Выбор распредвала для тюнинга ваз

Коснемся проблемы выбора оптимального распределительного вала для тюнинга ваз. Первое, что необходимо сделать, - это чёткое определение рабочего режима работы двигателя и того, что Вы от него хотите получить.


Существующие распредвалы для отечественных автомобилей (и не только) можно условно разделить на три категории: низовые, универсальные и спортивные (высокооборотистые). Отличительной чертой низовых распредвалов является наиболее пологие и ровные кривые момента и мощности в большом диапазоне оборотов из этих трёх типов, что делает двигатель приёмистей, а автомобиль динамичней в разгоне с малых оборотов или со старта. Спортивные валы отличаются крутизной этих кривых, т.е. большой мощностью на предельных для стандартного движка оборотах и меньшим моментом и мощностью на низких и средних оборотах (примерно до 3000). Универсальные, как ясно из их названия, являются компромиссом между двумя предыдущими типами. Чтобы понять, почему так происходит надо подробнее рассмотреть работу распределительного механизма.

Начнём со впуска. Первая и наиболее очевидная зависимость - это связь длительности открытия впускного клапана и заполняемостью цилиндра рабочей смесью. Действительно, при увеличении длительности впуска в цилиндр попадает больше рабочей смеси, но это имеет пределы. Так как фаза впуска превышает 180 градусов, то впускной клапан будет открываться немного раньше прохождения поршнем ВМТ и закрываться несколько позже НМТ. Увеличение фазы впуска приведёт к увеличению этих опережений/задержек. При прохождении поршнем НМТ в цилиндре всё ещё остаётся небольшое разрежение, которое продолжает втягивать рабочую смесь, поэтому некоторая задержка закрытия впускного клапана оправдана, но в дальнейшем поршень начинает процесс активного сжатия рабочей смеси и, если клапан ещё не закрылся, выталкивает часть смеси обратно. При значительном опережении открытия клапана, часть отработавших газов, выталкиваемых поршнем из цилиндра, может просочиться через впускной клапан и обеднить поступающую рабочую смесь. Это характерно для работы двигателя на низких оборотах. О положительном эффекте опережения открытия я расскажу позже, когда мы рассмотрим работу выпуска.

Теперь о выпуске. Большая фаза выпуска по идее должна способствовать лучшему проветриванию цилиндра, но её увеличение также ведёт к росту опережения открытия и задержки закрытия выпускного клапана относительно НМТ и ВМТ соответственно. При подходе поршня к НМТ продукты горения рабочей смеси всё ещё находятся под давлением, но уже практически не совершают полезной работы. В этом случае небольшое опережение открытия выпускного клапана позволит снизить давление в цилиндре до того как поршень пройдёт НМТ и начнёт выталкивать отработавшие газы в выпускной коллектор, что снизит давление на него (поршень). А вот задержка выпуска совместно с опережением впуска дают такое явление как перекрытие клапанов, т.е. угол поворота коленвала в районе ВМТ, когда открыты одновременно два клапана, впускной и выпускной. Перекрытие клапанов может дать интересный эффект следующим образом. Выталкиваемые с большой скоростью отработавшие газы за счёт полученной энергии увлекают за собой свои остатки, которые механически не могут быть вытолкнуты из камеры сгорания поршнем, и даже затягивают внутрь рабочую смесь через приоткрытый впускной клапан, тем самым, увеличивая топливную эффективность двигателя. Чем больше перекрытие, тем больше пропускная способность канала впуск-выпуск, а значит и лучше продувка камеры сгорания. Но здесь то и прячутся подводные камни. Дело в том, что такой эффект возможен только на высоких оборотах, тогда как на низах всё идёт наоборот: если слишком велико опережение впуска, то часть отработанных газов будет просачиваться через впускной клапан, а если чрезмерна задержка закрытия, по часть рабочей смеси будет увлекаться вместе с выхлопом в трубу. Это характерно и для высоких оборотов, и для низких, но на низах этот негатив может проявляться куда заметнее даже при меньших значениях перекрытия клапанов, так как скорости потоков невелики и эффект продувки практически не возникает. А в итоге потеря момента на низах и средних оборотах. При уменьшение же перекрытия мы получим более пологую кривую момента, но потеряем в максимальной мощности.

С фазами впуска/выпуска и перекрытием клапанов мы вроде разобрались. А как ещё можно улучшить эффективность распределительной системы? За счёт увеличения пропускной способности впускных/выпускных клапанов путём увеличения их подъёма и оптимизации динамики их движения. Оба этих параметра, как и величина фаз впуска/выпуска определяется профилем кулачков распредвала. Сначала о подъёме. Простое правило "чем больше, тем лучше" не даст ожидаемого результата, а потому надо думать. При значительном подъёме клапанов потребуется замена их пружин на более жёсткие, дабы клапаны могли с той же динамикой преодолевать большее поднятие при открывании/закрывании. Жёсткие пружины создают большее сопротивление вращению распредвала, а значит, увеличивают износ кулачков и немного тормозят двигатель. В этом случае желательно применять распредвал с роликовыми кулачками для уменьшения потерь на трение. Также необходимо учесть, что из-за конструкции механизма поднятия клапана при большом поднятии клапан значительно кренится в бок, а это уже необходимость замены штатных направляющих втулок клапанов на бронзовые, хотя при предельном поднятии это всё равно не спасёт распределительный механизм от быстрого износа. Для компенсации этого крена можно использовать гидравлические или роликовые толкатели клапанов. Однако первые не всегда одинаково работают на разных оборотах, а вторые дороговаты.

Более резкое открытие и закрытие клапанов, обеспечиваемое особым профилем кулачка распредвала, так же ведёт к увеличению его износа.

Теперь подведём итоги. Распредвалы с углами впуска порядка 270 градусов являются универсальными, меньшими углами - низовыми, углами в 295 градусов и более - спортивными и экстремально спортивными. Перекрытие клапанов может колебаться от 40 градусов у стандартных распредвалов до 85 у специальных спортивных. Приемлемым является поднятие клапанов не более 12-13 мм, в противном случае потребуется значительная модернизация остальных деталей распределительной системы, хотя сама по себе она движку только на пользу (кроме жёстких пружин). Тщательно подбирайте детали распределительной системы, они должны быть полностью совместимы друг с другом. Ну и определитесь кто Вы: задорный ездок, которому на этой машине ещё ездить и ездить, или бескомпромиссный гонщик, для которого главное - максимальная мощность, а не приемистость или ресурс движка. Не следует также забывать, что все улучшения распределительной системы могут напрочь съедаться ненастроенными системами впуска и выпуска, поэтому замена распредвала должна являться частью комплексной модернизации двигателя.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 AvtoTrec.ru. Контакты: info@avtotrec.ru При использовании материалов Автомобильный справочник, ссылка на источник обязательна.