Конструкція распредвала і її вплив на характеристики двигуна
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.
Тривалість відкривання клапанів можна легко розрахувати з даних за фазами газорозподілу, наявних в таблиці. Наприклад, для визначення тривалості відкривання впускного клапана складіть момент откоиванія (в градусах перед ВМТ), момент закрьшанія (в градусах після НМТ) і 1800 (тривалість всього такту впуску). Якщо распредвал відкриває впускний клапан в 270. до ВМТ і закриває його в 630 після НМТ, то тривалість відкривання клапана становитиме 27 + 63 + 180 = 2700.
Тепер давайте глибше зануримося в співвідношення фаз газорозподілу распредвала і потужністю. Припустимо, що у нас є два распредвала, вали А і В. Обидва вала мають однакову тривалість відкривання клапана в 2700 і вони обидва мають однакову форму впускних і випускних кулачків. Распредвали такого типу зазвичай відносять до конструкцій з "одним профілем". Однак розподілвали такого типу А і В не ідентичні. Вал А має кулачки, розташовані так, що впускний клапан відкривається за 270 до ВМТ і закривається в 630 після НМТ, а випускний клапан відкривається за 710 до НМТ і закривається в 190 після ВМТ. Для полегшення читання можна уявити ці дані по фазах газорозподілу впускних і випускних клапанів як 27-63-71 - 19. Вал В, проте, має фази газорозподілу 23 o67 - 75 -15.Вопрос полягає в наступному; якщо встановити ці розподільчі вали на наш випробовуваний двигун, як вони вплинуть на потужність? Відповідь буде таким: вал А, ймовірно забезпечить більшу потужність, але двигун буде мати більш вузьку криву потужності і гірші характеристики в режимах холостого ходу / часткового відкривання дросельної заслінки, ніж вал В. Чому? Зміни в роботі цих двох распредвалов, очевидно, не пов'язані з тривалістю відкривання клапанів або величиною їх підйому: Жоден із цих параметрів залишаються однаковими. Відмінності в кривих потужності є результатом змін в фазах газорозподілу або, що більш загальне, в кутах між центрами кулачків для кожного распредвала.
Кут між центрами кулачків є кутовим зміщенням між центральною лінією кулачка впускного клапана (часто називаемогo просто впускним кулачком) і центральної 'лінією кулачка випускного клапана; (Званого випускним кулачком).
Кут відповідного циліндра зазвичай вимірюється в кутах Повороту розподільного вала, так як ми обговорюємо зсув кулачків один щодо одного, яке є одним з декількох моментів, коли характеристика распредвала вказується в градусах повороту распредвала, а не в градусах повороту колінчастого вала. За винятком двигунів, що використовують два распредвала в головці блоку ціліндрoв.
Кут безпосередньо впливає на перекриття клапанів, т. Е. На період, коли впускний і випускний клапани відкриті одночасно. Перекриття клапанів вимірюється SB кутах повороту колінчастого вала. Коли кут між центрами кулачків зменшується, то моменти закривання випускного клапана і відкривання впускного клапана будуть перекриватися більше. Слід пам'ятати, що на перекриття клапанів також впливає зміна тривалості відкривання: коли тривалість відкривання збільшується, перекриття клапанів теж збільшується, забезпечуючи відсутність змін кута для компенсації цих збільшенні.
Для полегшення розуміння цієї ситуації повернемося до наших розподіл-валів А і В і розглянемо елементи взаємозв'язку. Обидва распредвала мають тривалість відкривання 2700. Форма кулачка для вала А (фази газорозподілу: 27 - 63 - 71 -19) забезпечує кут між центрами кулачків в 1080 з перекриттям клапанів в 460. Вал В (фази газорозподілу: 23 - 67 - 75-15 ) має кут в 1140 і перекриття клапанів 380 (пам'ятаєте, що коли кут збільшується, перекриття зменшується). Як раніше вказувалося, вал А забезпечує двигуну хорошу потужність на високих оборотах, але, ймовірно, зменшує ефективність на низьких оборотах. Кулачки на валу В, проте, розведені далі один від одного, що характеризується збільшенням кута до 1140. Це зменшує перекриття клапанів на 80 і дозволяє двигуну плавно працювати на холостому ходу, видавати більший вакуум в колекторі і при холостому ході, і в русі. При цьому забезпечується краща економічність і, ймовірно, більш широкий діапазон потужності. Однак, з іншого боку, збільшення кута (зменшення перекриття клапанів) зменшує ефективність впуску, відповідно і, відповідно, двигун видаватиме меншу максимальну потужність.