что вращается быстрее коленвал или распредвал
Быстрый ответ: Сколько оборотов делает коленвал и распредвал?
Сколько оборотов делает распредвал и коленвал?
Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты).
Что такое распредвал и коленвал?
Распредвал (распределительный вал двигателя) — это важнейший элемент газораспределительного механизма автомобиля! … Если коленвал — это вал, который находится внутри двигателя и приводит в движение поршни,то распредвал — это вал для синхронизации и управления движением впускных и выпускных клапанов двигателя.
Сколько оборотов делает распределительный вал в 4 х Тактном дизеле за один цикл?
Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырехтактном одноцилиндровом двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.
Что вращается быстрее коленвал и распредвал?
Вал газораспределения вращается благодаря ременному или цепному приводу от коленвала. Распредвал осуществляет вращения у 2 раза медленнее нежели коленвал, благодаря передаточному числу шкивов валов.
Как понять что сломался распредвал?
Если во время старта холодного мотора вы услышите глухой стук, тогда можете не сомневаться — это стучит распредвал. Можно попробовать увеличить обороты. Если звук становится звонче, то это стучит коленвал. В противном случае это распредвал.
Что такое распредвал и для чего он нужен?
Распределительный вал или распредвал — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.
Что приводит в движение распредвал?
Коленчатый вал приводимый в движение поршнями приводит в движение распредвал, который двигает клапана, обслуживающие движение поршней. … Для этого на шестеренках и звездочках механизма ГРМ, а также на коленчатом валу (обычно со стороны маховика) существуют спец.
Почему один из тактов двигателя назван рабочим ходом?
В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом.
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.
ГРМ — механизм газораспределения, распредвал
Механизм газораспределения осуществляет впуск в цилиндры свежих порций горючей смеси и выпуск из них продуктов сгорания, отработавших газов. Эти процессы происходят в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров, то есть 1-3-4-2. С отсчетом от шкива распредвала.
К механизму газораспределения (ГРМ) относится ремень распределительного вала, сам распределительный вал, выпускные и впускные клапана, пружины клапанов, винты толкатели и коромысла. Кулачок распредвала действует на клапан через коромысло, как качели. Каждому из клапанов соответствует 1 индивидуальный кулачок. В системе VTEC на кулачки впускных клапанов дополненные еще одним кулачком с большей высотой клапана и большей длительностью открытия клапана. Внешняя пара кулачков в распредвале системе SOHC для открытия выпускных клапанов, внутренняя пара для впускных клапанов. Дополнительный кулачок VTEC ставится между впускными кулачками.
Характеристики кулачков Кулачок
имеет несколько характеристик это подъем, база, высота, профиль, длительность или продолжительность и крутизна. База База это диаметр вала, размер при котором коромысло и клапана находится в 0 состояние, обычно является шириной кулачка (распредвала) X. Высота Высота это самый большой размер на кулачке, обычно меряется, Y. Подъем, вычтите из Базы Высоту (Y-X) И получите подъем кулачка. Размер на который предположительно будет подниматься клапан. Подъем можно увеличить двумя способами, либо уменьшением базы, либо заменой распредвала с высотой кулачка больше раннего. Пример, база распредвала 30мм, высота 40мм. 40-30 и клапан опустится (идеально) на 10 мм. Сточите базу на 4мм в диаметре (2мм по радиусу), и получите 38-26 уже 12 мм.
Пропускная способность и подъем
Во впускном канале ГБЦ имеется сечение S которое перекрывается клапаном S1. При закрытом клапане S1=1 то есть ничего не проходит, при начале движение клапана S1 начинает расти и в какой то момент, обычно полностью открытый клапан, S1=S. Это идеально событие которое необходимо для впуска и выпуска, далее клапан закрывается и S1 начинает уменьшаться до 0.
Как вы понимаете эта система похожа на водопровод, у вас есть входная труба и кран, напор увеличивается по мере открывания крана. В какой то момент выходящий напор сравнивается с поступающим, то есть фактически нет сопротивления потоку. Если у вас есть ход крана, то покрутив его вы можете не добиться ничего. Впускная труба имеет четко заданную пропускную способность. Поэтому опускать клапана в MAX не нужно и не имеет смысла. Другое дело попробовать поддержать клапан в открытом положение на много дольше, для это профиль кулачка делают менее острым и тогда клапан как бы «зависает» на время его фазы. Ниже я представил анимацию разных типов (даже не реальных) как ведет себя клапан при разных профилях.
Количество зубов на ремне и шкиве
На большинстве Шкивов распредвала в двигателях D-Серии D15B-D14-D16 на шкиве 38 зубов, тоесть по 9.47 градусов на зуб, или 18.97 градусов на полный цикл работы двигателя. Длина ремня бывает 103, 104, 106 зубов. Причем на одном и том же блоке в зависимости от количества зубов, высоты блока и ГБЦ количества зубов меняется. Так для D14A4 38 на шкиве и 103 на ремне, а вот на D14A2 на ремне 106 зубов.
Опыт со шприцом
Для понимания наполнения смесью цилиндра можно использовать модель которая есть наверное у всех дома. RPM, Количество оборотов минуту. Чем выше обороты, тем выше скорость движения поршня по цилиндру и тем меньше времени на открытие клапанов. Возьмите шприц, я серьезно, найдите новый чистый шприц без иглы и опустите его в воду. В первом случае медленно потяните за поршень. Естественно вода заполнит почти весь объем. Вылейте воду. Теперь попробуйте сделать тоже самое только более резким движением… Сколько вы набрали? Только половину? Меньше? Тоже самое и в двигателе.
Конечно, в двигателе поршень не останавливается на середине, объем остается прежним, а плотность уменьшается. Мало воздуха, значит мало топлива. Значит, смеси получится мало. К примеру VTEC-E (с 12 клапанами до 2500 оборотов) мало того что на трассе потребляет 6 литров, так еще и со старта выигрывает у многих соперников, ввиду своей «тяговитости и задушености». Еще один пример, зима лед, вы застряли. Если вы раскрутите двигатель до максимальных оборотах то не сдвинетесь не с места, наоборот же на низких оборотах сыграет не мощность, а именно момент.
Газораспределительный механизм в цифрах
Я советую либо себе зарисовывать для понимания. 4х тактовый двигатель называется так, потому что полный цикл составляет 4 действия: Впуск, сжатие, воспламенение и выпуск. Коленвал совершает 1 оборот, тоесть 360 градусов. 180 градусов на опускание поршня, 180 градусов на поднятие поршня. Но так как тактов (действий) 4, а не 2 то коленвалу придется повторить цикл. Тоесть полный цикл работы двигателя в 4 такта составляет 2 оборота или 720 градусов.
Распредвал, который делает полный оборот (360) является «схемой» работы впускных и выпускных клапанов и задает очередность работы цилиндров. В нашем случае 1-3-4-2 со стороны шкива. Распредвал крутится в 2 раза медленнее нежели коленвал, 1 градус на распредвале это 2 градуса полного цикла коленвала. Кстати датчик тахометра располагающийся в распределители меряет именно оборот распредвала и путем механического «умножения» на два выводит обороты на консоль. Если работу двигателя (Впуск, сжатие, воспламенение и выпуск) нарисовать в виде четвертей круга то получится что впускной клапан и выпускной клапан работает только в 1 и 4 четвертях. Но не думайте что клапаны работают только 90 градусов (180 коленвала), ведь клапану нужно время на открытие и закрытие. Поэтому есть дополнительные градусы относительно Нижней Мертвой Точки (НМТ) и Верхней Мертвой Точки (ВМТ) относительно коленвала. Этот угол в пределах 180 — 240 Градусов определяется рабочей поверхностью профиля кулачка. Угол между центрами кулачков впуска и выпуска называется углом перекрытия, в работе двигателя являющимся продувкой. В последнем 4 такте, выпуск, когда выпускной клапан в процессе закрытия, и отработавшие газ выходят через него, открывается впускной клапан. Тем самым новая смесь уже начинает заходить в цилиндр, а выходящие газы меньше нагревают двигатель, и как бы выходя из цилиндра пытаются через впускной коллектор затянуть новую смесь. Вообще двигатель это большой воздушный насос с кузовом, ваша задача обеспечить оптимальную работу насоса, и как можно эффективней перекачать воздух с меньшим уменьшением ресурса.
Примерные длительности фаз, что для чего
Mike Kojima, приводит пояснение длительностей фаз, которые обычно используется в построение двигателя, градусы приведены для коленвала.
Лирика:Цель
Угол перекрытия
Я несколько раз в статье вставляю одну и туже картинку, вы должны видеть и понимать о чем я пишу. Угол перекрытия это время при котором оба клапана открыты, физически это угол между осями (центрами) кулачков. Чем меньше угол перекрытия тем лучше низкие обороты и момент. Чем больше угол перекрытия тем лучше верхние обороты и соответственно мощность. Конечно в SOHC системе нельзя настроить угол перекрытия, в отличие от DOHC (двувальной ) системе ГРМ, но есть возможность отрегулировать фазы.
Разрезная шестерня [нужно проверить]
Самым дешевым тюнингом является разрезная шестерня. Нужна она для изменения фаз тактов впуска и выпуска. Раньше впуск, верхние обороты поднимутся и увеличится мощность, раньше выпуск и увеличится мощность и тяга на низах. Самое интересное в данной настройке, что в низах ваш мозг уже настроен. Ваш пик по мощности уже настроен для работы до 6600 оборотов, до этого предела двигатель настроен, спустите момент немного ниже и все, машина немного изменит характер. Конечно если вы меняете сам распредвал, то придется все же настраивать смеси топливные карты.
Смотря на Шкив распредвала, вы увидите что он крутится против часовой стрелки, если относительно него распредвал повернуть по ходу движения то впускные клапана открываются и закрываются раньше что благоприятно сказывается на низах, если же вращать по часовой стрелки распредвал то вы уйдете в высокие обороты то есть в мощность.
DOHC или SOHC?
В SOHC кулачки выпускного и впускного клапанов находятся на одной оси (вале) и естественно неподвижны. Единственное что вы можете сделать это суммарно поменять фазы впуска и выпуска используя разрезную шестерню. Крутим в одну сторону уменьшаем впуск и увеличиваем выпуск, в другую на оборот. Если же вы берет двувальную систему, то у вас есть возможность регулировать фазы как для впуска так и для выпуска. Причем вы можете еще и поменять один из двух распредвалов не меняя настройки его пары. Именно поэтому DOHC в этом плане выигрывает у SOHC систем.
Сколько оборотов делает коленвал и распредвал?
Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты).
Что такое распредвал и коленвал?
Если коленвал — это вал, который находится внутри двигателя и приводит в движение поршни,то распредвал — это вал для синхронизации и управления движением впускных и выпускных клапанов двигателя. На распределительном валу расположены разнонаправленные кулачки и элементы фиксации вала.
Сколько оборотов делает распределительный вал в 4 х Тактном дизеле за один цикл?
Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырехтактном одноцилиндровом двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.
Сколько оборотов коленвала?
Автомобильные двигатели чаще всего работают по четырёхтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырёхтактном двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.
Сколько оборотов распределительного вала приходится на 10 оборотов коленчатого вала в Четырёхтактном двигателе?
Поэтому за два оборота коленчатого вала распределительный вал делает один оборот. Таким образом, на 10 оборотов коленчатого вала в четырёхтактном двигателе приходится 5 оборотов распределительного вала.
Как понять что сломался распредвал?
Признаки можно определить визуально или даже на слух: характерным симптомом неисправности именно распредвала будет стук при запуске холодного двигателя (в начале проблемы стук пропадает, когда мотор прогреется, а с ухудшением ситуации двигатель будет стучать постоянно).
Что такое распредвал в машине?
Распределительный вал или распредвал — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.
Что приводит в движение распредвал?
Коленчатый вал приводимый в движение поршнями приводит в движение распредвал, который двигает клапана, обслуживающие движение поршней. … Для этого на шестеренках и звездочках механизма ГРМ, а также на коленчатом валу (обычно со стороны маховика) существуют спец.
Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?
Рабочий процесс четырехтактного двигателя протекает за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала. Из четырех тактов рабочий ход является основным, остальные три — вспомогательными.
Почему во время рабочего хода поршень движется вниз?
Работа двигателя внутреннего сгорания
Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком.
Какие процессы составляют рабочий цикл четырехтактного двигателя?
Рабочий цикл такого механизма состоит из четырех тактов, в ходе которых реализуются следующие процессы: Впуск (нагнетание топлива и воздуха). В начале цикла поршень находится в ВМТ. В момент, когда коленвал начинает вращаться, он воздействует на поршень и переводит его в НМТ.
Сколько оборотов делает коленвал и распредвал?
Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты).
Что такое распредвал и коленвал?
Если коленвал — это вал, который находится внутри двигателя и приводит в движение поршни,то распредвал — это вал для синхронизации и управления движением впускных и выпускных клапанов двигателя. На распределительном валу расположены разнонаправленные кулачки и элементы фиксации вала.
Сколько оборотов делает распределительный вал в 4 х Тактном дизеле за один цикл?
Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырехтактном одноцилиндровом двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.
Сколько оборотов коленвала?
Автомобильные двигатели чаще всего работают по четырёхтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырёхтактном двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.
Сколько оборотов распределительного вала приходится на 10 оборотов коленчатого вала в Четырёхтактном двигателе?
Поэтому за два оборота коленчатого вала распределительный вал делает один оборот. Таким образом, на 10 оборотов коленчатого вала в четырёхтактном двигателе приходится 5 оборотов распределительного вала.
Как понять что сломался распредвал?
Признаки можно определить визуально или даже на слух: характерным симптомом неисправности именно распредвала будет стук при запуске холодного двигателя (в начале проблемы стук пропадает, когда мотор прогреется, а с ухудшением ситуации двигатель будет стучать постоянно).
Что такое распредвал в машине?
Распределительный вал или распредвал — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.
Что приводит в движение распредвал?
Коленчатый вал приводимый в движение поршнями приводит в движение распредвал, который двигает клапана, обслуживающие движение поршней. … Для этого на шестеренках и звездочках механизма ГРМ, а также на коленчатом валу (обычно со стороны маховика) существуют спец.
Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?
Рабочий процесс четырехтактного двигателя протекает за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала. Из четырех тактов рабочий ход является основным, остальные три — вспомогательными.
Почему во время рабочего хода поршень движется вниз?
Работа двигателя внутреннего сгорания
Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком.
Какие процессы составляют рабочий цикл четырехтактного двигателя?
Рабочий цикл такого механизма состоит из четырех тактов, в ходе которых реализуются следующие процессы: Впуск (нагнетание топлива и воздуха). В начале цикла поршень находится в ВМТ. В момент, когда коленвал начинает вращаться, он воздействует на поршень и переводит его в НМТ.