Сколько оборотов делает распредвал за один оборот коленвала

Настройка распредвалов, часть 1 — ТЕОРИЯ

В нашем 1zz-fe поселились и прижились распредвалы MWR Stage 2 произведённые лидером американского распредвалостроения фирмой CROWER.
Будучи не настроенными они не дают такого прироста мощности на который рассчитаны. Но я в своё время очень ломал голову — как это настраивать распредвалы?! И как выяснилось никто не знает либо просто не хотят рассказывать ничего бесплатно (бизнесмены херовы), а те кто это якобы умеют делать просят огромные бабки за настройку без гарантии результата. В общем моё нищебродское состояние позволяло только осваивать и настраивать всё самому. Далее начались поиски и изучение информации.

Основы
На 4х-тактном двигателе на каждый оборот распредвала приходится 2 оборота коленвала. Объёмная эффективность двигателя основана на заполняемости смесью цилиндров. То есть если 2-х литровый двигатель наполнить 2-мя литрами топливо-воздушной смеси то можно сказать что его объёмная эффективность равна 100%. Если 2-х литровый двигатель наполнить 3-мя литрами смеси это будет уже 150%. Объёмная эффективность более 100% свойственна двигателям с наддувом поскольку смесь загоняется в цилиндры под давлением. Атмосферные двигатели также могут иметь объёмную эффективность немного выше 100%, но как правило это происходит только на короткое время и в пике мощности.
Принципы проектирования распредвала подразумевают что он будет повышать объёмную эффективность в определённом диапазоне. Сам по себе любой распредвал не генерирует "лошадки" из ниоткуда, как принято считать. Он лишь переносит их из одного участка диапазона оборотов в другой, меняя объёмную эффективность движка там или сям.

4-х тактный двигатель это:
-Впуск
-Сжатие
-Сгорание
-Выпуск

Если смотреть на работу распредвала мы увидим следующую последовательность. начнём с такта выпуска ибо из-за цикличности всего процесса последовательность не важна Когда выпускной кулачок толкает выпускной клапан поршень начинает движение вверх, выталкивая сгоревшую смесь. Впускной клапан начинает открываться и в то же время закрывается выпускной, далее поршень начинает движение вниз и в нижней мёртвой точке впуск полностью закрывается. Потом все клапана остаются закрытыми на такте сжатия и сгорания. И так по кругу.

Перекрытие клапанов (overlap) это момент когда одновременно открыты оба клапана, то есть когда выпускной только закрывается, начинает открываться впускной.

Чтобы увеличить перекрытие необходимо откатить (retard) выпуск и/или опередить (advance) впуск.
Чтобы уменьшить перекрытие необходимо опередить выпуск и/или откатить впуск.

Простые правила настройки валов на атмо движках:
Опережение на обоих валах => большк мощности на низах, меньше на верхах.
Откат на обоих валах => больше мощности на верхах, меньше на низах.
Меньше перекрытие — больше мощности на низах, меньше на верхах.
Больше перекрытие — больше мощности на верхах, меньше на низах.
На атмо движках дополнительное перекрытие называется "продувкой" цилиндра. Продувка используется для того чтобы выходящие выхлопные газы помогали такту впуска, уменьшая насосные потери из-за разницы давлений. Но это приводит к неровному холостому ходу.

Простые правила настройки валов на движках с наддувом, тут всё иначе:
Опережение впуска и выпуска => больше низа, меньше верха
Откат впуска и выпуска => больше верха, меньше низа
Меньше перекрытие => ниже температура отработавших газов (EGT), более быстрая раскрутка турбины (spool), меньше затраты топлива
Больше перекрытие => высокая EGT, более медленная раскрутка турбины, больше затраты топлива

Турбо двигатели не любят перекрытие. Входящий холодный воздух и топливо охлаждают выхлопной газ, делая его более плотным. Это не желательный момент для турбо движков поскольку им не нужна продувка чтобы улучшить наполняемость цилиндра. Охлаждённый и плотный газ в том же самом пространстве имеет меньшее давление на крыльчатку турбины вызывая "лаг". Горячий газ бодрее раскручивает турбину особенно при более раннем открытии выпускного клапана на такте сгорания. При этом часть энергии расширяющихся газов теряется, но это помогает быстрее раскрутить турбину и раньше выйти на спул. Поэтому откат впуска необходим чтобы избежать перекрытия.

Откат в фазах распредвалов
Откат хорошо сказывается на высоких оборотах потому что клапана закрываются позже. Впускной клапан закрывается после того как как поршень уже начал сжатие т.е. движение верх. Но это плохо сказывается на низких оборотах поскольку в это время скорость воздуха на впуске не высока и уже впущенный в цилиндр воздух (точнее смесь) выдавливается обратно во впускной коллектор, вызывая излишние завихрения воздуха и потерю объёмной эффективности (динамическая степень сжатия снижается, а она куда важнее "паспортной" статической).
На высоких оборотах всё совершенно иначе. Воздух имеет вес и начав движение он не хочет просто останавливаться. То есть даже после того как такт впуска закончился и поршень начал движение вверх, но впускной клапан ещё открыт — смесь продолжает заполнять цилиндр по инерции. Вот в этот момент и происходит превышение 100% порога объёмной эффективности цилиндра, хоть и на короткое время и на небольшой процент.

Опережение в фазах распредвалов
Опережение подходит для низких оборотов поскольку клапана закрываются чуть-чуть раньше. Впускной клапан полностью закрывается в момент когда поршень уже внизу и только начинает сжатие. На низких оборотах скорость воздуха на впуске очень низка и смесь можно легко выдавить обратно в коллектор, поэтому закрывая клапан впуска в момент когда поршень находится в нижней точке мы сохраняем объёмную эффективность на более высоком уровне получая дополнительную тягу на низах.
На высоких оборотах опережение фаз не позволяет смеси по инерции переполнять цилиндр, снижая объёмную эффективность.

Мммм, как интересно
Из всего этого напрашивается логичный вывод — что для того чтобы добиться максимальной отдачи двигателя во всём диапазоне оборотов и даже существенно экономить топливо и снижать вредные выбросы — необходимы всегда разные фазы газораспределения.
Нужен стабильный холостой ход, подхват на низах, уверенная середина и при этом хорошо едущие высокие обороты. И добиться этого помогает например VVTi — система изменения фаз газораспределения (у других производителей свои системы и названия но суть всегда одна — динамически менять фазы). Но об этом подробнее в следующей главе.

За один оборот распредвала, сколько оборотов делает коленвал.? нужно надеть ремень ГРМ

нужно надеть ремень ГРМ Ремень порвался и нужно выставить оба вала.

Ford Sierra карбюратор 2-литра

Как я понимаю, речь идёт о одновальном 8-и клапанном полностью чугунном двигателе NE. На этом двигателе распредвал можно крутить отдельно от коленвала не считая обороты при установке нового ремня- клапана с поршнями никогда не встретятся. так что нужно просто поставить их по меткам, не забыв при этом бегунок распределителя установить в сторону контакта 1-го цилиндра. Это можно, конечно, сделать и после установки ремня ГРМ, поворачивая корпус распределителя, но один из зажимов его крышки может при этом стать в очень неудобное положение.

можно по метке на маховике посмотреть

три оборота! впрыск, взрыв, выхлоп.

По меткам выставляется коленвал и распредвал, а ващет за два оборота коленвала распредвал делает один оборот.

Обычно два оборота для четырехтактных двигателей

Ставь по меткам, вообще никогда не интересовало, сколько раз что будет вертется при установке ремня Но если надо то вообще 1:2

Ремень ГРМ ставится не по вычислению количества оборотов коленвала по отношению к оборотам распредвала, а по «меткам». Но на двигателях Рено, например, таковых меток нет. Поэтому ремень там ставится при помощи спецоборудования, определяющего текущее положение коленвала к распредвалу.
Вообще, замена ремня ГРМ процесс несколько рисковый — лучше бы ты посмотрел, для начала, как меняют ремень профессионалы.

Сколько делает оборотов распредвал за один оборот коленвала

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.

Неисправности[ | ]

При эксплуатации из-за разных причин могут наблюдаться такие неисправности:

• износ вала по коренным или шатунным шейкам;
• изгиб;
• разрушение вала[4];
• износ посадочных поверхностей под маховик, сальник (сальники), переднюю шестерню.

При износе шеек выше допустимого или незначительном изгибе, устранимом перешлифовкой, коленчатый вал обрабатывают под следующий ремонтный размер. Однако при больших задирах (например, при выплавлении вкладышей с проворотом) иногда перешлифовывают «через размер», т.е. сразу на 2 размера. Все коренные шейки, а также все шатунные шлифуют в один размер — например, коренные могут быть 2-го ремонтного размера, а шатунные 3-го, в любой комбинации размеров. Коленчатые валы с подшипниками качения и азотированные перешлифовке не подлежат[источник не указан 105 дней

Однако руководства по армейскому полевому ремонту (двигатели боевых машин) обычно предписывают индивидуальный ремонт, поэтому шатунные/коренные шейки могут иметь разный диаметр после шлифовки, и даже не иметь стандартного ремонтного размера(!). Вкладыши при этом растачиваются парами, используются заготовки с минимальным внутренним диаметром. Плюсом является наивысшая скорость починки и унификация запчастей (вкладыши)[источник не указан 105 дней

Разрушение вала происходит от усталостных трещин[4], возникающих иногда из-за прижога галтелей при шлифовке. Трещины развиваются в некачественном материале (волосовины, неметаллические включения, флокены, отпускная хрупкость) либо при превышении расчётных величин крутильных колебаний (ошибки при проектировании, самостоятельная форсировка по числу оборотов дизеля). Возможна поломка по причине превышения числа оборотов, отказе демпфера, заклинивания поршня[5]. Сломанный вал ремонту не подлежит. При износе посадочных поверхностей могут применяться электрохимическая обработка, плазменная или электродуговая наплавка поверхностей, а также другие решения.

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.

Крейцкопф

Крейцкопф предназначен для вынесения из зоны высоких температур головного соединения. Благодаря крейцкопфу поршень воспринимает только осевые усилия, чем повышается его надежность. В то же время, можно решить вопрос и повышения надежности работы головного соединения, поскольку в таком случае его размеры не лимитируются размерами поршня. Поскольку крейцкопф воспринимает осевое усилие от давления газов в цилиндре и нормальную составляющую от разложения этого усилия по шатуну, то основными требованиями к конструкции крейцкопфа являются достаточная механическая прочность, жесткость поперечины (отсутствие прогиба), хорошие условия работы в парах трения.

В общем случае крейцкопф состоит из поперечины 5, башмаков с ползунами 6, головного подшипника 3 с вкладышами 4. Поперечина — стальная поковка с последующей механической обработкой. Цапфы поперечины, работающие в головном подшипнике, шлифуются. Ползуны могут быть стальными литыми или сварными с заливкой белым металлом (баббитомМатериалы, применяемые в судоремонте). Поверхности ползунов шаборятся на плите и по месту — по направляющим крейцкопфа. Ползуны с направляющими представляют собой пару трения — крейцкопфный подшипник.

Рис. 5 Крецкопф и шатун с головным соединением двигателя S70MC

Название “крейцкопфный подшипник», принятое в отечественной терминологии, вполне обосновано, четко определяет этот элемент двигателя. Очень часто в описаниях двигателей зарубежных фирм этим термином (“crosshead bearing») называют головной подшипник («head bearing») крейцкопфного двигателя, что неправомерно, создает путаницу.

Конструкция поперечины зависит от типа верхней головки шатуна и типа крейцкопфа. При “вильчатом” типе верхней головки в каждом цилиндре имеется 2 цапфы и 2 головных подшипника — кормовой и носовой, а в центре поперечины предусмотрено отверстие для прохода хвостовика штока поршня.

Хвостовик крепится к поперечине снизу гайкой (см. рис. 3 А). В современных двигателях для повышения надежности головных подшипников используется безвильчатый шатун, вся нижняя поверхность поперечины является опорной (рис. 5). При этом значительно увеличена площадь головного подшипника, снижено удельное давление в подшипнике. В такой конструкции шток поршня крепится к поперечине сверху с помощью подпятника “В”.

При 2-стороннем типе крейцкопфа к поперечине монтируются башмаки с 4-мя скользящими поверхностями. В двигателях Sulzer и в современных дизелях MAN-B&W эти ползуны могут свободно поворачиваться на специально предназначенных для этого цапфах поперечины (рис. 5). В двигателях B&W старых моделей ползуны жестко крепились к поперечине с торцов. При одностороннем крейцкопфе ползун может быть один. При этом основная опорная поверхность А ползуна предназначена для восприятия нормальных усилий переднего хода, а нормальное усилие в кривошипно-шатунном механизме при работе на задний ход воспринимается накладками заднего хода В, которые скользят по направляющей крейцкопфа с обратной стороны. Односторонний крейцкопф такой конструкции применялся в малооборотных двигателях Гётаверкен.

При масляном охлаждении поршней к поперечине крейцкопфа крепится колено “С” с трубой телескопа для подвода масла, а также сливная труба охлаждающего масла (рис. 5). В двигателях Sulzer для подвода масла используется шарнирное соединение. В теле поперечины предусматриваются сверления для подвода смазки к головному, крейцкопфному подшипникам и на охлаждение поршня.

В главных и вспомогательных 2-тактных крейцкопфных среднеоборотных двигателях с прямоточно-клапанной продувкой типа Bolnes и Smith Bolnes, установленных на мощных буксирах-спасателях голландской постройки, крейцкопф изготавливался в виде поршня с поршневым пальцем и исполнял роль продувочного насоса или агрегата 2-ой ступени наддува в схеме последовательного комбинированного наддува.

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.

Поршень

Поршень — это деталь двигателя, образующая камеру сгорания, работающая как элемент пары трения «поршень-втулка» в самых неблагоприятных условиях высоких давлений (до 150-180 бар) и температур газа (до Tmax= 1900-2100 К), а также как элемент газораспределения в 2-тактных дизелях (рис. 2). В двигателе S70MC-C максимальное усилие на поршень от давления газов составляет около 600 т.

Исходя из условий работы, к конструкции поршня предъявляются требования:

• высокая механическая прочность;
• способность работать при высоких температурах, хороший отвод теплоты и хорошие условия охлаждения;
• низкий коэффициент трения при работе в паре трения;
• хорошая плотность прилегания элементов поршня ко втулке (чтобы исключить перетекание газа из камеры сгорания в подпоршневую полость);
• удачная форма головки с точки зрения: а) смесеобразования и б) направления потока воздуха и газов при газораспределении в 2-тактном дизеле.

Для удовлетворения указанным выше требованиям в крейцкопфных двигателях головки поршней 1 (рис. 3), как правило, изготавливаются из легированной жаропрочной стали в виде поковки с последующей механической обработкой. Материал поршневых колец 2 всех типов двигателей — модифицированный чугун, хорошо работающий в паре трения. Юбки поршней 3 также изготавливаются из чугуна. Штоки поршней 5 передают усилия от движущих сил цилиндров на кривошипно-шатунный механизм, а также работают в паре трения с сальником штокаОбслуживание системы дренажа масла из сальников штоков. Поэтому они прежде всего должны удовлетворять условию механической прочности. Штоки всегда изготавливаются из конструкционных сталей в виде поковки с последующей механической обработкой. Поверхность штока, работающая в паре трения, шлифуется.

Рис. 1 Схема элементов движения тронкового двигателя: 1 — Поршень; 2 — Шатун с головным подшипником; 3 — Шатун; 4 — Шатун с мотылевым подшипником; 6 — Подшипники; 7 — Коленчатый вал; 8 — Рамовый подшипнипник

Поршни крейцкопфных двигателей охлаждаются маслом или водой. В старых конструкциях фирмы B&W при охлаждении маслом оно подводилось по стрелке Е от циркуляционной масляной системы по кольцевому каналу внутри штока поршня, отводилось — по трубе внутри штока (по стрелке L, рис. 3 А). В современных конструкциях фирмы масло на охлаждение подводится по трубе, отводится по кольцевому каналу (рис. 3 В). Охлаждение поршней водой применялось в некоторых конструкциях фирмы Sulzer с помощью 2 телескопических труб, прикрепленных к поршню.

Удачное решение вопросов механической и тепловой напряженностиИзменение тепловой напряженности головок поршней нашла фирма Sulzer, применив так называемую “сотовую” конструкцию поршня с охлаждением по методу “взбалтывания” (рис. 3 С). Массивная головка поршня имеет множество сверлений, подходящих близко к огневой поверхности. На начальном этапе фирма использовала для охлаждения поршня воду. При остановке поршня в ВМТ при работе дизеля вода забрасывается силами инерции в эти отверстия и интенсивно охлаждает тело головки поршня. В двигателях ряда RTA фирма перешла на масляное охлаждение поршней. Не изменяя сотовую конструкцию поршня, для повышения эффективности охлаждения были применены сопла, направляющие струи масла в каждое сотовое отверстие. Для этого пришлось увеличить давление смазочного масла.