Что такое распредвал: Распредвал автомобиля — что такое распределительный вал

Распредвал автомобиля — что такое распределительный вал

Содержание

• Распределительный вал двигателя
• Что такое распредвал
• Принцип работы
• Где расположен распредвал?
• Функции распредвала
• Конструкция распредвала
• Виды
• За что отвечает датчик распредвала
• Типы размещения распредвала в двигателе
• Как обнаружить дефект распредвала
  • Типичные неполадки распредвала
• Как выбрать распределительный вал
  • Стоимость нового распределительного вала
  • Каким брендам отдать предпочтение
• Вопросы и ответы:

Распределительный вал двигателя

Для стабильной работы двигателя внутреннего сгорания каждая его деталь играет важную функцию. Среди них – распределительный вал. Рассмотрим, какова его функция, какие неисправности встречаются, и в каких случаях он нуждается в замене.

Что такое распредвал

В двигателях внутреннего сгорания с четырехтактным типом работы распределительный вал – неотъемлемый элемент, без которого в цилиндры не будет поступать свежий воздух или воздушно-топливная смесь. Это вал, установленный в головке блока цилиндров. Он нужен, чтобы своевременно открывались впускные и выпускные клапаны.

На каждом распределительном валу имеются кулачки (каплеобразные эксцентрики), которые надавливают на толкатель поршня, открывая соответствующее отверстие в камере цилиндра. В классических четырехтактных двигателях всегда используются распределительные валы (их может быть два, четыре или один).

Принцип работы

С торцевой части распредвала закреплен шкив привода (или звездочка в зависимости от типа привода ГРМ). На него надевается ремень (или цепь, если установлена звездочка), который соединен со шкивом или звездочкой коленчатого вала. В процессе вращения коленвала через ремень или цепь на привод распредвала поступает крутящий момент, благодаря чему этот вал проворачивается синхронно с коленвалом.

В поперечном разрезе распредвала видно, что кулачки на нем имеют форму капли. Когда распредвал проворачивается, кулачок вытянутой частью надавливает на толкатель клапана, открывая впускное или выпускное отверстие. При открывании впускных клапанов в цилиндр поступает свежий воздух или воздушно-топливная смесь. Когда открываются выпускные клапаны, из цилиндра удаляются отработавшие газы.

Особенность конструкции распредвала позволяет всегда в нужный момент открывать/закрывать клапаны, обеспечивая эффективное газораспределение в моторе. Поэтому данная деталь так и называется – распределительный вал. При смещении момента вращения вала (например, при растянутом ремне или цепи) клапаны открываются не в соответствии с выполняемым в цилиндре тактом, что приводит к нестабильной работе ДВС или вообще не дает возможность ему работать.

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.

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»?

Смотрите это видео на YouTube

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.

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.

Виды

В основном распредвалы не имеют кардинальных отличий друг от друга. Кардинально в разных моторах отличаются газораспределительные механизмы. Например, в системах ОНС распределительный вал устанавливается в головку блока цилиндров (над блоком), и непосредственно приводит в движение клапаны (или через толкатели, гидрокомпенсаторы).

В газораспределительных механизмах типа OHV распредвал находится рядом с коленвалом внизу блока цилиндров, а клапаны приводятся в движение через штанговые толкатели. В зависимости от типа ГРМ в головке блока цилиндров может устанавливаться либо один, либо два распределительных валов на ряд цилиндров.

Распредвалы между собой отличаются типом кулачков. Одни имеют более вытянутые «капли», а другие наоборот менее вытянутую форму. Такая конструкция обеспечивает разную амплитуду движения клапанов (одни имеют больший интервал открытия, а другие открываются на дольше). Такие особенности распредвалов предоставляют широкие возможности к тюнингу моторов за счет изменения момента и количества подачи ВТС.

Среди распредвалов для тюнинига различают:

1. Низовые. Обеспечивают мотору максимальный крутящий момент на более низких оборотах, что отлично подходит для городского режима.
2. Низ-середина. Это золотая середина между нижними и средними оборотами. Такой распредвал часто используется на машинах для дрэг-рэйсинга.
3. Верховые. В моторах с такими распредвалами максимальный крутящий момент доступен на максимальных оборотах, что положительно сказывается на максимальной скорости авто (для езды по трассе).

Помимо спортивных распредвалов также существуют модификации, которые открывают обе группы клапанов (и впускные, и в соответствующий момент выпускные). Для этого на распредвале используется две группы кулачков. В системах ГРМ типа DOHC устанавливаются индивидуальные распредвалы для впускных и для выпускных клапанов.

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

Смотрите это видео на YouTube

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.

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.

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?

Смотрите это видео на YouTube

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.

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)

Смотрите это видео на YouTube

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.

Каким брендам отдать предпочтение

Рабочий ресурс распределительного вала напрямую зависит от того, насколько качественный материал использует производитель, создавая данную деталь. Мягкий металл будет сильнее изнашиваться, а перекаленная может лопнуть.

Самый качественный и надежный вариант – компания ОЕМ. Это производитель разного оригинального оборудования, продукция которого может продаваться под названием разных брендов, но в документации будет указано, что деталь ОЕМ.

Среди продукции данного производителя можно найти деталь на любой автомобиль. Правда, стоимость такого распредвала будет очень дорого по сравнению с аналогами конкретных брендов.

Если необходимо остановиться на более дешевом распредвале, то неплохим вариантом являются:

• Немецкий бренд Ruville;
• Чешский производитель ET Еngineteam;
• Британский бренд АЕ;
• Испанская фирма Ajusa.

Минусов при выборе распределительного вала перечисленных производителей является то, что во многих случаях на конкретную модель они не создают детали. В таком случае нужно будет либо покупать оригинал, либо обращаться к проверенному токарю.

Вопросы и ответы:

Как работает коленвал и распредвал? Коленвал работает за счет толчков, воздействующих на поршень в цилиндрах. С ним через ремень соединен распредвал ГРМ. За два оборота коленвала происходит один поворот распредвала.

В чем разница коленвала и распредвала? Коленвал, вращаясь, приводит во вращение маховик (далее крутящий момент идет на трансмиссию и на ведущие колеса). Распредвал открывает/закрывает клапана в ГРМ.

Какие бывают распредвалы? Существуют низовые, верховые, тюнинговые и спортивные распредвалы. Они отличаются количеством и формой кулачков, которые приводят в движение клапаны.

Главная » Статьи » Все про распределительный вал двигателя

2022-05-26

Что такое распредвал и где он расположен?

От Masterweb

12. 02.2019 10:00

Двигатель автомобиля – это наиболее сложный агрегат, состоящий из целого ряда узлов и механизмов. Одним из важных элементов ДВС является распредвал, который входит в состав газораспределительного механизма. Данный элемент напрямую влияет на состояние и работу двигателя автомобиля. Что такое распредвал и как он устроен? Рассмотрим далее в статье.

Устройство, конструктивные особенности

С конструктивной точки зрения данный элемент связан с коленчатым валом. Связь обеспечивается благодаря ремню либо цепи. Устроен элемент очень просто. Это металлический продолговатый стержень, на оси которого закреплены кулачки. Также элемент включает в себя шестерню. Число зубцов ее всегда вдвое меньше, чем у шкива коленчатого вала. Чтобы исключить возможность смещения и осевого люфта, в конструкции имеются специальные фиксаторы. Кроме того, автолюбителями практикуется установка распредвала спортивного. Он предполагает наличие разрезных шестерен, которые позволяют менять момент открытия клапанов.

Еще обязательно входят подшипники в конструкцию распредвала. Что такое подшипники? Это механизмы, внутри которых вращаются опорные шейки распредвала. Подшипники находятся на головке блока цилиндров. В случае выхода из строя креплений шеек используются ремонтные вкладыши.

Также отметим, что в оси вала имеется сквозное отверстие. Это масляный канал. По нему двигается смазка, предназначенная для трущихся поверхностей.

Задача кулачков

Это наиболее важный элемент в конструкции распредвала. Что такое кулачки? Это специальные металлические элементы, выполняющие роль рычага. Именно они воздействуют на толкатели, которые в свою очередь двигают клапана. Каждый кулачок отвечает за отдельный клапан. Принцип работы кулачков довольно простой. Вал под действием приводного механизма вращается. Так как кулачки намертво соединены со стержнем, они также приводятся в действие.

За счет особой формы в определенный момент кулачки давят на толкатель, после чего открывается клапан. далее последний закрывается, происходит рабочий такт. Перед выпуском газов из камеры, в работу включается второй кулачок. Он открывает уже выпускной клапан. Отметим, что конструкция кулачков у каждого производителя своя. От этого во многом зависят мощностные характеристики двигателя.

Расположение распредвалов

Продолжаем узнавать, что такое распредвал. Место расположения его может быть разным. Большинство двигателей имеют верхнее расположение распредвала. Это наиболее оптимальный вариант, поскольку при таком раскладе значительно облегчается ремонт двигателя. Добраться до распредвала ВАЗа очень просто. Достаточно снять клапанную крышку. Но где находится распредвал на старых двигателях?

Если брать во внимание старые американские и советские моторы, в них данный элемент может находиться в самом блоке цилиндров. Это так называемое среднее расположение распредвала. В данном случае на толкатели воздействуют кулачки посредством штанг. На двигателях, где распредвал находится вверху, штанги отсутствуют. Здесь кулачки напрямую взаимодействуют с толкателями. Эта схема более простая, практичная и надежная.

Число распредвалов

В двигателе может присутствовать как один, так и несколько распределительных валов. Если брать во внимание обычные четырехцилиндровые моторы 90-х годов, в них практикуется первая схема. В 2000-х годах на автомобили стали устанавливать моторы с двумя распредвалами. Кроме того, на этих двигателях увеличилось и число клапанов. Если говорить про четырехцилиндровые моторы, то вместо восьми их стало шестнадцать.

Такое технические изменение способствует более лучшей наполняемости цилиндров и эффективному отводу газов. Поэтому восьмиклапанные моторы с одним распредвалом сейчас практически не используются.

Интересная особенность наблюдается на оппозитных двигателях и V-образных. Здесь может находится один распредвал в развале блока цилиндров, либо по два вала в головке блока. Почему верхнее расположение наиболее оптимально? За счет такой установки, намного проще менять сальники, а также регулировать зазоры клапанов (если отсутствуют гидрокомпенсаторы). Кроме того, легче выполнить и замену самого распредвала. Для этого достаточно лишь демонтировать клапанную крышку, после чего элемент станет доступен.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, что такое распредвал. На сегодня наиболее популярными являются двигатели с двумя распредвалами и с 16-клапанной головкой (речь идет о четырехцилиндровых агрегатах). Ресурс данных валов приближен к ресурсу самого двигателя. Однако если появились перебои в работе, не стоит их игнорировать. Среди самых распространенных признаков неисправности стоит отметить характерный стук в районе клапанной крышки. Это говорит о том, что износилась рабочая часть кулачков. В таком случае распредвал требует ремонта или замены.

Что такое распредвал и датчик положения распредвала?

Что такое распределительный вал?

Распределительный вал представляет собой вращающийся компонент, простой стержень или вал, обычно изготовленный из металла, содержащий «кулачки кулачка», которые преобразуют вращательное движение в возвратно-поступательное движение. Когда вал вращается, кулачок позволяет ему воздействовать на клапан или переключаться на соответствующую степень его формы, а скорость вращения регулирует скорость действия.

Распределительные валы используются в двигателях внутреннего сгорания для управления впускными и выпускными клапанами, а также в механически управляемых системах зажигания и ранних электродвигателях в качестве регуляторов скорости.

Распределительные валы в автомобилях изготавливаются из стали или чугуна и являются ключевым фактором, определяющим диапазон оборотов в диапазоне мощности двигателя.

В современном двигателе внутреннего сгорания они обычно, но не обязательно, расположены непосредственно над рядами цилиндров, где они управляют клапанами. Их калибровка точно контролирует количество воздушно-топливной смеси, поступающей в камеру, и то, насколько эффективно отработавшие выхлопные газы от предыдущего зажигания могут выйти из камеры, чтобы освободить место для следующего заряда.

Это не только делает их критически важными для работы двигателя, но и потому, что открытие и закрытие клапанов должно быть тщательно и точно синхронизировано с движениями поршня , они также сильно влияют на производительность.

Для обеспечения этого момента распределительные валы соединены с вращением коленчатого вала через зубчатый ремень или цепь, которая непосредственно перемещает поршни в цилиндре. Кроме того, форма самих кулачков была тщательно разработана для контроля скорости открытия и закрытия клапанов. Это более известно как изменение фаз газораспределения.

Распределительный вал был описан в 1206 году арабским инженером Аль-Джазари. Он использовал его как часть своих автоматов, машин для подъема воды и водяных часов, таких как замковые часы.

Первыми автомобилями, в которых использовались двигатели с одним верхним расположением распредвала, были Maudslay, разработанный Александром Крейгом и представленный в 1902 году, и Marr Auto Car, разработанный Уолтером Лоренцо Марром из Мичигана в 1903 году.

Как работает распределительный вал?

Распределительный вал — это стержень, который вращается и скользит по машине для преобразования вращательного движения в поступательное. Это изменение движения достигается за счет того, что распределительный вал перемещается все дальше и ближе от оси вращения, в то время как машина толкает распределительный вал.

Распределительный вал теплового двигателя внутреннего сгорания представляет собой устройство, которое регулирует как подачу топлива, так и выброс выхлопных газов. Он состоит из нескольких радиальных кулачков, каждый из которых смещает впускные или выпускные клапаны. Этот распределительный вал соединен с коленчатым валом через ремень, цепь или шестерни. Это обеспечивает постоянную синхронизацию клапанов по отношению к движению поршней.

Распределительный вал приводится в движение зубчатой ​​шестерней, которая получает привод через зубчатый ремень или цепь от коленчатого вала. Цикл четырехтактного двигателя требует двух оборотов коленчатого вала для полного цикла, поэтому распределительный вал приводится в движение с половиной скорости коленчатого вала.

Теперь вы знаете о важности распределительного вала, но как узнать, работает он правильно или нет? Для этого многие современные двигатели оснащены датчиком положения распредвала.

Что такое датчик положения распределительного вала?

Датчики положения распределительного вала контролируют положение распределительного вала и отправляют на блок управления двигателем информацию об открытии каждого клапана на конкретном цилиндре. Они тесно взаимодействуют с датчиками положения коленчатого вала, чтобы создать полную картину для блока управления двигателем.

Эти данные необходимы блоку управления двигателем для контроля количества топлива, поступающего в камеру сгорания, и момента зажигания (момент зажигания) для воспламенения топлива, при одновременном воспламенении топливно-воздушной смеси увеличиваются мощность двигателя, расход топлива и выбросы выхлопных газов снижаться.

В современных двигателях с автоматическим запуском/автоматической остановкой датчик положения распределительного вала определяет, какой цилиндр находится в рабочем такте относительно положения коленчатого вала, и обеспечивает подачу топлива и искру для запуска двигателя при нажатии на педаль акселератора.

Неисправный датчик положения распределительного вала может предупредить вас, прежде чем он выйдет из строя и оставит вас в тупике.

Симптомы неисправности датчика положения распределительного вала

1. Загорается индикатор «Проверьте двигатель»

Первое, на что следует обратить внимание, если датчик положения загорится приборная панель. Очевидно, что индикатор «Check Engine» может указывать на различные проблемы и не обязательно на неисправный датчик распредвала.

В этом случае вам следует либо использовать систему OBD II (бортовая диагностика II), чтобы эффективно контролировать аппаратное и программное обеспечение автомобиля. Вы можете обнаружить износ детали, вызывающий незаметные изменения производительности, до того, как деталь полностью выйдет из строя.

Игнорирование индикатора Check Engine может привести к дорогостоящему ремонту двигателя или трансмиссии .

2. Проблемы с зажиганием

Когда датчик положения распредвала выходит из строя и ослабевает, сигнал, который он отправляет на компьютер автомобиля, также ослабевает. Это означает, что сигнал в итоге будет настолько слабым, что машина не заведется из-за отсутствия искры от зажигания.

3. Автомобиль дергается или дергается

Если вы едете на своем автомобиле, и датчик положения распределительного вала начинает выходить из строя, двигатель будет время от времени терять мощность, и автомобиль будет дергаться или беспорядочно двигаться вперед.

Это происходит из-за неправильного количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры, так как PCM получает неверную информацию от датчика положения распределительного вала.

4. Плохая управляемость

Неисправный датчик положения распределительного вала начинает терять способность быстро передавать данные. Несоответствие подачи топлива и угла опережения зажигания, даже если оно отличается на несколько миллисекунд, приведет к тому, что ваш автомобиль начнет разбрызгиваться, плохо ускоряться, терять мощность, глохнуть или даже глохнуть.

5. Проблемы с переключением передач

В некоторых автомобилях с неисправным датчиком положения распределительного вала коробка передач застревает на одной передаче. Единственный способ выключить эту передачу — выключить двигатель, немного подождать, а затем перезапустить.

Это только временное решение, и проблема появится снова, поэтому замена датчика необходима как постоянное решение.

Наряду с этим неисправный датчик положения распредвала может препятствовать работе соленоидов переключения передач и переключению передач. Некоторые модели, называемые «режимом бездорожья», помогают защитить двигатель от повреждений, ограничивая скорость двигателя.

6. Плохой расход топлива

Неточные данные датчика положения распределительного вала могут держать топливные форсунки открытыми слишком долго, из-за чего избыток топлива попадает в камеру сгорания. Это также может вызвать детонацию двигателя и серьезное повреждение, если в камере сгорания скапливается слишком много жидкого бензина (который не сжимается).

7. Двигатель глохнет

Еще худший сценарий, чем незапуск автомобиля, заключается в том, что ваш двигатель фактически выключается или глохнет во время движения, потому что топливные форсунки не получают указание впрыскивать топливо в цилиндры двигателя.

Стоимость замены датчика положения распределительного вала

Возможно, нам не нужно говорить вам, насколько опасной может быть эта ситуация.

Замена датчика положения распределительного вала обойдется вам в сумму от 95 до 200 долларов США. Одни только детали стоят от 25 до 100 долларов США. Стоимость работ при профессиональной замене будет варьироваться от 70 до 100 долларов США.

Ожидается заплатите больше, если вы владеете роскошным автомобилем или его обменом занимается местный автомобильный дилер. К этим расходам добавляются дополнительные сборы и налоги.

Можно ли заменить датчик положения распределительного вала самостоятельно?

Да. Это одна из тех работ, которую может выполнить почти каждый, и это простой способ сэкономить на минимальной оплате труда (часто близкой к 100 долларам), которую взимает с вас ремонтная мастерская или дилер. Замена занимает 5-10 минут.

Как заменить датчик положения распределительного вала

• Отсоедините отрицательный кабель аккумуляторной батареи.
• Найдите датчик. Обычно он находится в верхней, передней или задней части двигателя. Вероятно, к нему будет присоединен 2-3-проводной разъем.
• Освободите язычок на датчике, чтобы отсоединить провода от датчика.
• Снимите крепежный болт, которым датчик крепится к двигателю. Обычно это болт 8 или 10 мм.
• Слегка повернув датчик, снимите его.
• Нанесите немного моторного масла на уплотнительное кольцо нового датчика.
• Установите новый датчик положения распределительного вала и закрепите его крепежным болтом.
• Подсоедините разъем провода к датчику.
• Подсоедините отрицательную клемму аккумуляторной батареи.

Часто задаваемые вопросы.

Что делает распределительный вал?

Распределительный вал — это вращающийся вал (или валы) в двигателе, который приводит в действие впускные и выпускные клапаны для каждого цилиндра. Когда вал вращается, кулачки по его длине давят на подпружиненные клапаны синхронно с движением поршней и срабатыванием свечей зажигания.

Сколько стоит замена распредвала?

Средняя стоимость замены распределительного вала составляет от 1348 до 1574 долларов США. Затраты на рабочую силу оцениваются между $864 и $1,09.0, в то время как стоимость запчастей составляет 483 доллара. Этот диапазон не включает налоги и сборы, а также не учитывает ваш конкретный автомобиль или уникальное местоположение. Также может потребоваться сопутствующий ремонт.

Что дает замена распределительного вала?

Да. Регулировка распределительных валов таким образом, чтобы кулачки были немного впереди или позади, изменит характеристики двигателя. Увеличение времени опережения приведет к более раннему открытию и закрытию топливных впусков, что улучшает крутящий момент на низких оборотах. И наоборот, замедление кулачка улучшит высокую мощность за счет низкого крутящего момента.

Что такое распределительный вал в автомобиле?

Кулачок — это распредвал, часть двигателя, которая открывает и закрывает клапаны, чтобы впустить и выпустить воздушно-топливную смесь из камер сгорания. У каждого двигателя серийного автомобиля есть по крайней мере один, а у многих современных двигателей их два или более.

Кулачок делает выхлоп громче?

Да, особенно если у него есть хороший скока к нему. Все мои машины с камерами стали громче после добавления камеры. Да, будет громче. Крутой фактор достигает того момента, когда вы слышите прерывистый холостой ход!

Стоит ли менять распредвал?

Из-за производственных процессов ремонт распределительного вала часто нецелесообразен. Хотя в некоторых высокопроизводительных двигателях используются ремонтопригодные распределительные валы, это не очень рентабельно или практично для среднего автомобиля на дороге. Вместо этого, если вашему автомобилю нужен новый распределительный вал, лучше всего заменить его новым.

Можно ли ездить с поврежденным распределительным валом?

Да, ездить с неисправным датчиком распредвала безопасно. Однако производительность вашего двигателя будет не такой хорошей, а расход топлива может возрасти. Если у вас возникли проблемы с датчиком распредвала, есть несколько способов проверить и диагностировать проблему.

Как узнать, изношен ли распредвал?

Чтобы помочь вам предотвратить все это, вот общие признаки износа распределительного вала, на которые следует обратить внимание:

• Индикатор активной проверки двигателя.
• Громкое тиканье или постукивание.
• Металлический мусор в моторном масле.
• Пропуск зажигания цилиндра.
• Увеличение выбросов в результате пропусков зажигания.
• Видимые признаки повреждения.

При замене распределительного вала Что еще следует заменить?

Если мы устанавливаем новый распределительный вал, и наш распределительный вал имеет сменные подшипники, рекомендуется заменить эти подшипники вместе с распределительным валом. Сюда можно отнести и лифтеров.

На всех автомобилях есть датчик распредвала?

Каждый современный автомобиль имеет датчик положения распределительного вала. Этот датчик является очень важной частью любого транспортного средства, поскольку он помогает обеспечить правильную работу двигателя. У вас могут возникнуть проблемы с обнаружением датчика, когда вы заглянете под капот своего автомобиля.

Что значит, когда машина заблокирована?

Под эксцентриситетом автомобиля понимается увеличение продолжительности и времени открытия клапанов. Или, говоря автомобильным языком, увеличение подъемной силы и времени. Подъем или подъем клапана относится к тому, насколько лагерь открывает клапаны. Распределительный вал состоит из лепестков, которые отвечают за открытие клапанов.

Как ломаются распределительные валы?

Поломка распределительного вала обычно возникает из-за того, что шатун или другая вращающаяся деталь отсоединяется и ударяет по нему. Иногда кулачок ломается после короткого времени использования из-за трещины или перелома кулачка из-за грубого обращения во время транспортировки или неправильного обращения перед установкой.

Сколько времени занимает ремонт распределительного вала?

Двигатель по-прежнему может работать плохо, в любом случае найдите хорошего механика, который специализируется на работе двигателя, и назначьте встречу – чем раньше, тем лучше. В большинстве случаев ремонт занимает не более одного дня.

Краткое руководство по распределительному валу

Для бесперебойной работы двигателя внутреннего сгорания распределительный вал является одним из важнейших компонентов. Распределительный вал и коленчатый вал должны работать синхронно, чтобы обеспечить надлежащее механическое управление системами зажигания. Из-за его жизненно важной роли обработка распределительного вала всегда требует жестких допусков.

Но знаете ли вы, что такое распределительный вал? А что делает распределительный вал? Существуют ли различные типы распределительных валов?

Мы составили краткое руководство по распределительным валам, чтобы дать вам все необходимые ответы. Давайте начнем.

Что такое распределительный вал?

Распределительный вал двигателя внутреннего сгорания — это часть клапанного механизма, которая регулирует подачу топлива и выпуск или выпуск отработавших газов. Распределительный вал обычно расположен в верхней части двигателя (над цилиндром). Распределительный вал соединен с коленчатым валом ремнем и цепью.

Одной из самых основных и основных функций распределительного вала является обеспечение закрытия и открытия впускных/выпускных клапанов.

Распределительный вал изготовлен из различных металлов и имеет форму цилиндрического вала или стержня с яйцевидными кулачками, которые вращаются для создания мощности. Распределительные валы в значительной степени влияют на производительность вашего двигателя при увеличении скорости.

Какова функция распределительного вала?

Распределительный вал как деталь используется в двигателях внутреннего сгорания. Основная функция распределительного вала — открывать и закрывать клапаны двигателя с помощью многочисленных кулачков (яйцевидных выступов).

Распределительный вал имеет несколько применений и применений — в двигателях внутреннего сгорания, системах зажигания с механическим управлением и в качестве первых регуляторов скорости двигателя.

Кроме того, распределительные валы состоят из четырех различных частей: кулачков, коренных шеек, концов и подшипников кулачка. Каждая из этих деталей жизненно важна для изготовления распределительного вала с огромным максимальным крутящим моментом.

Типы приводов распределительных валов

Вообще говоря, существует три типа приводов распределительных валов: одинарный верхний распределительный вал (SOHC), двойной верхний распределительный вал (DOHC) и толкатель или верхний клапан (OHV). Давайте посмотрим на каждый из них.

Одинарный верхний распределительный вал (SOHC)

Двигатель с одним верхним распределительным валом имеет один распределительный вал на каждую головку (ряд цилиндров). Это старейшая конструкция двигателей с верхним расположением распредвала. Большинство двигателей SOHC будут иметь по два клапана на каждый цилиндр.

Коленчатый вал — это часть, которая приводит в действие SOHC через подключенную цепь привода ГРМ. Эту цепь или ремень необходимо выравнивать и регулярно осматривать. Поврежденный или смещенный ремень ГРМ может порваться и вызвать серьезные проблемы.

Двойной верхний распределительный вал (DOHC)

Как следует из названия, двигатели DOHC имеют два распределительных вала на ряд. Двойные верхние распределительные валы также известны как двигатели с двумя распредвалами. В двигателях с более чем четырьмя клапанами на цилиндр обычно используются двойные верхние распределительные валы.

Использование двойного верхнего вала вместо одинарного позволит увеличить мощность двигателя. Логика этого проста — с DOHC можно использовать больше впускных и выпускных клапанов, а значит, будут большие отверстия для потока газа. В начале 2000-х большинство автомобилей уже использовали двигатели DOHC.

Распределительные валы с верхним расположением клапанов (OHV)

Распредвалы двигателей с верхним расположением клапанов также известны как двигатели Pushrod. Подобно DOHC и SOHC, двигатель с верхним расположением клапанов также имеет клапаны над цилиндром, в головке двигателя. Но, в отличие от DOHC и SOHC, где распределительный вал находится в головке, в двигателе с верхним расположением распределительный вал находится внутри блока цилиндров.

В двигателях Pushrod распределительный вал приводится в движение через зубчатую цепь. С такими зубчатыми передачами двигатели Pushrod менее подвержены поломкам. Однако они имеют ограниченный скоростной потенциал.

Как работает распределительный вал в двигателе?

Распределительный вал расположен в верхней части двигателя над цилиндром двигателя. Обычно распределительный вал соединяется с коленчатым валом внизу с помощью зубчатого ремня. Чтобы правильно контролировать сгорание, производителю необходимо синхронизировать шестерни распределительного вала и коленчатого вала. Эта процедура называется фазами газораспределения.

Под действием коленчатого вала цилиндрический распределительный вал начинает вращаться, а кулачки по всей его длине начинают давить на рычаги, открывающие клапаны двигателя.

Что крутится быстрее — распредвал или коленвал?

Чтобы объяснить скорость вращения коленчатого и распределительного валов и то, как они работают вместе, мы должны начать с объяснения цикла сгорания. Типичный цикл имеет четыре точки: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Чтобы запустить этот четырехступенчатый цикл сгорания, распределительный вал и коленчатый вал, соединенные цепью ГРМ, начинают работать вместе.

За один цикл сгорания коленчатый вал делает два полных оборота, а распределительный вал — один. Это означает, что коленчатый вал вращается быстрее — с удвоенной скоростью. По сравнению с поршнем каждый клапан открывается один раз на каждые два оборота коленчатого вала.

Из какого материала сделан распределительный вал?

Из-за необходимости обеспечения стабильности, долговечности и термостойкости распределительные валы обычно изготавливаются из определенных типов металлов. Чаще всего производители используют два типа материалов для изготовления распределительных валов – чугун и кованую сталь.

Чугун

Являясь одним из наиболее распространенных материалов для изготовления распределительных валов, чугун обычно является первым выбором для крупносерийных заказов.

Чугун обычно используется для распределительных валов из-за его долговечности и устойчивости к износу. Распределительные валы из чугуна изготавливаются в процессе охлаждения, что придает им необходимую твердость. Обычно производители смешивают другие элементы перед отливкой чугуна. Это дает им необходимые функции в зависимости от применения распределительного вала.

Кованая сталь

Распределительные валы из кованой стали, также известные как стальные заготовки, могут иметь более высокое качество, но обычно больше подходят для мелкосерийного производства. Однако из-за своего превосходного качества распределительные валы из кованой стали часто лучше подходят для конкретных применений.

Для изготовления распределительных валов из кованой стали производители используют ковку или механическую обработку на фрезерном станке. Как правило, производители используют стальные стержни из разных материалов для производства распределительных валов. Когда они используют сталь, такую ​​как EN40b, распределительный вал также должен пройти термическую обработку.

Что вызывает проблемы с распределительным валом?

Как неотъемлемая часть двигателя распределительный вал всегда должен быть в первоклассной форме. Да, конечно, можно использовать двигатель с поврежденным распредвалом, но это может привести к более серьезной проблеме. Существует несколько распространенных проблем с распределительным валом:

Износ кулачков распределительного вала

Одной из наиболее распространенных проблем, требующих ремонта или замены распределительного вала, является износ кулачков распределительного вала. Как движущиеся компоненты, кулачки кулачков часто соприкасаются с мусором, грязью и неправильным смазыванием. Поэтому со временем они могут выйти из строя и потребовать замены.

Неисправность датчика распредвала

Второй причиной проблем с распредвалом является неисправность датчика распредвала. Работа датчика распределительного вала заключается в контроле синхронизации вращения распределительного вала и коленчатого вала. На основании отчетов этого датчика мы контролируем системы зажигания и впрыска топлива. Излишне говорить, что если этот датчик неисправен, у автомобиля могут возникнуть различные проблемы с производительностью или зажиганием.

Рассинхронизация ремня ГРМ

И, наконец, третья и самая серьезная причина проблем с распределительным валом — это дисбаланс распредвала и коленчатого вала, обычно вызываемый неисправным ремнем ГРМ.

Поврежденный или не синхронизированный ремень ГРМ может нанести ущерб распределительному валу и всему двигателю. Например, это может привести к повреждению поршней, клапанов, лепестков, коромыслов или даже поломке всего распределительного вала.

Что заменить при замене распределительного вала?

Если вам нужно заменить распределительный вал двигателя, есть несколько других деталей, которые вы, возможно, захотите заменить в процессе.

Например, проверьте и при необходимости замените следующие компоненты: пружины клапанов, уплотнения клапанов, цепь или шестерни привода ГРМ, прокладку распределителя, прокладку коллектора, гармонический балансир, болты распредвала, прокладку карбюратора, прокладку водяного насоса, прокладку Т-стата, топливную прокладка насоса, болт коленчатого вала двигателя, прокладка масляного поддона, штифты и т. д.

Помимо вышеуказанных компонентов, мы рекомендуем вам произвести замену масла и полную проверку двигателя.

Сколько стоит распределительный вал?

Замена распределительного вала — услуга, требующая финансовых затрат. Конечно, стоимость замены или ремонта распределительного вала будет зависеть от типа распределительного вала и причиненного ущерба.

Например, если вы заменяете только датчик распредвала, это может стоить вам от 150 до 250 долларов. Однако, если вы заменяете весь распределительный вал, затраты на рабочую силу плюс материалы могут стоить вам от 1500 до 3000 долларов.

Распределительные валы рассчитаны на срок службы двигателя, поэтому они обычно не вызывают кратковременных проблем. Однако, если вы заметили признаки повреждения распределительного вала, такие как проблемы с ускорением, мигание индикаторов «проверьте двигатель» или уменьшенный расход бензина, требуется замена распределительного вала.

Можете ли вы предложить индивидуальные распределительные валы?

Да! В прошлом процессы производства распределительных валов не были такими передовыми, поэтому высококачественное производство было предназначено только для небольших и дорогих заказов. В настоящее время наши высокотехнологичные, передовые технологии обработки и фрезерования позволяют нам предлагать распределительные валы по индивидуальному заказу без минимального заказа.