Распределительный вал – это устройство для преобразования кругового или вращательного движения в возвратно-поступательное или колебательное движение. Такие устройства использовались еще в эллинистическую эпоху в третьем веке до нашей эры в форме игрушек, которые автоматически выполняли повторяющиеся функции, а затем в автоматических музыкальных шкатулках для удара молотком по заранее запрограммированному способу проигрывания мелодии. Одним из наиболее широко используемых в настоящее время распределительных валов в мире является открытие и закрытие топливных клапанов практически во всех поршневых двигателях внутреннего сгорания.
Содержание
Механика распределительного вала
Устройство имеет вал с дисками, установленными вокруг него по всей длине, называемыми кулачками. Каждый кулачок эксцентричен – это не однородный круглый диск, а выпуклость. Это позволяет выпуклости давить на объект, называемый ведомым, один раз при каждом полном вращении вала вокруг своей оси.
Время газораспределения
В двигателях внутреннего сгорания время открытия и закрытия клапанов впрыска топлива и выхлопных газов чрезвычайно важно и должно быть синхронизировано с соответствующим движением поршня, чтобы облегчить правильные ходы двигателя. Это достигается за счет использования распределительного вала для открытия и закрытия клапанов в заранее установленные моменты времени. Распределительный вал соединен с коленчатым валом непосредственно с помощью зубчатых колес или косвенно с ремнем или цепью и, таким образом, вращается при вращении коленчатого вала. Кулачки расположены напротив соответствующих клапанов каждого цилиндра таким образом, что позволяет открывать правый клапан только во время правого хода двигателя, сохраняя его закрытым на протяжении всех остальных ходов. Незначительные расхождения в этой критической фазе газораспределения приводят к неэффективной работе двигателя. Значительные различия во времени могут привести к отказу двигателя.
Работа распределительного вала
Распределительный вал рассчитан на то, чтобы вращаться дважды при каждом обороте коленчатого вала, и для каждого вращения распределительного вала происходят четыре события клапана. Кулачки распределительного вала открывают впускные клапаны во время такта впуска, которые затем закрываются в начале такта сжатия. Когда сжатое топливо было воспламенено, коленчатый вал выполнил один оборот. Другие кулачки вступают в игру, чтобы открыть выпускные клапаны, когда поршень значительно опускается, но не полностью. Эти клапаны остаются открытыми, так как поршень возвращается вверх для такта выпуска, позволяя всем сгоревшим газам уйти до того, как они начнут закрываться. Кулачки впускных клапанов начинают открывать их снова, чтобы начать следующий ход впуска.
Настройка производительности
Синхронизация распределительного вала играет важную роль в настройке производительности автомобилей. Как время, так и размеры кулачков изменяются, чтобы обеспечить не только точное время открытия клапана, но также и правильную степень, в которой клапан открывается для оптимальной производительности. Правильно рассчитанный и настроенный распределительный вал может означать разницу в доли секунды между первым и вторым местом в гонке на автомобилях, в остальном идентичных.
Написать комментарий