Як впливає конструкція распредвала на роботу двигуна
Існує три важливих характеристики конструкції распредвала, які управляють кривої потужності двигуна: величина підйому клапанів, тривалість відкривання клапана і фази газорозподільні распредвала. Про них і поговоримо в цій статті і розглянемо вплив конструкції распредвала на роботу двигуна.
Підйом клапана вимірюється в міліметрах і являє собою максимальну відстань, на яке клапан відходить від сідла. Тривалість відкривання клапанів - це відрізок часу, що вимірюється в градусах повороту колінчастого вала. Тривалість зазвичай вимірюється після того, як клапан піднявся від сідла на малу величину, часто складову 0,5 або 1,2 мм.
Кожен з критеріїв конструкції распредвала пов'язаний з іншими і модифікація одного вплине на те, як інші поліпшать або погіршать роботу двигуна. Але, взагалі кажучи, збільшення підйому клапана і тривалості його відкривання або оптимізація фаз газорозподілу збільшують потужність.
Після невеликого збільшення підйому клапана і тривалості його відкривання, крива потужності зміщується вище в область оборотів. Коли тривалість відкривання і, в меншій мірі підйом збільшуються ще більше, двигун може бути навіть нездатний працювати на низьких оборотах.
З трьох головних критеріїв конструкції, які використовуються на распредвали: тривалість відкривання клапанів, підйом клапанів і фази газорозподілу, тривалість відкривання найбільш добре відома серед конструкторів форсованих двигунів. Таке поширене розуміння відбувається через безпосередній манери впливу тривалості відкривання на потужність двигуна. Із загальних міркувань можна сказати, що чим довше утримуються відкритими клапани, тим більша максимальна потужність двигуна буде отримана. Якщо тривалість відкривання клапана збільшується більш певної величини, додаткова максимальна потужність буде отримана ціною якості роботи двигуна на низьких оборотах.
Для гоночних застосувань максимальна потужність є практично єдиною метою, але для "звичайних" автомобілів з форсованими двигунами дуже важливими є прийомистість і крутний момент на низьких оборотах.
Збільшення підйому клапана може бути корисним внеском у збільшення потужності, т. К. Воно може додати потужність без істотного впливу на характеристики двигуна на низьких оборотах. В теорії конструкція распредвала з короткою тривалістю відкривання клапанів для збільшення максимальної потужності. Теоретично це буде працювати. Однак, механізми приводу клапанів не такі прості. У цьому випадку високі швидкості руху клапанів, що обумовлюються цими профілями, істотно зменшують надійність двигуна.
Коли тривалість відкривання клапана зменшується, то на переміщення клапана з закритого положення до повного підйому і повернення назад залишається менше часу. Коли тривалість ставати ще коротше, будуть потрібні клапанні пружини зі збільшеним зусиллям і часто стає механічно неможливим приводити в рух клапани навіть при відносно низьких оборотах.
Що ж є практичним і надійним значенням максимального підйому клапана?
Распредвали з величиною підйому, більшою 12,7 мм, знаходяться в тій області, яка непрактична для звичайних двигунів. Распредвали з тривалістю такту впуску менш 280о, що поєднується з величиною підйому клапана понад 12,7 мм, забезпечують дуже високі швидкості відкривання і закривання клапанів. Це створює навантаження на механізм приводу клапанів, що помітно зменшує надійність кулачків распредвала, клапанних пружин, стержнів клапанів, напрямних втулок клапанів.
Хоча вал з високими швидкостями підйому клапанів може добре працювати спочатку, термін служби його і направляючих клапанів може не перевищувати 20 000 км. На щастя, більшість фірм-виробників распредвалов конструюють вали так, що забезпечується хороший компроміс між значеннями підйому і тривалості відкривання клапанів, при довгому терміні служби і надійності.
Найбільш докладно обговорювані підйом клапанів і тривалість такту впуску не є єдиними елементами конструкції распредвала, які впливають на вихідну потужність двигуна. Моменти, в які клапани відкриваються і закриваються по відношенню до положення розподільного вала, є такими ж важливими параметрами для оптимізації характеристик двигуна. Ці фази газорозподілу распредвала вказані в таблиці даних, що додається до будь-якого якісного распредвали.
Ця таблиця даних числами і графічно ілюструє кутові положення розподільного, коли впускні і випускні клапани відкриваються і закриваються. Вони визначаються точно в градусах повороту колінчастого вала перед (або після) ВМТ або НМТ.
