Распределительный вал (в дальнейшем распредвал) предназначен для передачи движения клапанам от коленчатого вала. Обычно он выполняется целиком с кулачками и некоторыми элементами привода.
Распределительные валы изготовляют из цементуемой или из углеродистой стали. Распредвалы для тюнинга автомобилей ВАЗ имеют несколько основных параметров, в которых мы и попробуем разобраться для того, что бы осознанно выбрать распредвал.
Почему все стремятся увеличить обороты двигателя?
Как известно, крутящий момент — это произведение давления на поршень и плеча коленвала, а мощность — это произведение момента на обороты двигателя. Именно поэтому все стремятся увеличить в том числе и обороты двигателя и важную роль здесь играет конструкция тюнингового или спортивного распредвала.
Стандартный распредвал
Подъем 16 клапанного распредвала — 7,55 мм, угол открытия клапана — 273 град. перекрытием клапанов 0,3 мм.
Не самый главный параметр при выборе распредвала, характеризует максимальную величину подъема клапана и, как следствие, выталкивание/всасывание большего количества топливо-воздушной смеси из камеры сгорания в единицу времени. Мы назвали его не самым главным, потому что есть и другие способы увеличить количество смеси попадающей в цилиндры через клапана (например, установка клапанов большего диаметра). Большой подъем предпочтителен для высокооборотистых и большеобъемных двигателей.
Подъем распредвала определяется по формуле Подъем=А-Б где А -расстояние от от оси распредвала до вершины кулачка, Б — расстояние от заводской базы до оси распредвала. Как видно из формулы, увеличить подъем распредвала можно либо увеличив А, либо уменьшив Б.
Когда заготовка не позволяет дальше увеличивать расстояние А (нехватает «мяса», обычно когда распредвал изготавливается из стандартной заготовки), начинают уменьшать расстояние Б и появляется расстояние Б1, и, как видно из формулы, подъем распредвала увеличивается.
При установке неполнобазного распредвала, что бы компенсировать появившийся зазор между базой и клапаном, используют так называемые «подпятники» или «таблетки» — это набор кружочков определенной толщины . Использование неполнобазных валов в спорте крайне не желательно, так как общая конструкция с появлением лишних деталей теряет надежность.
Время открытия клапана (не путать с перекрытием)
Определяется профилем кулачка — чем он более острый, тем время, в течении которого клапан будет открыт — меньше, чем более «выпуклый» — тем время открытия, соответственно, дольше. Так же с помощью профиля кулачка можно регулировать скорость открытия/закрытия клапана в пределах одного такта.
Фаза — это момент открытия и закрытия клапанов относительно положения коленчатого вала (КВ). На что влияет увеличение или уменьшение фазы можно понять на примере сравнения процессов в стандартном газораспределительном механизме (ГРМ) и ГРМ с использованием тюнингового распредвала.
В стандартном ГРМ в первом такте работы двигателя впускной клапан открывается сразу же, как только поршень начинает свое движение к НМТ. При использовании тюнингового распредвала с увеличенными фазами газораспределения. В первом такте впуска поршень начинает свое движение к НМТ, а впускной клапан все еще закрыт, и когда в цилиндре образуется достаточное разряжение — впускной клапан открывается и топливно- воздушная смесь буквально врывается в камеру сгорания.
Поскольку при высоких оборотах появляется инертность при заполнении топливно-воздушной смесью камеры сгорания, таким образом, мы увеличиваем скорость наполнения цилиндра, что очень важно при повышенных оборотах.
Теперь рассмотрим фазу выпуска на стандартном распредвале. Дойдя до НМТ, поршень начинает такт вытеснения отработанных газов через выпускной клапан. Выпускной клапан открывается вместе с началом движения поршня и закрывается в конце такта. При использовании тюнингового распредвала с широкими фазами процесс приобретает несколько иной вид. После воспламенения рабочей смеси поршень совершает работу и движется к НМТ.
В конце своего движения работа практически равна нулю, и, что бы ускорить освобождение камеры от выхлопных газов, имеет смысл начать открывать впускной клапан. Что и происходит при использовании тюнингового распредвала.
Почему распредвалы с большой фазой нестабильно работают на холостом ходу?
Ну, во-первых, при использовании широкофазных валов в начале такта сжатия впускной клапан все еще открыт и часть топливно-воздушной смеси уходит во впускной канал.
Во-вторых в конце рабочего хода поршня выпускной клапан уже открыт и давление в цилиндре падает, вместо того что бы совершать полезную работу.
Итак, на основании вышесказанного можно сделать вывод, что распредвалы с большим подъемом и широкой фазой лучше выбирать только для спорта, потому что их установка требует много доработок, и езда в городском режиме очень некомфортна, а постоянное выкручивание двигателя в зону высоких оборотов приводит к уменьшению ресурса. Поэтому для тюнинга можно рекомендовать распредвал с широкой фазой и небольшим подъемом.