Как нарастить кулачки распредвала

Износ кулачка распредвала ОКБ 58.

Приветствую. Приобрел данный б/у распредвал с некоторыми дефектами. Кулачек второго цилиндра имеет износ ~0.3 мм, и несколько кулачков на самой нагруженной части имеют в большей или меньшей степени некую эрозию в виде крошечных ямок.
Какие могут быть последствия при эксплуатациии вала с такимии дефектами?
Можно ли эти дефекты каким-либо образом исправить, например цементация/азотирование итак далее?
И еще вопрос по меркировке валов ОКБ. В моем случае номер стоит на утолщении между кулачками 3-го и 4-го цилиндров, хотя на большинстве фотографий в интернете маркировка вала проставлена на заднем торце.
Выпускались ли валы с такой маркировкой как в моем случае?

Распределение восстановления. Ремонт распредвалов

В наших прошлых статьях мы начали разговор о реставрации механизмов и деталей ДВС. Мы же осветили вопросы восстановления блока и головки цилиндров, рассмотрели случаи, когда есть смысл реставрировать коленвал.

Здесь оценим целесообразность ремонта распредвала. Как правило, распределительный вал считается одной из самых надежных и долговечных деталей двигателя, ведь его изготовляют из особых марок высокопрочного чугуна или легированных сталей с последующей термообработкой. Инженеры-проектировщики рассчитывают его ресурс на весь срок службы мотора. При этом эксплуатации данной детали подразумевают циклические знакопеременные нагрузки и повышенное термическое воздействие, к тому же вал является прецизионным изделием, поэтому ключевое требование к нему – способность сохранять свои параметры во всех режимах работы ДВС. Все вышесказанное прозрачно намекает: запчасть этого класса не может быть дешевой. И если проблема распределительный вал все-таки настигла, нужно готовиться к серьезным расходам…

…или все же не нужно?

Рассмотрим варианты. Новая оригинальная запчасть от официального представителя (при условии, что она еще выпускается) – это отправная точка для сравнения. Надежность и геометрические параметры идентичны исходному, но цена по плечу не каждому (а на дорогих моделях люкс-марок сравнима с ценой бюджетного двигателя в сборе). Рынок предлагает желающим сэкономить недорогие китайские аналоги, однако «слава» металлургов из КНР говорит сама за себя: лучше уж купить б/у запчасть на разборке. Если вам повезет, вы отыщите вал не хуже родного за сравнительно небольшие деньги. Недостаток такого подхода – отсутствие каких-либо гарантий. Восстановление распредвала – это золотая середина среди рассмотренных вариантов. Такое решение ненамного дороже обычного бэушного экземпляра, но представляет уже проверенный, оцененный и исправленный распредвал.

Как обычно, подкрепим теорию цифрами. Новый распредвал на Mercedes Benz E стоит около 600 долларов США. Китайские эрзацы можно приобрести в 4 раза дешевле. Не удивляйтесь, если прослужат они в 4 раза короче. Сайт PartMart предлагает восстановить распредвал Mercedes Benz E за 120 долларов. При этом в отличие от детали с разборки, данный образец хоть и не является новой запчастью, но уже обработан и протестирован, поэтому на него можно получить гарантию.

Нюансы реставрации распределительного вала

Конструктивно распределительный вал представляет собой ось с выполненными на ней кулачками и отшлифованными участками между ними – опорными шейками. Профиль кулачка рассчитывается по особым формулам конструкторами двигателя и фактически программирует режимы работы ДВС: он задает величину и смещение фаз цикла газораспределения, продувку камеры сгорания, таким образом обеспечивая надежную и бесперебойную работу мотора на всем интервале частоты вращения. Кроме того, на распределительном валу находится разрезная шестерня, которая при помощи ремня либо цепи ГРМ синхронизирует обороты распределительного и коленчатого валов в строгом передаточном отношении 1:2. В теории ДВС существует 4 вида профиля: выпуклый, вогнутый, тангенциальный и безударный, при том что именно первый из них получил наибольшее распространение, а остальные считаются экзотикой и в серийных моделях применяются крайне редко. Поверхность кулачков вала, а так же опорных шеек создает пары трения с сопрягаемыми деталями: толкателями клапанов и постелью распредвала соответственно. Как правило, в зоне контакта этих пар имеет место трение скольжения (кроме случаев с роликовыми толкателями клапанов, где происходит трение качения). Кулачки также могут испытывать ударные нагрузки при контакте с толкателем. Такие условия работы на большой частоте вращения приводят к усиленному переносу металла и ускоренному износу рабочих поверхностей, а так же к локальному повышению температуры, что ускоряет изменение структуры металла, а значит и его разрушение. Конструкторы противодействуют этому негативному явлению повышением твердости рабочей поверхности (например, гальваническим хромированием, термообработкой химическим травлением и т.д.) высоким классом чистоты обработки и, самое главное, применением прогрессивных синтетических смазывающих материалов, создающих между трущимися телами масляную пленку.

Причины и признаки отказа валов

Первый признак неполадки — посторонний шум. Если при запуске мотора в районе ГРМ слышен нехарактерный стук – значит, пора обратиться на сервис. Конечно, неопытному водителю сложно определить, что и где именно стучит, и постукивание еще не повод для драмы, но первый звонок для того чтобы искать причину. Ведь всегда легче предотвратить неприятность, чем бороться с ее последствиями. Если игнорировать этот симптом, шум будет появляться все чаще даже при постоянной работе двигателя.

Причина может скрываться в одной и следующих проблем:

• износ опорных шеек распределительного вала;
• износ рабочих поверхностей кулачков, проявление на них сколов, раковин, царапин и трещин;
• разрушение зубьев разрезной шестерни;
• изгиб, нарушение балансировки, а следовательно радиальное биение вала;
• трещины на самом валу.

Кроме того, следует обращать внимание на подтеки и следы масла в районе сальника распредвала. Если он поврежден, то условия смазки не обеспечиваются, что грозит переходом к сухому трению со всеми вытекающими (во всех смыслах) последствиями.

Способы устранения дефектов

Поврежденный вал прежде всего проходит тестирование на соответствие заданным параметрам. Если износ не превышает допустимых пределов восстановления, то могут быть выполнены следующие операции:

• Шлифовка и полировка кулачка пастой гои позволит убрать мелкие дефекты поверхности такие как царапины и вмятины и обеспечить надежность покрытия масляной пленкой рабочей поверхности
• Перетачивание опорных шеек под ремонтный вкладыш постели (в этом случае распредвал придется сдавать в ремонт вместе ГБЦ, чтобы обеспечить их подгонку после ремонта)
• Рихтовка распредвала чеканкой либо прессом — выполняется, если допустимое отклонение от соосности не больше 0,1мм

Когда ремонт не имеет смысла

Если ваш вал по каким-либо причинам вышел за пределы допустимых параметров: кулачки потеряли более 2 мм своей расчетной высоты, их поверхности повредили глубокие трещины, сколы или задиры, биение вала превысило 0,2 мм, а овальность — 0,02 мм и прочее — реанимировать такую деталь, к сожалению, не удастся.

Наплавка порошковой проволокой и газосваркой, порошково-плазменное напыление и прочие способы наращивания рабочего тела – хорошо работает в лабораторных условиях, но редко применятся на практике. Приемлемый результат обеспечивается исключительно строгим следованиям всех технологических параметров процесса наплавки/напыления, что в свою очередь требует высоких производственных затрат. Стоимость детали, отремонтированной таким способом сопоставима с ценой новой запчасти, поэтому экономическая целесообразность этих технологий появляется лишь в уникальных случаях (реставрирование ретро автомобилей и машин люкс марок штучной сборки, а также тяжелой строительной грузовой и сельхоз техники), что не является предметом данной статьи и не интересует среднестатистического владельца серийного авто.

Что же делать, если родной распредвал не подлежит восстановлению, а цена оригинальной новой детали неподъемна? Сайт PartMart предлагает своим посетителям уникальную услугу: поиск необходимой детали на вторичном рынке и ее восстановление под заказ — для многих автолюбителем это может стать идеальным решением проблемы, что позволит надолго забыть о неисправности ГРМ.

Все о спортивных распредвалах

Максимальная мощность двигателя и форма графика мощности зависят от распредвала больше, чем от остальных элементов двигателя. Рассмотрим, как работает распредвал на примере одного цилиндра, и какие при этом существуют ограничения.

В идеальном режиме, когда поршень движется вниз в цикле всасывания, впускной клапан открывается, пропуская в цилиндр топливовоздушную смесь, и закрывается после заполнения цилиндра. Учитывая, что фаза и «длительность» работы кулачка являются фиксированными, они будут идеальными лишь при определенной частоте вращения коленвала и, возможно, лишь при единственном положении дроссельной заслонки. Это то, чего многие не понимают. При разных оборотах двигателя клапан будет закрываться либо с опозданием, и тогда смесь, заполнившая цилиндр, начнет выходить обратно, либо раньше времени, до того, как смесь заполнит цилиндр до конца. Поэтому, в реальности, все распредвалы работают в компромиссном режиме. Если мы хотим получить от распредвала выигрыш только в мощности, то это произойдет за счет качества работы на холостых оборотах и крутящегой момента в режиме рабочего диапазона.

Начнем с начала. Период, в течение которого впускной клапан открыт, назовем термином «продолжительность». Продолжительность выражается в градусах поворота коленчатого вала. При работе стандартного распредвала клапан начинает открываться при «недовороте» коленвала 5-10 градусов до ВМТ (верхняя мертвая точка). Стандартный распредвал открывает клапан плавно — для уменьшения износа и снижения шума. Далее клапан достигает верхней точки и, наконец, закрывается примерно при 20 градусах после НМТ (нижняя мертвая точка). Этот период времени называют «продолжительностью работы кулачка». Обычно он составляет 200 – 220 градусов поворота коленчатого вала. Многие мотористы первым делом стараются увеличить продолжительность работы кулачка. Как правило, большая продолжительность позволяет двигателю развить большую мощность на повышенных оборотах. У высокопроизводительных распредвалов продолжительность работы кулачков может составлять от 250 до 320 градусов, а на гоночных двигателях — и более. Однако, само по себе это число пока еще ни о чем не говорит. Кулачок, например, может иметь очень пологие траектории подъема и опускания, тогда выигрыш в увеличении общей зоны открытия под клапаном, по сравнению со стандартным кулачком, получится небольшим. В то же время, кулачок с такой же продолжительностью, но с крутыми профилями будет обеспечивать очень быстрое открытие и закрытие, что придаст двигателю совершенно иные характеристики,

У стандартного распредвала для дорожных машин кулачок поднимает клапан на 9,6 мм, в то время как у спортивных двигателей эта цифра может доходить до 13,2 мм. Цифры, характеризующие высоту открытия клапана, часто производят впечатление — люди инстинктивно полагают, что чрезмерное увеличение высоты подъема дает большую мощность, хотя, это не совсем так. Иногда высоту подъема увеличивают для того, чтобы увеличить время «зависания» клапана в точке максимального подъема. Один из способов получения выигрыша по времени без увеличения продолжительности состоит в поднятии клапана на большую высоту.

С помощью испытательного стенда можно определить, в какой момент поток смеси через систему клапан — седло начинает убывать. После этого момента нет смысла открывать клапан дальше — это не даст выигрыша в мощности. Смысл быстрого открывания клапана, или «ускорения клапана», заключается в том, что само движение клапана используется для создания во впускном коллекторе разрежения — «импульса». Именно благодаря этому процессу мощность двигателя начинает зависеть от конструкции распредвала, так как этот импульс влияет на частоту вращения, что и приводит к увеличению мощности.

Выпускной кулачок должен открывать клапан достаточно рано, чтобы цилиндр успел очиститься от продуктов сгорания. При позднем открытии оставшиеся в цилиндре несгоревшие газы будут смешиваться с поступающей свежей смесью; раннее открытие может существенно снизить мощность рабочего хода, так как давление, толкающее поршень вниз, будет сбрасываться через выпускной канал. Тоже и при закрытии: если закрыть клапан слишком рано, то отработанные газы не успеют выйти, а если слишком поздно, то входящая порция смеси будет вытолкнута в выхлоп вместе со сгоревшими газами. Такое может происходить потому, что в момент прохода поршня через ВМТ при переходе от такта выпуска к такту впуска впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Это называется «перекрытием клапанов». Этот «перелив» из впускного канала в выпускной может дать двигателю несколько преимуществ. Во-первых, выхлопные газы, выходящие из цилиндра могут быть использованы для создания вакуума — нечто подобное происходит при выдергивании пробки из бутылки. Это будет помогать опускающемуся поршню втягивать в цилиндр свежую смесь. Во-вторых, выхлопную систему можно настроить так, что свежая смесь, переливающаяся в выпускной канал, будут втягиваться обратно в камеру сгорания перед самым закрытием выпускного клапана. Решающим обстоятельством является здесь не продолжительность перекрытия (выражаемая в градусах поворота коленчатого вала), а то, насколько высоко поднимаются клапаны в верхней мертвой точке. При стандартном распредвале высота подъема обоих клапанов в верхней мертвой точке может доходить до 0,76 мм, в то время, как для гоночных автомобилей эта величина достигает 5 мм. В целом, чем больше подъем клапанов при перекрытии, тем при больших оборотах двигатель достигает максимальной мощности, и тем хуже распределение мощности. Здесь уже возникает проблема зазора между клапанами и поршнем. При чрезмерно больших кулачках, дающих высокий подъем клапанов в фазе перекрытия, приходится делать в поршнях специальные углубления — «карманы», чтобы исключить столкновение поршня с клапанами к верхней мертвой точке.

Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия модифицированный распредвал не дает максимальной эффективности. С помощью специального регулировочного шкива (его часто называют шкивом Верньера) можно выставить распредвал на «опережение», тогда в верхней мертвой точке впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной. Установка распредвала на «запаздывание» даст нам больший подъем выпускного клапана, чем впускного. Именно соотношение между подъемом двух клапанов в верхней мертвой точке и определяет эффективность работы распредвала. Теоретически, опережение распредвала будет смещать пик мощности вниз по диапазону оборотов, а отставание будет давать противоположный эффект. У некоторых двигателей, например Rover Мini и Ford, наилучшие результаты достигаются с опережающим распредвалом. Степень опережения выражается в градусах поворота коленвала, которое необходимо для полного открытия впускного клапана.

Продолжительность перекрытия в значительной степени определяется углом между выступами «впускного» и «выпускного» кулачков (этот угол называется «центральным углом кулачков»). Для распредвала с одинаковым подъемом клапанов в верхней мертвой точке этот угол составляет 110 градусов. Если вы выставите такой распредвал так, чтобы на 110 градусах он обеспечивал полное открытие впускного клапана, то обнаружите, что в момент перекрытия в верхней мертвой точке оба клапана открыты одинаково. Для обеспечения «опережающей» работы этого распредвала необходимо добиться полного открытия раньше, например, на 105 градусах.

Из вышеизложенного следует, что опережение распредвала можно регулировать, измеряя подъем клапанов в момент перекрытия в верхней мертвой точке. Независимо от того, какой это распредвал и на каком двигателе он стоит, одинаковый подъем клапанов в ВМТ будет иметь место при том угле поворота, на который развернуты друг относительно друга (в результате шлифовки) кулачки распредвала — обычно, 110 градусов. Можно выставить распредвал на опережение, но не следует его доводить до того, чтобы подъем выпускного клапана составлял меньше 66 процентов (2/3) от подъема впускного клапана. Например, если подъем впускного клапана — 3.8 мм, то подъем выпускного клапана — 2.5 мм. Распредвалы и их синхронизация — это очень сложная тема, доверять ее можно только профессионалам…

Распределительные валы для автомобилей ваз

Распределительный вал хоть и один из самых маленьких и простых частей мотора, но даже небольшое изменение его характеристик даёт ощутимое изменение в поведении машины.

Основные параметры и объем доработок ГБЦ при установке «тюнингованых» распредвалов мы и рассмотрим в этом материале.

Подъем клапана 10,50 мм

ширина фаз 256 градусов

Вал на двигатель устанавливается аналогично стандартному валу. Не требует регулируемых звезд привода, изменения систем впуска и выпуска.

Подъем клапана 11,20 мм,

ширина фаз 289 градусов

Вал на двигатель устанавливается аналогично стандартному валу. Не требует регулируемых звезд привода, изменения систем впуска и выпуска.

Подъем клапана 11,33/10,50 мм

ширина фаз 256/256 градусов

Рекомендуемые установочные фазы — впуск открытие 29 градусов до ВМТ, закрытие 61 градусов после НМТ, выпуск открытие 61 градусов до НМТ, закрытие 29 градуса после ВМТ. Требуется наличие регулируемой звезды привода вала.

Подъем клапана 11,80 мм

ширина фаз 296 градусов

Рекомендуемые установочные фазы — впуск открытие 42 градуса до ВМТ, закрытие 76 градусов после НМТ, выпуск открытие 76 градусов до НМТ, закрытие 42 градуса после ВМТ. Требуется наличие регулируемой звезды привода вала и спортивной системы впуска и выпуска.

Подъем клапана 12,10 мм

ширина фаз 304 градуса

Рекомендуемые установочные фазы — впуск открытие 52 градуса до ВМТ, закрытие 72 градусов после НМТ, выпуск открытие 72 градусов до НМТ, закрытие 52 градуса после ВМТ. Требуется наличие регулируемой звезды привода вала и спортивной системы впуска и выпуска.

Подъем клапана 11,3 мм впуск, 10,2 мм выпуск

ширина фаз 244 градуса впуск, 234 градуса выпуск

Идеально подходит для установки на серийный двигатель 1500 см3. Оптимальный диапазон движения 1000…5500 об/мин. При этом мощность увеличивается на 6-10* л.с., момент на 12* Н*м. Имеет стабильный холостой ход.

Подъем клапана 11,4 мм впуск, 10,2 мм выпуск

ширина фаз 248 градусов впуск, 236 градусов выпуск

Аналог распределительного вала 113, только для двигателей с гидрокомпенсаторами.

Подъем клапана 11,5 мм впуск, 11,5 мм выпуск

ширина фаз 290 градусов впуск, 290 градусов выпуск

Распределительный вал предназначен для установки, в основном, на доработанный двигатель 1700 см3, 1800 см3. Диапазон движения 3000…7500 об/мин. Прирост моментно-мощностных показателей зависит от уровня доработки двигателя.

Подъем клапана 11,8 мм впуск, 11,3 мм выпуск

ширина фаз 260 градусов впуск, 246 градусов выпуск

Идеально подходит для установки на серийный двигатель 1700 см3, 1800 см3. Оптимальный диапазон движения 1200…6500 об/мин. При этом мощность увеличивается на 12-16* л.с., момент на 10* Н*м. Имеет стабильный холостой ход

Подъем клапана 11,9 мм впуск, 11,3 мм выпуск

ширина фаз 263 градуса впуск, 250 градусов выпуск

Аналог распределительного вала 118, только для двигателей с гидрокомпенсаторами.

Подъем клапана 12,5 мм впуск, 12,2 мм выпуск

ширина фаз 322 градуса впуск, 318 градусов выпуск

Распределительный вал предназначен для установки на доработанный двигатель 1700 см3…1900 см3. Диапазон движения 3500…8000 об/мин. Прирост моментно-мощностных показателей зависит от уровня доработки двигателя.

Подъем клапана 13,0 мм впуск, 13,0 мм выпуск

ширина фаз 335 градусов впуск, 335 градусов выпуск

Распределительный вал предназначен для установки на доработанный двигатель 1800 см3…2000 см3. Диапазон движения 4000…9000 об/мин. Прирост моментно-мощностных показателей зависит от уровня доработки двигателя.

Подъем клапана 10,7 мм впуск, 10,7 мм выпуск

ширина фаз 266 градусов впуск, 266 градусов выпуск

Повышение крутящего момента при 1200…5000 мин-1 при небольшом (~7%) увеличении мощности.

Подъем клапана 11,2 мм впуск, 11,2 мм выпуск

ширина фаз 280 градусов впуск, 280 градусов выпуск

Повышение мощности и крутящего момента при 1500…6000 мин-1

Подъем клапана 11,7 мм впуск, 11,5 мм выпуск

ширина фаз 293 градусов впуск, 285 градусов выпуск

«Дорожный спорт». Повышение мощности и крутящего момента при 3000…6500 мин-1.

Подъем клапана 12,1 мм впуск, 12,0 мм выпуск

ширина фаз 309 градусов впуск, 301 градусов выпуск

«Дорожный спорт». Повышение мощности и крутящего момента при 3500…6800 мин-1.

Подъем клапана 11,2 мм впуск, 11,2 мм выпуск

ширина фаз 283 градуса впуск, 276 градусов выпуск

Для двигателя с гидрокомпенсаторами. Повышение крутящего момента при 1500…6000 мин-1 при небольшом (~10%) увеличении мощности.

Подъем клапана 11,2 мм впуск, 11,2 мм выпуск

ширина фаз 292 градуса впуск, 292 градуса выпуск

Для двигателя с гидрокомпенсаторами. Повышение мощности и крутящего момента при 1800…6200 мин-1.

Подъем клапана 11,7 мм впуск, 11,5 мм выпуск

ширина фаз 325 градусов впуск, 317 градусов выпуск

Для двигателя с гидрокомпенсаторами. «Дорожный спорт» Повышение мощности и крутящего момента при 3000…6500мин-1

Сводная таблица характеристик распределительных валов

Восстановление распредвалов

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

• IPS Theme by IPSFocus
• Политика конфиденциальности
• Обратная связь

• Уже зарегистрированы? Войти
• Регистрация

Главная

Активность

• Создать.

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.