть, при большом запаздывании закрытия впускного клапана после НМТ, поршень будет выталкивать часть смеси во впускной тракт, что только ухудшит наполнение цилиндра.
В то же время двигатель с узкофазным валом будет проигрывать в мощности на высоких оборотах, поскольку впускной клапан, закрываясь слишком рано и открываясь слишком поздно, будет отсекать ту смесь, которая могла бы попасть в цилиндр.

В целом, тенденция такова, что чем шире фаза, тем более «верховым» будет двигатель. И наоборот, для работы на малых и средних оборотах распредвалы с излишне широкой фазой покажут худшие результаты.

Также как правило, чем шире фазы распредвала, тем шире и величина перекрытия.

4.2. Подъем клапана.

Увеличение подъема клапана позволяет улучшить наполнение цилиндра за счет увеличения проходного сечения впускного тракта. Величину подъема клапана ограничивают геометрические размеры деталей и опасность «зависания» клапана на высоких оборотах. Известно, что при работе на высоких (более 8 тысяч) оборотах, клапана многих двигателей не успевают полностью закрыться прежде, чем поршень достигнет ВМТ. Помимо опасности разрушения поршней и клапана, зависание вредит еще и тем, что при этом нарушается процесс газораспределения. При этом очевидно, что чем выше подъем клапана (т.е. тот путь, который ему приходиться совершать при открытии и закрытии), тем больше вероятность его зависания. Поэтому конструкторы распредвалов, предназначенных для работы на таких режимах, ограничивают подъем клапана. Так, например, распредвал знаменитого ВАЗ-2105 ВФТС имел подъем клапана всего 11,5 мм, хотя многие вазовские спортивные распредвалы выпускаются с подъемом клапана до 13 мм.

Резюмируя вышесказанное, можно составить несколько «типичных портретов» распределительных валов: «низовой» - вал для получения максимальной мощности на малых оборотах (небольшая фаза, иногда даже меньше фазы стандартного вала, при значительном подъеме); спортивный – вал для работы на очень высоких оборотах (максимально широкая фаза – более 320 градусов при умеренном подъеме) и «тюнинговый» - группа валов, рассчитанных на получение максимальной мощности в диапазоне 4-8 тысяч оборотов (большие величины подъема клапана при фазе 280-320 градусов).

5. Подготовка ГБЦ к установке распредвала.

Установка некоторых распредвалов требует просадки седел клапанов. Это необходимо во-первых для обеспечения правильного положения рокера относительно распредвала (относится к распределительным валам с уменьшенным базовым диамтером), а во-вторых, для разжатия клапанной пружины, витки которой могут смыкаться при величине подъема клапана более 12,0 мм.
Применительно к двигателям ВАЗ, величину просадки определяют по формуле:
B = 0.5 (30 – D) + 0.5…0.8, где
B – глубина просадки седла; D – базовый диаметр устанавливаемого вала.

FAQ

1. Каковы характеристики стандартного распредвала ВАЗ-2101?

- Двигатели ВАЗ-2101, -21011, -2103, и 2106 оснащаются одним и тем же распределительным валом, обладающим следующими характеристиками:
Ширина фаз впуска и выпуска – 232 градуса;
Перекрытие – 0,8 мм;
Запаздывание закрытия впускного клапана – 40 град.;
Опережение открытия выпускного клапана – 42 град.;
Подъем клапана составляет 9,728 мм (см. «Автомобили ВАЗ». М:Транспорт. 1974 г. стр.31), хотя в интернете иногда упоминается значение 9,5 мм.

2. У меня есть распредвал неизвестного происхождения. Как узнать его характеристики?

- С помощью подручного измерительного инструмента можно определить лишь подъем клапана. Для этого необходимо измерить минимальный и максимальный диаметры кулачка и умножить разницу на 1,55. Результат будет равен величине подъема клапана.

3. Как настроить тюнинговый или спортивный распредвал в гаражных условиях?

- Простейший способ настройки распредвала – установка его «по перекрытию». Когда поршень первого цилиндра будет находиться в ВМТ в конце такта выпуска, с помощью разрезной звезды или шестерни вал устанавливается так, чтобы оба клапана первого цилиндра были открыты на одинаковую величину (тарелки клапанов должны быть на одном уровне). Такое положение распредвала называется нулевым перекрытием; для большинства валов оно является близким к оптимальному.

4. На моем двигателе поршень в ВМТ упирается в клапана. Что делать?

- Необходимо нарезать цековки в днище поршня с таким расчетом, чтобы ход клапанов в положении ВМТ поршня был как минимум на 5 мм больше величины перекрытия в миллиметрах.

Сообщение изменено: Интервент, 19 Декабрь 2010 - 21:27.

  • Это нравится: RusLi и reanimation
Красота никогда не давалась легко.

#2 Alexhunter

Alexhunter

    Одноклубник


  • Пользователи
  • 344 сообщений
  • Регистрация 30-Август 07

Опубликовано 20 Декабрь 2010 - 17:04

Отличная статья!
СВОБОДА ИЛИ СМЕРТЬ- Н.Махно

#3 lukas

lukas

    Член клуба


  • Пользователи
  • 1 800 сообщений
  • Регистрация 13-Май 07

Опубликовано 23 Декабрь 2010 - 01:47

требую продолжения :evil: уже :multi:!!!
придёт время, и возможно, я напишу здесь, что либо толковое....

#4 Navstar

Navstar

    Член клуба


  • Пользователи
  • 2 410 сообщений
  • Регистрация 03-Июнь 08

Опубликовано 23 Декабрь 2010 - 08:15

Интервент,Напиши еше пожалуста про производителей, и какие валы подходят на стоковые ГБЦ без расточки каналов
Береги копейку! Друзья обманут-предадут, а копейка никогда не подведет.
Настоящий жигулист в жизни должен сделать 3 вещи - поварить кузов, откапиталить мотор и перебрать ходовую

#5 Интервент

Интервент

    Знает жизнь


  • Модераторы
  • 4 383 сообщений
  • Регистрация 16-Декабрь 05

Опубликовано 24 Декабрь 2010 - 00:22

какие валы подходят на стоковые ГБЦ без расточки каналов

Баз расточки каналов станет любой вал. Эти две вещи не связаны друг с другом. Просто если и расточить и установить спортивный вал, эффект будет больше, чем от какой-то одной операции.
Красота никогда не давалась легко.

#6 Alexhunter

Alexhunter

    Одноклубник


  • Пользователи
  • 344 сообщений
  • Регистрация 30-Август 07

Опубликовано 24 Декабрь 2010 - 20:27

Navstar, Наверно имел ввиду без просадки сёдел или постели.
СВОБОДА ИЛИ СМЕРТЬ- Н.Махно

#7 URICKI

URICKI

    Добродетель


  • Пользователи
  • 988 сообщений
  • Регистрация 02-Март 09

Опубликовано 24 Декабрь 2010 - 20:57

Статья видимо хорошая, но почитав начало раздел про кинетическую енергию газов улыбнулся, подумал, потом погуглил и понял что правильно усомнился. Плтом еще погуглил и понял что все не так просто.
Ну будем считать что в школьном курсе физики все изучалось на примере идеального газа, а физика газового потока в школе особо не изучалась, но по любому имеет свои особенности.

Сообщение изменено: URICKI, 24 Декабрь 2010 - 21:28.

кронштены для телевизоров и не только
http://miran.prom.ua/

#8 Интервент

Интервент

    Знает жизнь


  • Модераторы
  • 4 383 сообщений
  • Регистрация 16-Декабрь 05

Опубликовано 24 Декабрь 2010 - 22:19

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от её природы или какой то скорости, так как молекулы газа сталкиваются редко, а при столкновении разлетаются в разные стороны как бильярдные шары, то есть хаотически. А пропорциональна абсолютной температуре газа . В смысле давление газа это и есть его мера измерения кинетической энергии, а оно зависит только от числа молекул и температуры, умноженая на постоянную Больцмана.

URICKI, ты вообще не в ту сторону ушел :bl:
То, о чем шла речь в твоей цитате, это, грубо говоря, энергия молекулы внутри закрытой системы, т.е. внутри объема газа. Но это не имеет никакого отношения к данной теме, поскольку тут не рассматривается молекулярный уровень.

Речь идет о той энергии, которой обладает любое движущееся тело или поток жидкости или газа. Прямая аналогия - энергия, которой обладает ветер.
Красота никогда не давалась легко.

#9 URICKI

URICKI

    Добродетель


  • Пользователи
  • 988 сообщений
  • Регистрация 02-Март 09

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 00:11

Интервент, та я в принципе понял ;)
кронштены для телевизоров и не только
http://miran.prom.ua/

#10 Emigrant

Emigrant

    Член клуба


  • Пользователи
  • 1 096 сообщений
  • Регистрация 03-Декабрь 09

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 00:40

Вопрос тоже возиник, можед не одному мне интиресно:
Расход топлива при спокойной городской езде на "тюнингованом" валу если возростет то сильно?!

Я вот просто думаю, КПД двгателя же растет, соответсвенно для производстав того-же крутящего моменат ему (двигателю) нужно меньше энергии, тоесть топлива.
Kill all humans!!!!!!!!!!!!

#11 4ydo

4ydo

    Член клуба


  • Пользователи
  • 943 сообщений
  • Регистрация 21-Май 07

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 01:49

Emigrant, в -15 уложился в 10л расхода с прогревом на 1.6 пиленой голове и с горбатым валм, а летом без пиленой башки и с горбатым валом и ногда и в 12 не укладывался, настройка решает все)
ВАЗ-21063, 1600сс, 34х31, Д115, Solex 24x26

Одессу брали не герои, а куча пьяной матросни!

#12 Бакс

Бакс

    Совет Клуба


  • Модераторы
  • 12 439 сообщений
  • Регистрация 23-Август 06

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 10:58

4ydo, так летом же и срани чаще мона вывалить, а зимой так не поездишь
АВТОЗАПЧАСТИ ВАЗ (завод и Европа ) и ИНОМАРКА, В НАЛИЧИИ И ПОД ЗАКАЗ, доставка из ОАЭ, Европы, США. Огромный ассортимент масел: MOTUL, KROON OIL, COMMA, VATOIL, ZIC, LIQUI MOLY, CASTROL и множество других ПИШИТЕ В ЛИЧКУ или ЗВОНИТЕ 05091395$емь два

#13 ribel

ribel

    Одноклубник


  • Пользователи
  • 959 сообщений
  • Регистрация 02-Июль 07

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 17:33

Дмитрий $, эьт точно:))
ваз2101 1978г.в. 1.5 ТРТ, солекс 53, ГБЦ 33х30
opel kadett 1.6 1986г.

#14 Emigrant

Emigrant

    Член клуба


  • Пользователи
  • 1 096 сообщений
  • Регистрация 03-Декабрь 09

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 17:39

Дмитрий $, 100%

Вот пока лежал снег, расход в городе до 10л. как только стал просматриватся асфальт 12-15)))
Kill all humans!!!!!!!!!!!!

#15 golden88

golden88

    Член клуба


  • Пользователи
  • 4 099 сообщений
  • Регистрация 19-Январь 08
  • Откуда:Винница
  • Авто:Great Wall Safe

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 18:09

Интервент, Статья очень хорошая. Ты можешь привести список валов на классические двигатели и эффект от них: на каких оборотах работают, про ХХ, ну и свое мнение. Ато я на лето думаю покупать РВ и глаза разбегаются. Я думаю все будут очень признательны!!!

#16 VETERAN

VETERAN

    Цікавський


  • Пользователи
  • 3 046 сообщений
  • Регистрация 24-Апрель 09
  • Откуда:Львів
  • Авто:ВАЗ 2101

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 18:12

Непоганий початок для обширної теми. Хотілося б ще довідатись про явище продувки циліндрів сумішшю і прив'язати до руху газів вплив каналів та резонатора з ресівером. Дуже зацікавило б, як змінюються характеристики двигуна із-за розтягування ланцюга і трохи довідкової інформації - порівняльні характеристики хоча б найчастіше вживаних валів.

#17 Бакс

Бакс

    Совет Клуба


  • Модераторы
  • 12 439 сообщений
  • Регистрация 23-Август 06

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 18:15

Собираю потихоньку инфу про рвалы, пока собрал мало, но что-то есть, если понадобится кому - стучите в аську
АВТОЗАПЧАСТИ ВАЗ (завод и Европа ) и ИНОМАРКА, В НАЛИЧИИ И ПОД ЗАКАЗ, доставка из ОАЭ, Европы, США. Огромный ассортимент масел: MOTUL, KROON OIL, COMMA, VATOIL, ZIC, LIQUI MOLY, CASTROL и множество других ПИШИТЕ В ЛИЧКУ или ЗВОНИТЕ 05091395$емь два

#18 golden88

golden88

    Член клуба


  • Пользователи
  • 4 099 сообщений
  • Регистрация 19-Январь 08
  • Откуда:Винница
  • Авто:Great Wall Safe

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 18:22

Дмитрий $,так выложи сюда.

#19 Интервент

Интервент

    Знает жизнь


  • Модераторы
  • 4 383 сообщений
  • Регистрация 16-Декабрь 05

Опубликовано 25 Декабрь 2010 - 19:55

Вопрос тоже возиник, можед не одному мне интиресно:
Расход топлива при спокойной городской езде на "тюнингованом" валу если возростет то сильно?!

Я вот просто думаю, КПД двгателя же растет

Расход вырастет на 0,5...1,5 л в зависимости от конкретной ситуации.

КПД двигателя с заменой распредвала не увеличивается.
Красота никогда не давалась легко.

#20 Бакс

Бакс

    Совет Клуба


  • Модераторы
  • 12 439 сообщений
  • Регистрация 23-Август 06

Опубликовано 27 Декабрь 2010 - 10:32

КПД двигателя с заменой распредвала не увеличивается.


С этим не согласен. По курсу школьной физики да, но там ДВС рассматривался очень и очень поверхностно
АВТОЗАПЧАСТИ ВАЗ (завод и Европа ) и ИНОМАРКА, В НАЛИЧИИ И ПОД ЗАКАЗ, доставка из ОАЭ, Европы, США. Огромный ассортимент масел: MOTUL, KROON OIL, COMMA, VATOIL, ZIC, LIQUI MOLY, CASTROL и множество других ПИШИТЕ В ЛИЧКУ или ЗВОНИТЕ 05091395$емь два




Посетителей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных пользователей

Яндекс.Метрика