Толкатель клапана: описание и фото

Виды кулачковых пар

Разработано множество различных видов кулачковых механизмов. Они объединяются по разным признакам.

По основной функции:

  • приводящие исполнительный орган в движение по определенной траектории;
  • обеспечивающие простое перемещение (линейное или качающее) толкателя на заданное расстояние.

По пространственной конфигурации:

  • плоские, все траектории лежат в одной плоскости;
  • пространственно кулачковый механизм, двигается по сложным траекториям.

По типу толкательного механизма различают:

  • плоский;
  • дисковый;
  • ролик;
  • сферический;
  • остроконечный.

По траектории его движения:

  • линейные;
  • качающиеся.

По траектории кулачка:

  • линейная;
  • качающееся;
  • вращение (винтовое движение).

Кулачковый механизм с роликовым толкателем по признаку смещения осей подразделяется на:

  • аксиальные (ось вращения диска находится в плоскости толкателя)
  • дезаксиальные оси вращения и линия движения толкателя разнесены в пространстве.

Дистанцию такого разнесения называют дезаксиалом (e).

Кулачковые регулировочные механизмы часто строятся по дезаксиальной схеме.

Плюсы и минусы применения

Прямое
назначение компенсатора — регулирование зазора, который образуется между
клапаном и валом. Без этого нормального работать силовой агрегат не сможет.
Происходит это автоматически за счет давления масла. Преимущества применения
механизма таковы:

  • топливо расходуется медленнее;
  • улучшается динамика;
  • мотор работает мягко и бесшумно;
  • увеличивается срок службы
    ГРМ, повышается точность его фаз;
  • мощность и
    ресурс работы ДВС увеличивается.

Не
обходится и без минусов. Как уже говорилось, основной толкательной силой
системы является масло. Следует использовать только качественные, а значит, дорогие
масла. Предпочтительна синтетическая рабочая жидкость. Кроме того, масло приходится
часто менять, а это тоже «пахнет» внушительными расходами.

Компенсаторы
часто забиваются — это еще один минус механизма. Привод ГРМ начинает издавать сильный
шум, а работа силового агрегата ухудшается.

Конструкцию
сложно ремонтировать — лучше доверить это дело специалистам. Чтобы не пришлось
постоянно посещать автосервис и менять гидравлические компенсаторы, нужно
следить за тем, чтобы мотор находился в чистоте. При первой же необходимости меняйте
масло в системе, тщательно промывайте мотор. Неисправности нужно устранять
сразу же после их выявления.

Помните:
выход из строя компенсатора может вызвать серьезные проблемы с ДВС. Так почему
бы просто не соблюдать правила эксплуатации?

Гидравлические толкатели клапанов

Конструкция гидравлического толкателя (гидрокомпенсатора)

Гидравлические толкатели (гидрокомпенсаторы) — наиболее современное решение, которое используется на очень многих двигателях. Толкатели данного типа имеют встроенный гидравлический механизм регулировки тепловых зазоров, который в автоматическом режиме выбирает зазоры и обеспечивает нормальную работу мотора.

Основу конструкции толкателя составляет корпус (который одновременно выполняет функции плунжера), выполненный в виде широкого стакана. Внутри корпуса располагается подвижный цилиндр с обратным клапаном, который делит цилиндр на две полости. На наружной поверхности корпуса гидрокомпенсатора выполнена круговая канавка с отверстиями для подачи к цилиндру масла от системы смазки двигателя. Толкатель устанавливается на торец стержня клапана, при этом канавка на его корпусе совмещается с масляным каналом в головке блока.

Работает гидравлический толкатель следующим образом. В момент, когда кулачок распредвала набегает на толкатель, цилиндр испытывает давление со стороны клапана и сдвигается вверх, обратный клапан закрывается и запирает расположенное внутри цилиндра масло — вся конструкция движется, как единое целое, обеспечивая открывание клапана. В момент максимального нажима на толкатель часть масла может просочиться в зазоры между цилиндром и корпусом толкателя, что приводит к изменению рабочих зазоров.

При сбегании кулачка с толкателя клапан поднимается и закрывается, в этот момент корпус толкателя оказывается напротив масляного канала в ГБЦ, а давление в цилиндре падает практически до нуля. Вследствие этого масло, поступающего из головки, преодолевает усилие пружины обратного клапана и открывает его, поступая в цилиндр (точнее — в находящуюся внутри него нагнетательную камеру). За счет созданного давления корпус толкателя поднимается (так как цилиндр упирается в стержень клапана) и упирается в кулачок распредвала — так происходит выбор зазора. В дальнейшем процесс повторяется.

В процессе работы двигателя поверхность толкателей, кулачков распредвала и торцов стержней клапанов изнашиваются и деформируются, также вследствие нагрева несколько изменяются габариты других деталей распределительного механизма, что приводит к неконтролируемому изменению зазоров. Гидравлические толкатели компенсируют эти изменения, всегда обеспечивая отсутствие зазоров и нормальное функционирование всего механизма.

Признаки стука гидрокомпенсаторов на горячую

Для автолюбителя очень важно знать, как понять, что стучит один или несколько гидрокомпенсаторов. Ведь его стук можно легко спутать с другими звуками при проблемах с пальцем поршня, вкладышами коленвала, распредвалом или прочих деталей внутри двигателя

Стуку гидрокомпенсаторов на горячую можно диагностировать, открыв капот. Звуки начнут идти именно из-под клапанной крышки. Тональность звука специфическая, характерная ударам металлических деталей друг о друга. Некоторые сравнивают его со звуком, который издает стрекочущий кузнечик. Что характерно — стучание от неисправных компенсаторов происходит в два раза чаще, чем частота оборотов двигателя. Соответственно, при увеличении или снижении оборотов мотора звук стучания от гидриков будет вести себя соответственно. Под сброс газа будут слышны звуки как будто у вас не отрегулированы клапана.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из:

  1. распределительного вала;
  2. толкателей;
  3. клапанов;
  4. коромысла;
  5.  штанги;
  6.  привода.

1. Распределительный вал. Вращение распределительного вала приводит к своевременному открытию и закрытию клапанов газораспределительного механизма в зависимости от последовательности работы цилиндров двигателя, учитывая фазы газораспределения газов в механизме. Изготавливают распределительный вал из высокопрочной закаленной стали или чугуна. На валу ГРМ имеются опорные шейки и кулачки. Форма кулачков влияет на рабочие процессы распределения горючей смеси и газов, частоту и время открытия, закрытия клапанов. В торце распределительного вала ГРМ крепится звездочка (на которую устанавливается цепь) или шкив привода вала (на которую одевается ремень). Вал устанавливается в корпусе на подшипниках. В целях предотвращения осевых смещений распределительный вал имеет упорный фланец.

2. Толкатели. Толкатели – это детали газораспределительного механизма, которые служат для передачи усилий от кулачков распределительного вала к штангам коромысел. Толкатели изготавливают из высокопрочной стали или чугуна.

Виды толкателей: роликовые, цилиндрические, грибовидные.

Движение толкателей происходит в корпусах, закрепленных на блоке цилиндров или по направляющим.

3. Клапаны. Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов. Различают впускные и выпускные клапаны. Впускные служат для впуска горючей смеси, а выпускные клапаны служат для выпуска отработавших газов.

Конструкция клапана. Клапан состоит из стержня и головки. НА клапанной головке имеется кромка под 45 градусов для лучшего прилегания клапана. Впускной клапан отличается от выпускного диаметром. Выпускной клапан значительно больше по диаметру, чем впускной, так как объем отработавших газов превышает объем подающейся горючей смеси. Клапаны ГРМ установлены в головке блока цилиндров. Место их соединения называется седлом и имеет конусную форму. Для герметизации цилиндра предназначен клапанный механизм.  Для улучшения герметизации цилиндра проводят процесс под названием притирка клапанов. 

Впускные клапаны изготавливают из стали с хромистым покрытием, а выпускные клапаны из жаропрочной стали. Седла клапанов изготавливают из жаропрочного чугуна.

Движение стержней клапанов осуществляется по направляющим втулкам, которые изготавливаются из чугуна или стали. Направляющие соединены с головкой блока цилиндров. Клапаны оснащены внутренней и наружной пружинами. Пружины же крепятся с помощью тарелок, сухарей и шайб.  

Открытие клапанов осуществляется через усилие, которое передается от распределительного вала на клапан.

Газораспределительный механизм современных двигателей устроен таким образом, что на каждый цилиндр двигателя имеется по два клапана впуска и два клапана выпуска. Для снятия клапанов используют рассухариватели клапанов. 

4. Штанги

Штанги служат для передачи усилия от толкателей к коромыслам.  Штанги толкателей могут иметь  форму полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливают из износостойкого алюминиевого сплава, крепятся с одной стороны к коромыслу, а с другой – к толкателю.

5. Коромысло

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапанам. Коромысло выполнено в виде рычага с двумя плечами, который крепится на оси. При этом одно плечо длиннее, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливают из прочной стали. Устанавливают коромысло на оси, которая крепится к головке цилиндров, на специальных втулках.  Втулки предназначены для уменьшения трения между осью и коромыслом.

6. Привод распределительного вала

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала при помощи привода, который может быть, как мы говорили цепной, шестеренчатый, ременной.

 Скорость вращения распределительного вала в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленчатого вала, что обеспечивается передаточным числом звездочки, либо размером шкива.

Таким образом, за два вращения коленчатого вала, распределительный вал совершит только одно вращение, что необходимо для осуществления одного рабочего цикла.

Часто встречается в обиходе автомобилистов такой термин, как тепловой зазор. 

Старый и новый стандарт

Отличие только одно. Это диаметр посадочного шарика на солдатике и как следствие разный диаметр лунки рокера. Рокера старого образца ставились на конвейере где то вплоть, до 2008-2010г. исключительно на двигатели 21213. Даже на классику в тот момент, ставились солдатики и рокера с маленькими шариками. На фото прекрасно видно насколько отличается диаметр шарика. И еще один очень важный момент – это профиль рокера. Кулачок распредвала должен «накатывать» на рокер, а не совершать удар. Только при этом можно добиться тихой работы двигателя и качественной регулировки.

Комплекты «смерть гидрикам» комплектуются рокерами нового типа. То есть солдатик идет с маленьким шариком.

Как стучат гидрокомпенсаторы

Стук гидрокомпенсаторов напоминает цокот, очень похожий на цокот не натянутой цепи. Доносится он из головки блока цилиндров. С ее верхней части. Стук компенсаторов может проявляться на холодную или на горячую, либо же присутствовать всегда, в зависимости от износа компенсаторов.

Как мы знаем, работа гидрокомпенсаторов напрямую связана с маслом. Когда двигатель холодный, масло еще просто не попало в гидрокомпенсаторы, поэтому мотор может какое-то время характерно цокать. Но спустя короткое время, если нет других предпосылок – стук пропадет.

Очень явно данный симптом наблюдается на отечественных классических моторах, которые устанавливаются в Нивы последних годов выпуска. В свое время в компанию “ВАЗ” счастливые обладатели данных моторов писали коллективное письмо и требовали отзывную компанию.

Основные параметры кулачкового механизма

Наиболее важными параметрами устройства, определяющими его рабочие качества, служат:

  • наибольший ход толкателя (ход плеча коромысла);
  • наибольшая скорость поступательного перемещения;
  • траектория исполнительного органа.

Кроме того, в расчете участвуют и такие характеристики, как:

  • скорость вращения приводного вала;
  • заданное усилие на исполнительном органе;
  • период работы, у большинства схем принимается равным полному обороту вала (2π);
  • фазовыми углами Θ

Фазовые углы различаются на следующие:

  • фаза удаления Θу – угол, при повороте вала на который происходит максимальное перемещение толкателя между его крайними положениями;
  • фаза верхнего стояния Θв.в- угол максимального удаления толкателя от оси кулачка;
  • фаза сближения Θс соответствует перемещению толкателя из дальнего в ближнее положение, противоположна по смыслу фазе удаления, но не обязательно равна ей по величине;
  • фаза нижнего стояния Θ н.в — соответствует минимальному удалению и по смыслу противоположна Θ в.в.

Если сложить все фазовые углы, должна получиться полная окружность

Θ = Θу + Θв.в + Θс + Θн.в =2π.

Рабочий ход складывается из первых трех фаз:

Θр.х= Θy+ Θв.в+ Θс.

Холостой ход образуется из фазы нижнего стояния:

Θх.х= Θн.в.

Каждой фазе работы ставится в соответствие один из профильных углов Σ: Σу; Σв.в; Σс; Σн.в.

Обычно фазовый и профильный угол для каждого состояния не равны между собой

Θ ≠ Σ.

Расчет кинематики кулачкового устройства базируется на линейных и угловых размерах его компонентов. Соотношение между ними называют законом выходного звена кинематической схемы.

Его выражают как функцию от текущего угла поворота вала, он учитывает все свойства структуры системы и ее проектных характеристик:

S =f(Θ), где Θ – угол поворота ведущего вала.

Закон выходного звена можно получить двумя методами:

  • расчетно-аналитическим;
  • графоаналитическим.

Расчетно-аналитический способ существенно более точен, но требует сложных расчетов. Его используют как основной при проектировании ответственных механизмов.

Графоаналитический способ вычисления закона проще в исполнении и значительно более нагляден. Его используют для простых устройств и как способ предварительной оценки пред проведением расчетно- аналитических вычислений.

С развитием средств вычислительной техники и программного обеспечения сложности расчетно- аналитического метода отошли в прошлое. Средства трехмерного параметрического моделирования и кинематической симуляции, предлагаемые всеми ведущими производителями программных продуктов семейства CAD- CAE, позволяют одновременно проводить графическое моделирование и аналитические расчеты, существенно облегчая работу конструктора.

Классический графоаналитический способ реализуется:

  • построением кинематических диаграмм;
  • формированием кинематических планов с применением заменяющего механизма.

Чертеж его представляет собой упрощенную модель, содержащую лишь низшие пары. Их отличительное свойство заключается в том, что они обладают в фиксированных положениях ведущего звена теми же значениями координат, скорости и ускорения, как и у моделируемых ими компонентов высшей пары.

Во время построения упрощенной модели следует следить за тем, чтобы сохранялись законы движения ведущего и ведомого элементов кулачкового устройства, а также относительное положение их осей.

Пара высшего порядка моделируется связанной двойкой низших пар. Вследствие этого в схеме возникает фиктивное третье звено, а вместо схемы кулачковых механизмов подставляют эквивалентную схему рычажной системы.

Обычно функция движения выходного звена имеет вид второй производной расстояния по углу положения вала либо по времени. Тогда она имеет физический смысл ускорения, и для графического моделирования применяют способ построения кинематических диаграмм.

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Напомним вкратце, как работает газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя автомобиля. При вращении распредвала происходит его «наезд» (если быть точнее, то выступающей частью, которую называют кулачком) на поверхность толкателя, опирающегося на шток клапана. В этот момент происходит открытие последнего. Когда кулачок перестает «контактировать» с толкателем, возвратная пружина закрывает клапан. Казалось бы все просто. Но, по мере прогрева мотора все металлические элементы конструкции расширяются. Это известно всем еще из школьного курса физики. В двигателях, оборудованных обычными механическими толкателями, изначально для компенсации температурного расширения элементов предусмотрен определенный зазор. По мере прогрева он уменьшается, и мотор начинает уверенно выдавать все заявленные производителем характеристики. Если бы этого не было сделано, то в прогретом двигателе расширенные элементы ГРМ в лучшем случае испытывали бы повышенные нагрузки (что привело бы к их преждевременному износу), в худшем – их просто бы заклинило.

Причины стука гидрокомпенсаторов на горячую

В большинстве случаев может быть причина стука гидрокомпенсаторов на горячем двигателе одна из двух — слишком малая вязкость прогретого масла либо недостаточное его давление. Возникать это может в силу разных причин.

  • Низкий уровень масла. Это очень частая причина, почему стучат гидрокомпенсаторы. Если смазывающей жидкости в картере недостаточно, то велика вероятность, что гидрокомпенсаторы будут работать “на сухую”, без масла, и соответственно, будут стучать. Однако для гидрокомпенсаторов вреден и перелив масла. В этом случае происходит вспенивание смазывающей жидкости, что приводит к завоздушиванию системы, и как следствие, некорректная работа гидрокомпенсаторов.
  • Забитый масляный фильтр. Если этот элемент давно не менялся, то со временем в нем образуется налет из грязи, которая препятствует нормальному движению масла по системе.
  • Неправильно подобранная вязкость. Часто автолюбителей интересует вопрос о том, почему на горячую стучат гидрокомпенсаторы после замены масла. В большинстве случаев, проблема как раз из-за неправильно подобранной вязкости масла либо оно оказалось некачественным. Нет такого что какое то масло любят гидрокомпенсаторы, а какое то нет, нужно просто правильно его выбрать. Если слишком жидкое масло, то может не хватать давления для полного наполнения гидрика. А когда оно плохого качества, то попросту быстро теряет свои эксплуатационные свойства. Замена масла поможет решить проблему, и не забывайте, что вместе с маслом нужно менять и масляный фильтр.
  • Неисправный масляный насос. Как правило эта причина характерна для машин с большим пробегом, у которых насос попросту износился и не в состоянии создать должное давление в системе смазки двигателя.
  • Использование присадок для масла. Большинство масляных присадок выполняют две функции — меняют вязкость масла (понижают, либо повышают ее), а также меняют температурный режим работы масла. В первом случае, если присадка понизила вязкость масла, а гидрокомпенсаторы уже достаточно изношены, то как раз и возникают условия, когда гидрики стучат на горячем двигателе. Что касается температурного режима, то масло оптимально работает именно «на горячую», а присадка может изменить это свойство. Соответственно, после заливки присадки в масло могут застучать гидрокомпенсаторы, когда не хватает давления продавить масло в них. Обычно по причине слишком жидкого масла.
  • Проблемы в плунжерной паре. При такой неисправности масло вытекает из полости под плунжером, а именно между втулкой плунжера и самим плунжером. В результате этого гидрокомпенсатор не успевает выбирать рабочий зазор. Данная поломка может возникать из-за износа либо засора шарикового клапана в плунжерной паре. Может износиться сам шарик, пружина, рабочая полость (канал). Если это произошло, то поможет уже только замена гидрокомпенсаторов.

Устройство газораспределительного механизма

В современных моторах газораспределительный механизм располагается в двигателя. В его состав входят следующие основные элементы:

  1. Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов.

    На валу имеются опорные шейки и кулачки, которые и толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, поскольку от этого зависит длительность и степень открытия клапана. Также кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечивать попеременную работу цилиндров.

  2. Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят:
    • цепь или ремень;
    • шестерни валов;
    • натяжитель (натяжной ролик);
    • успокоитель и башмак.
  3. Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню.

    На тарелках клапанов сделаны специальные фаски, которые обеспечивают более плотное прилегание к отверстиям в головке блока цилиндров. Это место называется седлом. Кроме самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы, обеспечивающие его правильную работу:

    • Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.
    • Маслосъемные колпачки. Представляют собой специальные уплотнители, которые не допускают попадания масла в камеру сгорания по стержню клапана.
    • Направляющая втулка. Устанавливается в корпус ГБЦ и обеспечивает точное движение клапана.
    • Сухари. С их помощью пружина крепится на стержне клапана.
  4. Толкатели. Через толкатели передается усилие от кулачка распредвала на стержень. Изготавливаются из высокопрочной стали. Они бывают разных видов (механические (стаканы), роликовые, гидрокомпенсаторы). Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распредвала регулируется вручную. Гидрокомпенсаторы или гидротолкатели автоматически поддерживают нужный тепловой зазор и не требуют регулировки.
  5. Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному.
  6. Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы устанавливаются не на все двигатели. Более подробно про устройство и принцип работы можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Зачем нужны гидрокомпенсаторы?

С прогревом двигателя до его рабочей температуры происходит параллельное нагревание других устройств силового агрегата. Детали расширяются, из-за чего между элементами конструкции уменьшаются зазоры.

Если говорить о ГРМ, точность зазоров очень важна — от этого зависит чёткость работы ДВС. Зазоры клапанных механизмов можно регулировать как вручную, так и при помощи специальных устройств. Клапаны находятся под постоянной тепловой и ударной нагрузками. Кстати, все детали ГРМ прогреваются неравномерно, и естественный износ — это основная «болезнь» клапанного механизма.

Термический зазор обеспечивает нормальную работу клапанной системы. Выпускные клапаны из-за контакта с горячими газами нагреваются намного сильнее впускных, поэтому и зазоры здесь больше. Отрегулированные зазоры постоянно меняются из-за износа механизма и по другим причинам. Их изменения ведут к преждевременному износу ГРМ. Клапаны начинают стучать, топливо расходуется стремительно, мощность мотора падает.

Выпускные клапаны страдают намного больше впускных. Горячий газ, проходя через нарушенные уплотнения, может разрушить седло клапана и его тарелку. А еще образование зазора ведет к увеличению ударных нагрузок и к потере мощности силовым агрегатом.

Регулировку зазоров можно провести вручную — но только при наличии опыта и соответствующих навыков. Подстройка должна проводиться через каждые 15 000 км. Проводить процедуру приходится с учетом температурных колебаний — среднее значение здесь в расчет не берется. С гидрокомпенсаторами, регулирующими зазор автоматически, возникает куда меньше проблем.

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.

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий