Что значит злые распредвалы

Расскажем про выбор оптимального распределительного вала для тюнинга машины. Первое, что необходимо сделать, — это чёткое определение рабочего режима работы двигателя и что хотите получить.

Какие бывают спортивные распредвалы?

Существующие распредвалы для автомобилей можно разделить на три категории: низовые, универсальные и спортивные (высокооборотистые). Отличительной чертой низовых распредвалов является наиболее пологие и ровные кривые момента и мощности в большом диапазоне оборотов из этих трёх типов. Это делает двигатель приёмистей, а автомобиль динамичней в разгоне с малых оборотов или со старта.

Спортивные валы отличаются крутизной этих кривых, т.е. большой мощностью на предельных для стандартного движка оборотах и меньшим моментом и мощностью на низких и средних оборотах (примерно до 3000). Универсальные распредвалы для тюнинга являются компромиссом между двумя предыдущими типами.

Чтобы понять, почему так происходит — рассмотрим работу распределительного механизма.

Начнём со впуска.

Наиболее очевидная зависимость — связь длительности открытия впускного клапана и заполняемостью цилиндра рабочей смесью. При увеличении длительности впуска в цилиндр попадает больше рабочей смеси, но это имеет пределы. Так как фаза впуска превышает 180 градусов, то впускной клапан будет открываться немного раньше прохождения поршнем ВМТ и закрываться несколько позже НМТ. Увеличение фазы впуска приведёт к увеличению этих опережений/задержек.

При прохождении поршнем НМТ в цилиндре ещё остаётся небольшое разрежение, которое продолжает втягивать рабочую смесь, поэтому некоторая задержка закрытия впускного клапана оправдана, но в дальнейшем поршень начинает процесс активного сжатия рабочей смеси и, если клапан ещё не закрылся, выталкивает часть смеси обратно. При значительном опережении открытия клапана, часть отработавших газов, выталкиваемых поршнем из цилиндра, может просочиться через впускной клапан и обеднить поступающую рабочую смесь. Это характерно для работы двигателя на низких оборотах.

Теперь о выпуске.

Большая фаза выпуска должна способствовать лучшему проветриванию цилиндра, но её увеличение ведёт к росту опережения открытия и задержки закрытия выпускного клапана относительно НМТ и ВМТ соответственно. При подходе поршня к НМТ продукты горения рабочей смеси ещё находятся под давлением, но практически не совершают полезной работы. В этом случае небольшое опережение открытия выпускного клапана позволит снизить давление в цилиндре до того как поршень пройдёт НМТ и начнёт выталкивать отработавшие газы в выпускной коллектор, что снизит давление на поршень.

Перекрытие клапанов может дать интересный эффект. Выталкиваемые с большой скоростью отработавшие газы за счёт полученной энергии увлекают свои остатки, которые механически не могут быть вытолкнуты из камеры сгорания поршнем, и даже затягивают внутрь рабочую смесь через приоткрытый впускной клапан, тем самым, увеличивая топливную эффективность двигателя. Чем больше перекрытие, тем больше пропускная способность канала впуск-выпуск, а значит лучше продувка камеры сгорания.

Есть минусы. Такой эффект возможен только на высоких оборотах, тогда как на низах всё идёт наоборот: если слишком велико опережение впуска, то часть отработанных газов будет просачиваться через впускной клапан, а если чрезмерна задержка закрытия, по часть рабочей смеси будет увлекаться вместе с выхлопом в трубу. Это характерно для высоких оборотов и низких, но на низах этот негатив может проявляться заметнее даже при меньших значениях перекрытия клапанов, так как скорости потоков невелики и эффект продувки практически не возникает. В итоге потеря момента на низах и средних оборотах. При уменьшении перекрытия получим более пологую кривую момента, но потеряем в максимальной мощности.

О подъёме клапанов — что лучше?

Простое правило «чем больше, тем лучше» не даст ожидаемого результата, а потому надо думать. При значительном подъёме клапанов потребуется замена их пружин на более жёсткие, дабы клапаны могли с той же динамикой преодолевать большее поднятие при открывании/закрывании. Жёсткие пружины создают большее сопротивление вращению распредвала, а значит, увеличивают износ кулачков и немного тормозят двигатель.

Также необходимо учесть, что из-за конструкции механизма поднятия клапана при большом поднятии клапан значительно кренится в бок, а это необходимость замены штатных направляющих втулок клапанов на бронзовые, хотя при предельном поднятии это не спасёт распределительный механизм от быстрого износа.

Более резкое открытие и закрытие клапанов, обеспечиваемое особым профилем кулачка распредвала, так же ведёт к увеличению его износа.

Распредвалы с углами впуска порядка 270 градусов являются универсальными, меньшими углами — низовыми, углами в 295 градусов и более — спортивными и экстремально спортивными. Перекрытие клапанов может колебаться от 40 градусов у стандартных распредвалов до 85 у специальных спортивных. Приемлемым является поднятие клапанов не более 12-13 мм, в противном случае потребуется значительная модернизация остальных деталей распределительной системы.

Источник

Тюнинговые и спортивные распредвалы ВАЗ

Каждый из нас старается всячески улучшить свой автомобиль, и путей к этому находится великое множество. Когда же речь заходит о двигателе, все в один голос твердят об увеличении его мощности. Хотя, если более серьёзно подойти к вопросу, то прежде надо обратить внимание на его крутящий момент.

Мы знаем, что выжать наибольшую мощность возможно при стабильных максимальных оборотах, но такой режим двигателя применяется редко. Обычному водителю более важна приёмистость автомобиля, который послушно отзывается на педаль газа как в режиме хода с места, так и при его разгоне. Такое поведение машины обеспечивается большим и относительно постоянным крутящим моментом на низких и средних оборотах, чем и «грешат» ВАЗовские двигатели. На низкой частоте вращения коленчатого вала у них отсутствует достаточная «тяга».

Владельцы автомобиля ВАЗ часто жалуются на дёрганье машины в начале движения, заметные провалы при резком нажатии на «газ», у многих быстро «летит» сцепление и практически все отмечают неэффективность пятой передачи. Действительно, при оборотах двигателя менее 3000 об./мин. наблюдается его недостаточная приёмистость. Кривая крутящего момента зависит от параметров газораспределения, так называемых «фаз распредвала», а также «время-сечения» открытия клапанов, которые задаются профилем кулачков распредвала. В зависимости от его угла поворота и получается разная величина открытия клапана. Для лучшего функционирования автомобиля на низких оборотах добиваются быстрой подачи в цилиндр необходимого объёма рабочей смеси, то есть заметно сужают фазу открытия впускного клапана.

В отличие от обычных распредвалов, в спортивных моделях используются кулачки с другими геометрическими размерами. Их более высокая и широкая форма приводит к тому, что клапан поднимается на большую высоту и дольше находится в открытом состоянии, что обеспечивает подачу полноценной смеси. Профиль кулачков отличается плавностью форм, что делает работу механизма газораспределения более надёжной на широких фазах.

Из всего вышесказанного следует, что максимальная мощность двигателя и его крутящий момент могут иметь различные величины. И если использование стандартного распредвала предполагает увеличенный крутящий момент на средних оборотах, то спортивный обеспечивает максимальную отдачу на высоких оборотах двигателя. Спортивный распредвал на автомобили ВАЗ устанавливается с разрезной шестерней (звёздочка или шкив распредвала), с помощью которой становится возможна более точная регулировка и настройка фаз. С её помощью настраивается наибольшая мощность на необходимых оборотах двигателя.

Применением тюнинговых распредвалов можно добиться работы двигателя под нагрузкой без заметных перебоев даже при снижении оборотов до предельного уровня. При этом отодвигается граница детонации, то есть перестают «стучать пальцы» на малых и средних оборотах коленвала. Заметно снижение расхода топлива и уменьшение токсичности выхлопных газов. Как следствие, уменьшается склонность двигателя к детонации, а значит, увеличивается его ресурс.

Распредвалы на ВАЗовских двигателях довольно чувствительны к регулировке зазоров, поэтому на тюнинговых распредвалах заметно увеличен участок сбега кулачков на стороне закрытия клапана. Это облегчает регулировку зазоров и в несколько раз снижает их количество. Проследим этот факт на следующем примере: после установки тюнингового распредвала регулировка клапанных зазоров требуется после 60 000 км пробега двигателя. При использовании обычного распредвала потребовалось бы не менее четырёх регулировок. Это заметно увеличивает срок эксплуатации изделия и экономит средства и время, необходимые на каждую регулировку клапанов. Посчитайте сами: грамотная регулировка занимает не менее 3,5 часов и стоит порядка 20 у.е.

Источник

Спортивный распредвал. Некоторые особенности

Любителям автомобилей, неутомимым самостоятельным ремонтникам и, конечно же, самым разным водителям – привет!

Меня зовут Николай Остапцов. Я инженер-механик. Мне 55 лет, из которых 37 связан с автомобилями. В молодости заработал 1 разряд по автоспорту.

Более 23 лет занимался самостоятельным авторемонтом, кузовными работами и покраской.

— —— Ставьте лайки, делитесь с друзьями, подписывайтесь на канал

В те времена, когда покупка крышки трамблёра было СОБЫТИЕМ, вопрос выбора деталей перед спортсменом-автомобилистом не стоял: бери, что есть, а если не устраивает — дорабатывай сам.

А необходимость изменения фаз газораспределения была очень даже актуальна.

Что поделаешь? «Накрученный» двигатель, с увеличенной поршневой, выхлопом, настроенным на высокие обороты, будет просто «задыхаться», если ему оставить стандартный распредвал.

В семидесятых-восьмидесятых годах, когда активно эксплуатировались описываемые моторы, спортсмены пользовались специальными таблицами, по которым вычерчивались профили кулачков РВ. Понятно, что далеко не все владели навыками работы на станках.

И вот, спортсмены брали тот самый стандартный вал, запасались некоторым количеством денежных знаков, чертежом необходимых доработок и совершали поход в ближайший металлообрабатывающий цех.

Какие нужны доработки?

Нужно учитывать, что с увеличением оборотов возрастает скорость движения газов и увеличивается инерция газового потока, которая используется для улучшения наполнения цилиндров горючей смесью и для лучшей очистки от отработанных газов.

Для более полной очистки выпускной клапан должен открываться значительно раньше, чем поршень достигнет нижней мёртвой точки.

При увеличении длительности впуска в цилиндр попадает больше рабочей смеси, но это имеет пределы. Так как фаза впуска превышает 180 градусов, то впускной клапан будет открываться немного раньше прохождения поршнем ВМТ и закрываться несколько позже НМТ. Увеличение фазы впуска приведёт к увеличению этих опережений/задержек.

При больших оборотах отработавшие газы не попадают во впускной коллектор, а свежий заряд топливной смеси — в выпускной, так как потоки имеют разное направление.

При малых же оборотах, из-за перекрытия клапанов, этот неприятный эффект обязательно проявится. Можно увидеть, что скоростные машины движутся к старту как-то «покашливая» и «постреливая».

В настоящее время такая необходимость отпала. Не потому, что теперь не нужно менять фазы газораспределения, а потому, что теперь нужный вал можно заказать через интернет!

Существующие распредвалы для автомобилей можно разделить на три категории: низовые, универсальные и спортивные (высокооборотистые).

Отличительной чертой низовых распредвалов является наиболее пологие и ровные кривые момента и мощности в большом диапазоне оборотов из этих трёх типов. Это делает двигатель приёмистей, а автомобиль динамичней в разгоне с малых оборотов или со старта.

Спортивные валы (их иногда называют «горбатые» из-за характерной формы кулачков) отличаются крутизной кривых момента и мощности, т.е. большой мощностью на предельных для стандартного движка оборотах и меньшим моментом и мощностью на низких и средних оборотах (примерно до 3000).

Они отличаются от обычных распредвалов, широкими фазами открытия клапанов, более широким и высоким кулачком. Это способствует наполнению двигателя смесью на верхах, за счет увеличения показателя проходного сечения в клапанных зонах и благодаря такому эффекту, как инерционный наддув.

Последнее явление представляет собой втягивание воздушно-топливной смеси в камеру сгорания, за счет выхода продуктов горения в выпускной коллектор.

Получается как бы эффект вакуумного всасывания. В этом случае двигатель получает заметную прибавку в мощности на высоких оборотах. Однако, на низах это приводит к провалам в работе мотора за счет того, что часть смеси выталкивается обратно во впускной коллектор.

Именно верховые распредвалы еще подразделяют на два подвида верховые тюнинговые и верховые спортивные. Они несколько отличаются друг от друга фазовыми характеристиками.

Естественно, для становящихся «раритетными» двигателей УЗАМ сейчас добыть такой вал сложнее, но при должной удачливости — возможно.

Универсальные распредвалы являются компромиссом между двумя предыдущими типами.

Источник

Спортивный распредвал для тюнинга двигателя

Для чего нужен

Распределительный вал — механический «мозг» двигателя, который формирует характер работы мотора. Причина замены стандартного вала авто на спортивный та же, что других деталей. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами большинства водителей.

Основной характеристикой двигателя считают мощность. На деле влияние на характер автомобиля оказывают максимальная мощность и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. «Горячему» водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь «идет» за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и постоянный на низких и средних оборотах.

Влияние распредвала на мощность двигателя

Подъем клапана

Измеряется в миллиметрах и представляет максимальное расстояние, на которое он отходит от седла. Продолжительность открывания клапанов — отрезок времени, измеряемый в градусах поворота коленвала. Измеряется, как клапан поднялся от седла на малую величину, часто составляющую 0,5 или 1,2 мм.

Каждый из критериев спортивного распредвала связан с другими и модификация одного повлияет, как другие улучшат или ухудшат работу двигателя. Но увеличение подъема и времени открывания увеличивают мощность мотора в зоне максимальных оборотов. Если максимально их увеличить, то двигатель будет неспособен работать на оборотах ниже 2 000.

Гоночные распредвалы имеют низко-оборотный предел «холостого хода» (2 000 об/мин). Распредвалы для тюнинга можно сделать «цивилизованными» путем изменения моментов открывания и закрывания клапанов, но компромиссом будет максимальная мощность.

Продолжительность открывания

Известна конструкторам форсированных моторов из-за влияния на мощность двигателя автомобиля. Чем дольше удерживаются открытыми клапаны, тем большая максимальная мощность будет получена. Если время открывания клапана слишком большое, то дополнительная максимальная мощность приведет к нестабильной работе мотора на низких оборотах.

Для гонок максимальная мощность является единственной целью, а для «обычных» автомобилей с форсированными двигателями важными являются приемистость и крутящий момент снизу.

Увеличение подъема клапана

Полезна в увеличение мощности авто, т. к. может её добавить без существенного влияния на характеристики двигателя на низких оборотах. Теоретически это будет работать. Но механизмы привода клапанов не такие простые. Высокие скорости движения клапанов, обуславливаемые этими профилями, существенно уменьшают надежность мотора.

Что такое валы верховые и низовые

Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:

низовой моментный вал для городской езды;
универсальный вал «город — трасса»;
верховой вал «трасса».

Выбирая для двигателя машины распредвал с меньшим подъемом клапанов, то в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких оборотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.

При подборе вала стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца. Максимальные значения смещают в область низких оборотов — тогда вал называют «низовым», если в область высоких оборотов — «верховым».

Какой ставить распредвал для тюнинга

Если хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется жертвовать другими параметрами. Так, «низовые» валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а «верховые» — на холостом ходу и при низких оборотах. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на «низах» его делают более широким и плавным, если требуется мощность на «верхах» — более узким и острым.

Соответственно, если готовите машину к драг-рейсингу, стоит установить вал «низы—середина». Если не устраивает «тупизна» автомобиля на трассе — «верховой».

После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны с помощью разрезной шестерни. Если выставить распредвал на «опережение», то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка на «запаздывание» обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.

Для лучшего эффекта придётся делать чип-тюнинг «мозгов» двигателя авто и заново обучать работу мотора под новый распредвал.

Источник