Распредвал это: Распредвал — Что это и когда пора менять🥇

Распредвал — Что это и когда пора менять🥇

Распредвал есть в конструкции практически каждого двигателя. При этом, как сам распредвал, так и его датчик могут выходить из строя, что приносит автолюбителям массу проблем.

Автомобиль достаточно сложная конструкция, поэтому даже заядлые автолюбители не всегда знают о существовании тех или иных деталей в их авто. При этом даже если человек когда-то слышал название детали, то это вовсе не означает, что он знает или понимает за что она отвечает в автомобиле.

Читай также: Что будет если залить Колу в двигатель: необычный эксперимент

Так, очень многих автолюбителей волнует вопрос о том, что такое распредвал, нужно ли его регулировать, менять, чистить и как часто это нужно делать. В этой статье мы разберёмся с тем, за что отвечает распредвал, зачем он нужен и как его поломка может сказаться на поведение автомобиля.

Что такое распредвал

Распредвал: зачем нужен в автомобиле и какие бывают поломки / depositphotos

Читай также: Как промыть двигатель

Фактически, распредвал представляет собой длинный стержень с несколькими кулачками.   Количество кулачков соответствует количеству впускных и выпускных клапанов.

Таким образом распредвал обеспечивает попадание воздуха в цилиндры двигателя, а также отвод отработанных газов.

При этом, чтобы распредвал работал без проблем, он имеет масляные каналы, которые сделаны в виде сквозного отверстия с выводом к опорным подшипникам и кулачкам.

Корректная работа распредвала гарантирует непрерывную работу всех цилиндров двигателя в определенной очередности. В зависимости от сложности двигателя, он может иметь в своей конструкции несколько распредвалов.

При этом распредвал может размещаться как в верхней части двигателя, так и в нижней. Распредвал или же распредвалы соединяются с коленвалом при помощи ременного или цепного привода, который и приводит распредвалы в движение.

Зачем нужен датчик распредвала

Распредвал: зачем нужен в автомобиле и какие бывают поломки / depositphotos

Читай также: Что делать, если двигатель перегрелся

Расположение данного датчика будет зависеть от конструктивных особенностей конкретного автомобиля. Основная задача датчика распредвала – определение положения ГРМ по отношению к коленчатому валу.

В зависимости от того, какие сигналы получает ЭБУ двигателя от датчика, в автоматическом режиме идет корректировка впрыска топлива и зажигания. Если этот датчик выходит из строя, то на бензиновых двигателях становится просто невозможно завести мотор. С дизельными моторами ситуация похожая, просто запуск двигателя тут сильно затруднен.

Датчик распредвала работает по принципу Холла – магнитное поле в приборе изменяется при замыкании магнитного зазора специальным зубцом, который находится на валу или задающем диске. Таким образом, частота импульсов будет напрямую зависеть от темпа вращения распредвала и исходя из этого ЭБУ будет соответствующим образом подстраивать работу двигателя.  

Поломки распредвала и их причины

Распредвал: зачем нужен в автомобиле и какие бывают поломки / depositphotos

Читай также: Что делать, если остановился двигатель

Если говорить о поломках, связанных конкретно с распредвалом, то их относительно немного. Так, чаще всего диагностировать поломку данного элемента конструкции автомобиля можно по характерному стуку, к которому приводит износ кулачков или подшипников.

Помимо этого, стук распредвалов также может быть вызван естественным износом, использованием плохого моторного масла или же проблемой с регулировкой подачи топлива.

Подобные проблемы приводят к потере мощности двигателя и повышенному расходу масла.

Подпишись на наш Telegram-канал, если хочешь первым узнавать главные новости

Вам также может быть интересно:

• Зачем включать кондиционер в машине зимой: есть ответ
• Как ухаживать за автомобильным кондиционером: Советы
• Почему потеют окна в авто: Причины и как убрать конденсат

• Теги:
• ремонт
• распределительный вал
• распредвал
• советы
• датчик

Что такое распредвал и как он работает

Автомобилисты, которые предпочитают самостоятельно заниматься обслуживанием и ремонтом своего транспортного средства, наверняка хорошо знакомы с таким элементом как распределительный вал, или просто распредвал. Если кто-то не так тесно знаком с устройством машины, то стоит сказать, что распредвал находится непосредственно в силовой установке. При этом этот элемент играет важнейшую роль в работе двигателя. Когда описываются характеристики автомобиля, говорят про расход топлива, мощность, количество лошадиных сил и скорость. Но все эти параметры очень сильно зависят от работоспособности распределительного вала. Потому крайне важно знать, что это за узел, как он функционирует, и какие неисправности могут возникать.

Принцип работы и назначение распредвала.

Что это

Начнём с того, где находятся распредвалы и для чего нужен этот элемент. Раньше распредвал находился в нижней части двигателя, но затем конструкторы перешли на верхнее расположение. Так двигатели должны были работать лучше и эффективнее, что оказалось правдой. Распределительный вал выступает как основной элемент ГРМ, то есть газораспределительного механизма, в двигателях, работающих по принципу внутреннего сгорания. Всем известно, что двигатель выполняет свою работу за счёт сжигания топливовоздушной смеси, которая, предварительно смешиваясь, проникает в цилиндры. Это воздействует на рабочие поршни. Они перемещаются, и тем самым задают вращение коленвалу.

Теперь важно учесть один момент. Цилиндрам необходимо вовремя получать свежие порции смеси воздуха и топлива, плюс своевременно освобождать их от сгоревшей смеси. Это невозможно без слаженной и обязательно синхронной работы поршней, клапанов (впускных и выпускных), которые очищают и наполняют цилиндры. Все эти задачи по управлению данными элементами выполняет компонент газораспределительного механизма, который получил название распределительный вал. Тесно взаимодействуя с коленчатым валом, этот компонент ГРМ отвечает за фазы газораспределения. То есть вовремя открывает клапаны, а также закрывает их. Теперь касательно того, где располагается необходимый автомобильному двигателю распределительный вал. Как уже отмечалось ранее, находится он в двигателе. Но это полностью не позволяет получить ответ. Находящийся в моторе элемент стоит непосредственно напротив впускных клапанов.

Если же говорить о том, как выглядит автомобильный распредвал, то по сути это стержень, на котором размещено определённое количество так называемых кулачков. Эти кулачки имеют неправильную форму и осуществляют вращение по оси вала. Их количество зависит от количества впускных клапанов на силовой установке. В двух сторон кулачков также находятся опорные шейки, которые позволяют удерживаться в подшипниках. Во многом работоспособность и износ детали зависит от эффективности работы масляных каналов. Чтобы масло поступало в распредвал, предусмотрено сквозное отверстие с выводами, которые идут на кулачки и опорные подшипники.

Устройство детали

Следует детальнее разобраться в устройстве распределительного вала двигателя. Выделяют 3 основных элемента, которые формируют основу распредвала и обеспечивают его функциональные возможности.

1. Кулачки. Основой детали выступает стержень, выполненный из металла. Но куда более важную роль играют нанизанные на стержень элементы, называемые кулачками. Если сделать поперечный разрез такого кулака, получится форма капли. Сколько в автомобиле клапанов, столько и кулачков предусматривается на валу. Каждый кулак отвечает за один клапан. При вращении сложная форма кулачка позволяет ему с помощью дополнительных механизмов (коромысло и толкатели) давить на клапан, тем самым открывать его. Это позволяет выполнить выпуск уже отработанных газов ли впустить свежую формую смеси топлива и воздуха. Открытие каждого клапана чётко синхронизируется с текущим положением цилиндровых поршней. На современных авто это реализуют с помощью цепных или ременных передач, которые соединяют коленчатый и распределительный валы.
2. Шейки. Кроме самих кулачков, в конструкции рассматриваемого вала также присутствуют опорные шейки. На них надеваются подшипники. Это своего рода посредники между распредвалом и местом его установки на двигатель. На современных ДВС выбирают наиболее близкое к клапанам расположение, то есть в ГБЦ.
3. Масляные каналы. Каждый распредвал обязательно имеет собственную смазочную систему. И переоценить её значимость крайне сложно, поскольку смазка препятствует износу трущихся элементов. Подвод масла осуществляется через специальное сквозное отверстие, имеющее выход на необходимых участках. Это выходы на кулачках и опорных подшипниках.

Понимая конструктивную особенность автомобильного распределительного вала, функции основных элементов само расположение механизма, удаётся намного лучше понять задачи и суть такого компонента двигателя.

Принцип работы

Как уже выяснилось, распределительный вал обладает специальной формой расположенных на нём кулачков, подшипниками, а также собственной смазочной системой. При этом он работает совместно с коленчатым валом. И тут многие интересуются, сколько оборотов делает распредвал, а сколько их совершает коленвал. Если коленчатый вал совершает определённое количество оборотов, вращения у распределительного вала в 2 раза меньше. Распредвал, делая, предположим, 4 оборота, оказывается медленнее коленвала ровно в 2 раза.

• Чтобы осуществлять эти вращения, на разных двигателях используются передачи зубчатого, ременного и цепного типа;
• Форма кулачков обеспечивает создание тех самых фаз газораспределения, то есть открытие клапанов происходит в нужный момент для эффективной работы двигателя;
• Если изменить форму кулачка, производительность мотора можно повысить;
• Используя толкатели или работая напрямую через гидрокомпенсаторы, кулак нажимает на клапан и открывает его. Открытый клапан затем постепенно и плавно закрывается;
• Форма кулачка специально адаптирована под геометрию толкателя клапана;
• На валу кулаки расположены под определённым углом, что и формирует соответствующие фазы. В зависимости от мотора, угол может несколько отличаться;
• Если двигатель предусматривает наличие электронного блока управления, вал дополнительно оснащается специальным датчиком. Контроллер следит за положением распредвала, за счёт чего синхронизируется подача топлива и работа клапанов.

В итоге распредвал оказывается крайне важным компонентом любого двигателя внутреннего сгорания.

Виды

Что же касается разновидностей распределительных валов двигателя, то их классифицируют в зависимости от расположения и количества на двигателе внутреннего сгорания. Распредвал является ключевым компонентом газораспределительного механизма и всего двигателя. В зависимости от того, как располагается этот элемент, выделяют 2 варианта:

• с нижним расположением;
• с верхним размещением.

Отсюда и разделение моторов внутреннего сгорания с верхним и нижним распредвалов. Когда-то нижнее расположение считалось лучшим и самым оптимальным для автомобильных двигателей. Но они были актуальными до 50-х годов прошлого века. Именно тогда все моторы создавались нижнеклапанного типа. Потому и распределительный вал находился снизу силовой установки. Тарелки клапанов размещались так, что они смотрели вверх. Подобная схема изготовления моторов объяснялась тем, что это проще и дешевле в плане производства. При этом страдал фактор производительности, о чём инженеры догадались несколько позже, когда появился новый вариант размещения распределительного вала. Учитывая объективные недостатки, от старой схемы с нижним расположением постепенно начали отказываться. Ему на смену пришла уже классическая и привычная схема с головкой блока цилиндров и установленными в ней клапанами и распределительным валом. Теперь клапана начали открываться вниз, а схема получила верхнее расположение распредвала.

Хотя нельзя отрицать тот факт, что даже на некоторых современных двигателях продолжают использовать нижневальную систему, где клапана располагаются сверху. Только она значительно усовершенствовалась по сравнению с предшественниками, а потому имеет полное право на существование при грамотной реализации. Двигатели с нижним расположением распределительного вала отличаются тем, что здесь дополнительно предусматривается установка специальных штанг. Они применяются для компенсации расстояния, которое имеется между кулачками распредвала и толкателями клапанов, находящихся в головках цилиндров. Даже несмотря на наличие современных нижневальных двигателей внутреннего сгорания, они считаются устаревшей схемой, а потому большинство автопроизводителей уже давно не используют её в производстве своих силовых агрегатов. Такие методы размещения требуют дополнительных мер, они характеризуются внушительными технологическими ограничениями, не позволяют развивать высокие обороты.

Если же применять принцип верхнего расположения распределительного вала, это позволяет эффективно выжимать весь потенциал из двигателя внутреннего сгорания. В настоящее время это оптимальный вариант для силовых установок, который используют автокомпании.

Количество валов

Отдельно рассматриваются виды двигателей в зависимости от того, сколько распределительных валов предусмотрено в их конструкции. Если заглянуть в подкапотное пространство современного силового агрегата, можно встретить несколько вариантов:

• Газораспределительные механизмы (ГРМ), оснащённые только одним распредвалом;
• ГРМ, конструкция которых включает пару распределительных валов;
• Двигатели, где используется более 2 распредвалов.

Именно первые два типа двигателей внутреннего сгорания, где газораспределительный механизм включает 1 или 2 распредвала, являются наиболее популярными и распространёнными. Зачастую количество распредвалов зависит напрямую от количества клапанов на цилиндр. Если у двигателя конструкция предусматривает от 3 и более клапанов, которые приходятся на 1 цилиндр, то здесь скорее всего будет использовать двухраспредвальная схема. Несмотря на наличие таких правил и закономерностей, исключения встречаются всегда и везде. Компания Mitsubishi из Японии выпускает модель Lancer, под капотом которого может размещаться рядный четырёхцилиндровый двигатель, именуемый как 4G18. На каждом цилиндре здесь сразу 4 клапана, но распределительный вал используется всего один. А если взять в качестве примера модель гиперкара Veyron производства компании Bugatti, то есть конструкторы предусмотрели сразу 4 распределительных вала на двигателе.

Есть и другие примеры несколько иного подхода к использованию распредвала и его конструкции. Японские инженеры из компании Honda для своей системы под названием VTEC придумали оригинальный ход. Здесь сразу несколько кулачков отвечают за регулировку высоты поднятия только одного клапана. То есть на каждый из клапанов приходится по несколько рабочих кулачков. Инженеры постоянно работают над усовершенствованием систем газораспределения, повышают эффективность работы ГРМ, меняют фазы. Всё это позволяет повысить производительность двигателя, поднять его максимальную скорость, обеспечить лучшее ускорение. При этом не забывают о вопросах экономии топлива.

Характерные неисправности

Будет справедливо назвать распределительный вал достаточно надёжным и долговечным элементом двигателя. Зачастую деталь изнашивается только к моменту первого серьёзного ремонта силовой установки. Для автомобилистов, в распоряжении которых оказался двигатель без наличия гидрокомпенсаторов, рекомендуется каждые 10-15 тысяч километров проверять зазоры распределительного вала, оснащённого рокерами, и настраивать их по мере необходимости. Вне зависимости от типа ДВС, во всех моторах обязательно в процессе эксплуатации контролируется степень натяжения цепи или ремня газораспределительного механизма. Они более ограничены по сроку своей службы, чем сам распредвал. Распределительные валы относятся к трущимся деталям двигателя, а потому наиболее опасным явлением для них считается механический износ. Ещё одной характерной неисправностью для распредвала считается выход из строя подшипника, разрушение и деформация сальника. Если элементы распредвала выходят из строя, это запускает цепную реакцию, в результате которой ломаются иные компоненты силовой установки. Поломка распредвала обычно обусловлена:

• естественным износом элемента;
• низким давлением масла в смазочной системе;
• использованием низкокачественных масел;
• дефицитом масла в системе;
• нарушением температурного режима работы двигателя;
• механическими повреждениями.

В случае с механическими повреждениями чаще всего ломаются натяжные ролики и ремни распредвала, которые ограничены по сроку службы. Когда происходит разрыв ремня газораспределительного механизма, сами распредвалы могут серьёзно пострадать. В итоге можно выделить несколько наиболее часто встречающихся поломок в конструкции распределительных валов:

• механическая поломка компонентов;
• износ подшипников;
• износ кулачков;
• деформация вала.

Всё это не обязательно происходит сугубо по причине естественного износа. Многие автомобилисты сталкиваются с проблемой заводского брака. Тут речь идёт о недостатках конструкции, ошибках в проектировании или использовании некачественных компонентов при изготовлении распределительного вала. Но это в основном встречается на бюджетных автомобилях. Определить неисправность, возникшую в распределительном валу, можно по характерному стуку. Он появляется при возникновении рассмотренных поломок и неисправностей. Но не всегда причина стука именно в самом распредвале. Также посторонние стуки иногда возникают, если автомобилист залил в двигатель плохое или не подходящее этому мотору моторное масло, либо подача топлива не была должным образом отрегулирована после вмешательства в систему по причине ремонта или замены компонентов.

Всё это приводит к потере синхронности в процессе работы клапанов цилиндров двигателя и кулачков. В результате мотор теряет свою мощность, начинает потреблять значительно больше топлива, а также отмечается нестабильная работа в разных режимах. Во многом жизнеспособность и продолжительность эксплуатации распределительного вала зависит от грамотности эксплуатации двигателя. Если соблюдать все правила по обслуживанию и содержанию мотора, распредвал сможет проработать в течение всего срока службы двигателя вплоть до капитального ремонта. Иногда, даже после капитального восстановления, старый распределительный вал остаётся в хорошем состоянии, что позволяет и дальше его использовать.

Замена распределительных валов на двигателях внутреннего сгорания является крайне ответственной и сложной задачей. Она требует проведения обязательной предварительной проверки и доработки поверхностей по мере необходимости. Если этого не сделать, уже новый распредвал начнёт очень быстро изнашиваться. В конечном итоге он за короткий срок полностью выйдет из строя. Специалисты отмечают, что при возникновении необходимости замены в двигателе его распределительного вала, крайне важно параллельно заменить все элементы, работающие в непосредственном контакте с распредвалом.

Что такое распределительный вал и для чего он нужен?

• двигатель

Обновлено 9 окт. 2019 г.

Джейсон Унрау

Средний двигатель внутреннего сгорания состоит из тысяч деталей, из которых более 200 движущихся частей.

Среди этих компонентов распределительный вал является одним из самых важных.

Автомобильный двигатель просто не работает без него и плохо работает при повреждении распределительного вала.

Поскольку большинство людей никогда не разбирают автомобильный двигатель, трудно понять, что это такое и для чего оно предназначено.

Давайте посмотрим, что такое распределительный вал, что он делает и что происходит, если что-то не так.

Что такое распределительный вал?

В буквальном смысле распределительный вал представляет собой вал с прикрепленными к нему кулачками.

Кулачки представляют собой выступы овальной формы, расположенные точно вдоль вала.

Длина вала и количество кулачков или кулачков напрямую связаны с количеством клапанов и цилиндров, из которых состоит двигатель.

Распределительные валы изготавливаются из закаленной стали или сплава чугуна.

Это достаточно просто, но что это делает?

Распределительный вал открывает и закрывает клапаны в головке блока цилиндров.

При вращении распределительного вала выступы на кулачках давят на толкатели клапанов.

Это движение заставляет клапаны открываться, а пружины клапанов возвращают клапан в сидячее положение, как только кулачок кулачка проходит мимо.

Но что заставляет вращаться распределительный вал, спросите вы?

Вы наверняка слышали о ремне ГРМ (или цепи).

Ремень ГРМ соединяет звездочки на передней части коленчатого и распределительного валов, поэтому они работают синхронно.

Коленчатый вал передает энергию распределительному валу, заставляя его вращаться, в результате чего впускной и выпускной клапаны открываются и закрываются.

Как узнать, есть ли проблема с распределительным валом?

Как и у всех движущихся частей двигателя, у распределительного вала могут возникнуть проблемы.

Это не частая проблема на большинстве новых автомобилей, но время от времени все же случается.

Как выглядит неисправность распределительного вала?

В большинстве случаев загорается индикатор Check Engine.

Коды неисправностей, связанные с проблемами распредвала, включают код пропусков зажигания для определенного цилиндра и возможные коды датчика положения распредвала. Другие симптомы включают в себя:

• Выхлоп или хлопки из выхлопной трубы или впуска
• Постукивание в верхней части двигателя
• Полный промах в двигателе
• Потеря мощности двигателя

Поскольку ни один из этих симптомов не является уникальным только для проблем с распределительным валом, для точной диагностики и устранения проблемы требуется опытный механик.

Можно ли отремонтировать распределительный вал?

Из-за производственных процессов ремонт распределительного вала часто нецелесообразен.

Хотя в некоторых высокопроизводительных двигателях используются ремонтопригодные распределительные валы, это не очень экономично или практично для среднего автомобиля на дороге.

Вместо этого, если вашему автомобилю нужен новый распределительный вал, лучше всего заменить его новым.

Сколько стоит замена распределительного вала?

Детали для замены распределительного вала для большинства моделей будут стоить от 200 до 500 долларов США за распределительный вал, а также соответствующие уплотнения и прокладки.

Работа по замене распределительного вала, безусловно, является самой дорогой частью сметы ремонта.

Стоимость рабочей силы составляет 1000 долларов или более, а стоимость ремонта большинства моделей составляет от 1200 до 1500 долларов.

Если вам нужна замена распределительного вала, получите предложение от опытного механика через AutoGuru.

Вас порадуют быстрая смета, прозрачные цены и удобство онлайн-бронирования!

Автор:

Джейсон Унрау

Джейсон — канадский автор автомобильных статей, работавший в сфере автосервиса, но с детства увлеченный автомобилями и механикой.

Одной из его первых машин была Mazda RX-7 80-го года выпуска, которой очень не хватает до сих пор. Ford Torino GT 68-го года, универсал Ford Country Squire Woodie 1966-го и Suzuki GSX-R 750 1996-го года побывали в его парке автомобилей, мотоциклов и грузовиков за последние два десятилетия.

Гордость и радость Джейсона находится в стадии сборки — кабриолет Mazda RX-7 88 года выпуска с турбонаддувом. Также в его резюме есть официальная сертификация CASCAR.

Простое объяснение распределительных и коленчатых валов

Вот все, что вам нужно знать о распределительных и коленчатых валах…

Напомнить позже

Распределительные и коленчатые валы играют важную роль в цикле сгорания двигателя. Они передают крутящий момент, создаваемый сгоранием двигателя, на трансмиссию, которая вращает колеса автомобиля. Однако эти валы имеют дополнительную сложность, поэтому давайте узнаем больше о роли распределительных валов и коленчатых валов в трансмиссии автомобиля.

Распределительный вал

Когда двигатель включен, распределительный вал вращается, и кулачки касаются коромысла, открывая клапаны двигателя. Клапаны открываются и закрываются синхронно с циклом двигателя, позволяя воздушно-топливной смеси поступать в цилиндр, а выхлопным газам выходить. Клапаны подпружинены, а это означает, что как только кулачок открывает клапан, он также закрывает клапан, когда пружина разжимается.

Синхронизация распределительного вала осуществляется через кулачковый ремень или зубчатый ремень, который синхронизирован с движением двигателя. Клапан открывается синхронно с циклом двигателя, что позволяет избежать повреждения клапана или цилиндра из-за рассогласования.

Распределительные валы обычно изготавливаются из чугуна или стали и обычно располагаются над цилиндрами двигателя. Распределительные валы часто используются в одном из двух вариантов: SOHC (одинарный верхний кулачок) или DOHC (двойной верхний кулачок).

На этом CAD-рендеринге показаны распределительный вал и его кулачки (зеленые), а также их взаимосвязь с коромыслами (красные) и клапанами (серые)

Система SOHC завершает цикл впуска и выпуска с использованием одного распределительного вала, тогда как система DOHC имеет два распределительных вала: один для впуска, а другой для выпуска. Рядный четырехцилиндровый двигатель с SOHC будет использовать один распределительный вал в головке двигателя, но двигатель, такой как V8, будет использовать всего два распределительных вала (по одному с каждой стороны V).

В двигателе Bugatti Chiron W16 используется экстремальная конфигурация с четырьмя распределительными валами с 64 кулачками, позволяющая распределительным валам открывать все 64 клапана огромного двигателя и обеспечивающая идеальную работу чудовищной силовой установки Bugatti.

5 МБ

Здесь вы можете увидеть кулачки двойных верхних распределительных валов, открывающих клапаны двигателя при каждом такте

. Задача коленчатого вала — преобразовывать вертикальное движение поршней во вращение, которое передает энергию маховику и трансмиссии. В коленчатом валу
используются «шатунные шейки» по всей его длине, которые расположены горизонтально, образуя «ступенчатую» ориентацию самого вала.

Шатуны расположены таким образом, чтобы каждый цилиндр мог перемещаться от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке и обратно, передавая движение вращению вала. Соединение между поршнями и шатунными шейками осуществляется через шатуны, соединенные с шатунными шейками.

5 МБ

Коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя в действии

Большая часть потерь мощности двигателя происходит в области коленчатого вала из-за нагрева, вибрации, шума и трения. Стремясь свести к минимуму потери мощности, инженеры стараются максимально укоротить длину коленчатого вала.