Распределительный вал ― важная деталь ГРМ. Износ распредвала приводит к серьезным сбоям в работе двигателя. Рассмотрим причины и признаки износа распредвала.
Основная задача распределительного вала – управление работой впускных и выпускных клапанов. Распредвал отвечает за подачу топливно-воздушной смеси в цилиндры и вывод из цилиндров отработавших газов.
Конструкция распределительного вала и принцип работы
Распределительный вал представляет собой металлический стержень, на котором расположены кулачки и опорные шейки. Он также включает в себя переднюю часть, которая используется для привода. Количество кулачков на валу соответствует количеству клапанов в двигателе. Распределительный вал имеет индукционную закалку для предотвращения образования микротрещин на его поверхности и продления срока службы.
Вращаясь кулачки давят на гидрокомпенсаторы. В результате клапан открывается. Продолжая вращаться, кулачки двигаются вдоль корпуса клапана. Головка клапана возвращается в исходное положение с помощью пружины. Один кулачок работает только с одним клапаном. Время открытия и закрытия клапанов одинаково благодаря особенному расположению кулачков на распредвале.
Кулачки распределительного вала
Распредвалы могут иметь разные по внешнему виду профиля кулачков: острые, круглые или “квадратные”. Отличия могут быть и в фазах открытия клапанов. Валы изготавливают из легированных сталей с добавлением хрома или из науглероженной стали. Бывают кулачки из легированного чугуна с добавлением хрома. Кулачки обычно монолитны с валом, но также встречаются и накладные.
Распределительный и коленчатый вал
Рекомендуем прочитать о причинах перегрева двигателя
Распределительный вал взаимодействует с коленчатым. Именно коленчатый вал приводит в движение распределительный. За один цикл двигателя происходит два оборота коленчатого вала и один оборот распределительного. За два полных оборота коленчатого вала распредвал открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны. После этого весь процесс повторяется.
Время открытия клапана
Время открытия клапана исчисляется не в минутах, а по углу поворота коленвала. В процессе работы клапанов имеет значение верхняя и нижняя мертвая точка поршня. Кулачки распредвала должны открыть впускные клапаны до того, как поршень достигнет ВМТ. Выпускной клапан, в свою очередь, должен оставаться открытым некоторое время пока поршень пройдет верхнюю мертвую точку. В противном случае камера сгорания не очистится полностью от отработанных газов.
Коленчатый вал поворачивается на 180 градусов в течение расстояния между ВМТ и НМТ. Время открытия клапана превышает 250 градусов поворота вала в зависимости от двигателя и модели вала.
Материал, из которого изготовлен распредвал двигателя
Распределительный вал работает в тяжелых условиях. На него действуют силы трения, силы изгиба и силы скручивания. Поэтому в его производстве используются самые прочные и твердые материалы. Обычно валы изготавливаются из кованых, литых или холоднотянутых труб.
- Если для изготовления используются низколегированные и углеродистые стали, то валы кованые. Рабочая поверхность кулачков, шеек и эксцентриков таких валов подвергается процессу науглероживания и закалки.
- Если для их изготовления используется ковкий или легированный чугун, то валы отливают, а затем закаляют. Поверхность закруглений и эксцентрика закалены на глубину 2-7 мм.
- Если вал холоднотянутый, то после этого процесса поверхности штифтов закаляются и шлифуются, а кулачки напрессовываются на вал с помощью специального оборудования.
Причины заклинивания распредвала
- Быстрый износ распредвала наступает от трения. Это вызвано недостаточной смазкой или низким сопротивлением материала, подверженного нагрузкам. Причинами недостаточной смазки могут быть засоренные каналы подачи масла или износ масляного насоса.
- Использование неподходящего масла. Слишком жидкое масло не сможет эффективно защищать от износа распредвал.
- Неправильная затяжка болтов в процессе сборки после ремонта двигателя.
Признаки износа распредвала
Заедание вала может вызвать неравномерную работу двигателя и заметное снижение его мощности. Дизель будет дымить на высоких оборотах.
В целом признаки износа распредвала следующие:
- снижение плавного хода автомобиля;
- потеря мощности двигателя;
- вибрация двигателя;
- проблемный запуск особенно зимой.
Износ распредвала имеет тяжелые последствия для двигателя. Затягивать с его заменой не стоит.