Как определить подъем клапана (2 видео)

Существует три важных характеристики конструкции распредвала, которые управляют кривой мощности двигателя: величина подъема клапанов, продолжительность открывания клапана и фазы газораспределителя распредвала. Подъем клапана измеряется в миллиметрах и представляет собой максимальное расстояние, на которое клапан отходит от седла. Продолжительность открывания клапанов — это отрезок времени, измеряемый в градусах поворота коленчатого вала.

Продолжительность можно измерить несколькими различными путями, но из-за того, что поток минимален при малом подъеме клапана, продолжительность обычно измеряется после того, как клапан поднялся от седла на малую величину, часто составляющую 0,5 или 1,2 мм. К примеру, конкретный распредвал может иметь продолжительность открывания в 250 град. поворота при подъеме в 1,27 мм. Таким образом, при использовании подъема толкателя в 1,27 мм в качестве точек начала и остановки подъема клапана, распредвал будет удерживать клапан открытым в течение 250 град. поворота коленчатого вала. Если продолжительность открывания клапана измеряется при нулевом подъеме (когда он находится у седла или только отходит от него), то продолжительность будет составлять 330 град. или более положения коленчатого вала в моменты, когда определенные клапаны открываются или закрываются, часто называются фазами газораспределения распределительного вала. К примеру, распредвал может открывать впускной клапан при 30 град. до ВМТ и закрывать его при 70 град. после НМТ.

Каждый из этих критериев конструкции связан с другими и модификация одного повлияет на то, как другие улучшат или ухудшат работу двигателя. Но, вообще говоря, увеличение подъема клапана и продолжительности его открывания или оптимизация фаз газораспределения увеличивают мощность. После небольшого увеличения типичных данных стандартного агрегата кривая мощности смещается выше в область оборотов. Когда продолжительность открывания и, в меньшей степени подъем увеличиваются еще больше, двигатель может быть даже неспособен работать на низких оборотах. «Гоночные » распредвалы с большой продолжительностью открывания часто имеют низкооборотный. предел «холостого хода» 2.000 об/мин или даже выше, Распредвалы с большой продолжительностью открывания можно сделать более «гражданскими » путем изменения времени открывания и закрывания клапанов, но жертвой компромисса станет максимальная мощность. Из трех главных характеристик, регулируемых распредвалом — продолжительности открывания клапанов, высоты подъема клапанов и фаз газораспределения — именно продолжительность открывания наиболее хорошо известна конструкторам форсированных двигателей. Это является следствием прямого влияния продолжительности открывания клапанов на мощность двигателя. Из общих соображений можно сказать, что чем дольше удерживаются открытыми клапаны (особенно впускной клапан), тем большая максимальная мощность двигателя будет в результате получена. Если продолжительность открывания клапана увеличивается более определенной величины, дополнительная максимальная мощность будет получена ценой качества работы двигателя на низких оборотах. Для гоночных двигателей максимальная мощность является практически единственной целью, но для «обычных » автомобилей с форсированными двигателями очень важными являются приемистость и крутящий момент на низких оборотах.

Видео:разница распредвалов гбц ваз 16 клапанов 124, 126Скачать

Увеличение высоты подъема клапана может быть полезным вкладом в увеличение мощности, т. к. оно может добавить мощность без существенного влияния на характеристики двигателя на низких оборотах. В теории решение может показаться простым: конструкция распредвала с короткой продолжительностью открывания клапанов для увеличения максимальной мощности. Теоретически это будет работать. Однако, механизмы привода клапанов не такие простые. В этом случае, высокие скорости движения клапанов, существенно уменьшают надежность двигателя.

Когда продолжительность открывания клапана уменьшается, то на перемещение клапана из закрытого положения (у седла) до полного подъема и возвращения обратно остается меньше времени. Когда продолжительность становиться еще короче, потребуются клапанные пружины с увеличенным усилием, и часто становится механически невозможным приводить в движение клапаны даже при относительно низких оборотах.

Таким образом, какое всё-таки значение высоты максимального подъема клапана является практичным и надежным? Распредвалы с величиной подъема, большей 12,7 мм, находятся в той области, которая непрактична для обычных двигателей (как минимум для двигателей со штангами в приводе клапанов). Распредвалы с продолжительностью такта впуска менее 2.850, сочетающейся с величиной подъема клапана более 12,7 мм, обеспечивают очень высокие скорости открывания и закрывания клапанов. Это создает нагрузки на механизм привода клапанов, что заметно уменьшает надежность кулачков распредвала, клапанных пружин, стержней клапанов, направляющих втулок клапанов. Хотя вал с высокими скоростями подъема клапанов может хорошо работать в начале эксплуатации, срок службы его и направляющих втулок клапанов может не превышать 20.000 км. К счастью, большинство фирм-производителей распредвалов конструируют валы так, что обеспечивается хороший компромисс между значениями подъема и продолжительности открывания клапанов, при значительном сроке службы и надежности.

Наиболее подробно обсуждаемые высота подъема клапанов и продолжительность такта впуска, не являются единственными характеристиками конструкции распредвала, которые влияют на выходную мощность двигателя. Моменты, в которые клапаны открываются и закрываются по отношению к положению распределительного вала, являются такими же важными параметрами для оптимизации характеристик двигателя. Эти фазы газораспределения распредвала указаны в таблице данных, прилагаемой к любому качественному распредвалу. Эта таблица данных числами и графически иллюстрирует угловые положения распредвала, когда впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются. Они определяются точно в градусах поворота коленчатого вала перед (или после) ВМТ или НМТ.

Продолжительность открывания клапанов можно легко рассчитать из данных по фазам газораспределения, имеющихся в таблице. К примеру, для определения продолжительности открывания впускного клапана сложите момент открывания (в градусах перед ВМТ), момент закрывания (в градусах после НМТ) и 180 град. (продолжительность всего такта впуска). Если распредвал открывает впускной клапан в 27 град.. до ВМТ и закрывает его в 63 град. после НМТ, то продолжительность открывания клапана будет составлять 27 + 63 + 180 = 270 град.

Видео:Как узнать что это за распредвал?Скачать

Теперь давайте глубже погрузимся в соотношения фаз газораспределения распредвала и мощностью. Предположим, что у нас есть два распредвала, валы А и В. Оба вала имеют одинаковую продолжительность открывания клапана в 270 град., и они оба имеют одинаковую форму впускных и выпускных кулачков. Распредвалы такого типа обычно относят к конструкциям с «одним профилем». Однако распредвалы такого типа А и В не идентичны. Вал А имеет кулачки, расположенные так, что впускной клапан открывается за 27 град. до ВМТ и закрывается в 63 град. после НМТ, а выпускной клапан открывается за 71 град. до НМТ и закрывается в 19 град. после ВМТ. Для облегчения чтения можно представить эти данные по фазам газораспределения впускных и выпускных клапанов как 27 — 63 — 71 — 19. Вал В, соответственно, имеет фазы газораспределения 23 — 67 — 75 — 15. Вопрос состоит в следующем: если установить эти распредвалы на наш испытываемый двигатель, как они повлияют на мощность? Ответ будет таким: вал А, вероятно обеспечит большую мощность, но двигатель будет иметь более узкую кривую мощности и худшие характеристики в режимах холостого хода/частичного открывания дроссельной заслонки, чем вал В. Почему? Изменения в работе этих двух распредвалов, очевидно, не связаны с продолжительностью открывания клапанов или величиной их подъема: оба эти параметра остаются одинаковыми. Различия в кривых мощности являются результатом изменений в фазах газораспределения или, что более обще, в углах между центрами кулачков для каждого распредвала.

Угол между центрами кулачков является угловым смещением между центральной линией кулачка впускного клапана (часто называемогo просто впускным кулачком) и центральной линией кулачка выпускного клапана, (называемого выпускным кулачком).

Угол соответствующего цилиндра обычно измеряется в углах поворота распределительного вала, так как мы обсуждаем смещение кулачков друг относительно друга, которое является одним из нескольких моментов, когда характеристика распредвала указывается в градусах поворота распредвала, а не в градусах поворота коленчатого вала. Это не касается двигателей, использующих два распредвала в головке блока цилиндрoв.

Читайте также: Stepwgn rf1 регулировка клапанов

Угол непосредственно влияет на перекрытие клапанов, т. е. на период, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Перекрытие клапанов измеряется в углах поворота коленчатого вала. Когда угол между центрами кулачков уменьшается, то моменты закрывания выпускного клапана и открывания впускного клапана будут перекрываться больше. Следует помнить, что на перекрытие клапанов также влияет изменение продолжительности открывания: когда продолжительность открывания увеличивается, перекрытие клапанов тоже увеличивается.

Видео:Фазы на распредвалах, какое перекрытие выставить? Что такое "фаза распредвала"?Скачать

Как определить подъем клапана

В начало форума
Правила форума
Старый дизайн
FAQ
Поиск
Пользователи

Доброе утро, господа офицеры глубокого тюнинга и автоспорта, а также все вольноопределяющиеся!
Как гласит одна русская пословица, хлеб — всему голова, а, перефразируя и применив ее к автомототехнологиям, получим, что мотор начинает ехать с головы. Опускаем лирическое вступление и начинаем излагать те мысли, которые побудили написать данную тему.
Мне лично всегда не давала покоя большая линейка распредвалов и методика их выбора. Кто не знаком с ситуацией, когда прикидываешь, какой же вал выбрать? Думаю весь личный состав, старший офицерский состав — это те кто имеет опыт как положительный, так и отрицательный, младший — те кто как раз в процессе приобретения такого опыта и все остальные, кто пока только мысленно представляет, как повалит его болид при установке распредвала, наверняка с максимально возможным подъемом и фазой.
Не скрою, я сам тоже так часто поступал и прикидывал, какой приход, как по оборотам, так и по мощности я получу, применив вал с подъемом 12,3 и фазой ну не меньше 300. В итоге, пересмотрев много графиков, любезно предоставленных коллегами, обратил внимание, что нет разительной разницы между моторами на дросселях и валом, у которого подъем до 9 мм и намного больше, к примеру, 12,3 мм. Все они выдают около 180-190 честных лошадиных сил. Не придирайтесь пока к этим цифрам, я приведу в доказательство эти графики чуть позже. Для моторов около 1,6 л это хороший показатель. 100 л.с на литр — это классика жанра у Хонды и пик совершенства у ВАЗ. (8V я сознательно не рассматриваю, так как считаю его тупиковой ветвью развития).
Сток вал 16V имеет подьем, равный 7,6 мм и фазу около 256 гр., запомним эти цифры. Начинающий тюнингер, который стоит перед выбором валов, иногда пропускает сразу пару-тройку в линейке останавливает свой взгляд на максимально возможном, исходя из размеров кулачка, который станет без доработок головы, или возможностью гидрокомпенсатора его отработать. Финансовую составляющую пока опускаем. Что или кто может повлиять на его выбор? В первую очередь не до конца честные «спарцмены» и продавцы крашенного и «блястящего» железа. Если первые вводят в заблуждение по своей необразованности, то вторые по той же причине и с материальным интересом.
Пойдем по пути покупателя, который, начитавшись рекламы, журналов, а также наслушавшись баек в соседнем гараже, стал перед выбором — брать или не брать? Какой подъем может отработать гидрокомпесатор? Думаю около 11 мм, по фазе никаких ограничений, кроме здравого смысла нет. Теперь прикиньте, какой диапазон попадает в эти параметры? Практически вся линейка СТИ, Стольникова, Нуждина, Динамики и других производителей. Так как фаза за 300 гр. пугает даже не новичков в этом выборе, то уменьшим зону поиска. Возьмем вал (типа СТИ 4) с параметрами 290 гр. и подъемом 10,4 мм.
Поставили, слегка подпилив отливы в голове на сток пружины и клапана, в комплекте прикупив регулировочные шестерни. Даже допустим, что вал оказался практически полнобазным (32-33 мм). Подстроенный чип и огонь, мотор ожил. Серьезных манипуляций с каналами, седлами и входом в голове не производили. Ну так, фаски подправили и состыковали в лучшем случае. Ничего не забыл? Поправите, если что и дополните.
Теперь берем в руки калькулятор и считаем. Входной диаметр на впуске около 36-37 мм. Что мы полезного можем извлечь из этой цифры? Площадь (сечение), через которую может проникнуть воздух в голову:
π×(36мм) ²/4=1017
Так как у нас два клапана, то в идеале они пропустят равное количество воздуха, но не более, чем один входной канал им позволит. Значит, будет справедливо поделить это число на два. 1017:2=508.5 мм²
Это число, от которого мы пойдем в подсчетах, чтобы определить, какой же должен быть подъем клапана, чтобы пропустить обусловленное сечением количество воздуха. Зная и принимая внутренний диаметр седла, опуская такие мелочи, как его конфигурация и то, что в канале на пути воздушно-топливной смеси стоит ножка клапана и торчит часть втулки, мы можем утверждать, что смесь попытается протиснуться в клапанную щель. И чудес здесь не бывает. Находим длину окружности при диаметре 25 мм( это близко к стоковому внутреннему диаметру седла):
π×25=78.5
Зная что сечение, способное пропустить смесь равно 508.5 мм², делим это число на длину окружности :
508.5:78.5=6.47 мм
Значит, при открытии клапана на такую величину смесь протиснется сквозь образовавшуюся клапанную щель. Это конечно теория и на практике принимается в расчет много поправок, начиная от профиля каналов, седел, времени отведенного на такт всасывания, и многое другое. Это была самая маленькая величина подъема клапана, которая должна заставить вас задуматься. Теперь берем мега подъем в 12,3 мм и посмотрим, каково же должно быть окно на впуске, чтобы обеспечить вдох двигателю при таком подъеме и максимально возможном (в сток голове) клапане (3 3мм).
Принимаем внутренний диаметр седла 29 мм и, умножив на π получим:
29×3.14=91.06 мм;
Вычисляем, что можно иметь за сечение при 12.3мм подъеме и 91.06мм по окружности:
12.3×91.06=1120 мм²;
Зная, что два клапана, умножим на два и получим сечение, которое необходимо на входе в голову:
1120×2=2240 мм²;
Идя по пути от обратного и переделав формулу площади круга, получим:
D= v¬4S/π;
D=v¬4×2240/3.14=53.48 мм.
О чем говорит эта цифра? Как минимум о том, что реализовать весь потенциал вала с подъемом 12.3 мм практически невозможно без увеличения впускного отверстия в голове хотя бы до 50мм, и о том, что японцы не зря поставили на легендарном В16В впускное окно диаметром 53 мм. Привожу замеры головы из этого и подобного мотора:
клапана — В16А впуск 46 гр, выпуск 44 гр
В16В впуск 42 гр, выпуск 44гр (одинаковые)
тарелка — 14 гр.

окна: впуск 53/33 мм
выпуск 48/35 мм

Видео:Основы тюнинга двигателя: Пропускная способность клапан-седло и подъём клапанаСкачать

позже выложу фото.
Теперь возьмем график мотора с валами 8.3 мм и фазой 303 гр.

Есть пару моторов на валах 9.1мм и фазой 300 гр и тоже подобная картина, около 180-190 сил. Перефразируя рекламный слоган — зачем ставить больше?
Это был аспект, посвященный подъему клапана чисто теоретически. Выслушав ваши подсказки и замечания, продолжим. Ведь мы выбрали в начале вал с подъемом 10.4 и фазой немного меньше 300 гр. На что повлияют как в положительную сторону так и не очень эти пока молчаливые цифры?
Пока промежуточный вывод — подъем 10.4 на фоне 8.3 выглядит тоже многообещающе и только упрямая цифра сечения клапанной щели подсказывает- не надо фанатизма.
С ув. Сайгон.

7мм), то ты ошибаешься. Не зря касп в своем трактате рассматривал график открытия клапана и привязывал эту точку подъема к маскимальной скорости поршня.
Да, больший подъем не важен, и фаза тоже не важна. Важно с данными подъемом/фазой/перекрытием попасть началом открытия (6.5мм) в начало зоны максимальной скорости поршня.

Читайте также: Донный клапан под перелив что это

сайгон
Если ты этим хотел сказать что на стоке подъем клапана выше 6.5мм ничего не дает (ну плюс неточности, где-то выше

Видео:подъем клапанов на классике. почему разницаСкачать

Именно поэтому я и назвал коллег офицерами тюнинга. Это была вступительная часть. Да я читал выкладки Капса но человеку не подготовленному это будет не совсем понятно и подталкнет опять не к совсем оправданному выбору.
Да я читал что и раньше ты пытался тоже приводить доводы в пользе от не очень большого подъма и у Каспап проскакивало, я лишь немного это разжевал и попался пример от Хонды.
Думаю что в следующей части надо попробывать уделить внимание пружинам и толкателям а также базе вала и только потом затрагивать вопрос время-сечение и скорости поршня а также диаграммы впуска с различными фазами.
Цель просто остановить от ненужных покупок и пересмотреть подход пока.
А на влетание смеси оказывает влияние и то какой формы тарелка клапана и минимальноприемлимая кл. щель при подъеме 0.3 мм , условия продувки итд.
Как то так.
С ув. Сайгон.

post-213-1293801206.jpg
Описание:	Это похоже на Т-образный клапан?
Размер файла:	58,18 KB
Просмотрено:	484 раз(а)

По умолчанию имел ввиду на одинаковых в остальном моторах.

Т. к. фазы у валов одинаковые, то и время открывания клапана тоже.

хорошо написал.
вот и я придерживался примерно такой же тенденции.
поэтому были выбраны валы со средним подъемом и средней фазой.
но в итоге из-них был выжат максимум.
более злые валы на сток гбц, не едут как мои.

и еще когда я человеку который отстраивал мне мотор сказал что буду пилить гбц, он сказал что с моими словами мне это не надо.

Видео:как притереть клапан и проверить качество притиркиСкачать

Т. к. фазы у валов одинаковые, то и время открывания клапана тоже.

Добрый вечер.
Вопросы, затрагиваемые выше по поводу фазы и времени сечения думаю рассмотреть чуть позже, так как неофицерскому составу будет очень непросто разбираться в материале без определений и пояснений. Думаю что более важным на сегодняшний вечер является задача по ограничению выбора заветного распредвала , учитывая информацию про пропускную способность головы и клапанной щели. Что же может стать реальным ограничением в заболевании под названием – тюнинг, при легкой форме и при протекании с осложнениями – автоспорт? Думаю что – железо.
На глаза попалась статья от ОКБ Двигатель, и, не занимаясь плагиатом, привожу ее в том виде который у меня сохранился.
Здравствуйте. У меня вот какой вопрос. Можно ли ставить валы с большим подъемом на двигатель 21126? Нигде пока не нашел ничего внятного. Заранее спасибо.
Дмитрий, г. Заречный, Свердл. обл.
Вопрос касается 16-ти клапанного двигателя ВАЗ 21126 объемом 1,6 л. Но в равной степени его можно отнести ко всем двигателям семейства ВАЗ 2112.
Если ответить коротко, то на серийный двигатель, без демонтажа ГБЦ, можно поставить распредвалы с подъемом до 10 мм (узкофазные – до 10,5 мм) с базовым диаметром кулачков не менее 31 мм.
Проанализируем факторы, которые ограничивают подъем кулачков.
Прежде всего надо понимать, что при увеличении хода клапанов вопрос «втыка» клапанов при обрыве ремня привода ГРМ остается открытым. Даже с серийным распредвалом не на всех двигателях ВАЗ отсутствие такого «втыка» гарантировано.
Кулачки с увеличенным подъемом при изготовлении вписываются в существующую литую заготовку, поэтому по мере увеличения подъема базовый диаметр кулачков уменьшается. Уменьшение базового диаметра кулачков связано также с тем, что для обеспечения кругового проворота кулачка в ГБЦ приходится снимать (буквально – срубать) мешающие места в зоне вращения кулачка, и чтобы не усложнять эту доработку, также необходимо ограничиться неким предельным вылетом кулачка.
Серийный гидротолкатель имеет возможность компенсации уменьшенного базового диаметра. Учитывая, что базовый диаметр кулачков серийного распредвала 33 мм, можно без какой либо доработки устанавливать распредвалы с уменьшенным до 31 мм базовым диаметром (использовать подпятники для компенсации уменьшенного базового диаметра не рекомендуем). При базовом диаметре 31 мм подъем узкофазных кулачков составляет 10,5 мм.
Другое ограничение – ход пружины клапана. При полностью сжатой пружине должен оставаться некоторый запас до смыкания витков, обычно мы рекомендуем иметь запас не менее 1,5 мм. Высота засухаренной пружины ВАЗ 2112 составляет 32 мм. Высота до смыкания витков – 21,2 мм. В итоге получается, что наибольший допустимый ход клапана (подъем кулачка) 32 – 21,2 – 1,5 = 9,3 мм. Применение доработанных тарелок пружин клапана, которые мы рекомендуем использовать на всех двигателях ВАЗ, в том числе и на ВАЗ 2112, позволяет увеличить допустимый подъем кулачков еще на 1,2 мм, т.е. до 10,5 мм.
В заключение можно отмерить, что возможность увеличения подъема клапана до 10,5 мм для недоработанной ГБЦ (по сравнению с ходом клапана 7,6 мм на серийном двигателе) более чем достаточна.
Для спортивных двигателей одновременно с доработкой каналов и камеры сгорания ГБЦ можно прозенковать седла на 1 мм (или применить специальные клапаны). Тогда возможность увеличения подъема клапанов возрастает для распредвалов под гидротолкатели до 11,5 мм.
При этом надо иметь ввиду, что только RS-гидротолкатели обеспечивают применение эффективных распредвалов с большими подъемами.
На спортивных двигателях с механическими толкателями, при специальной доработке и комплектации ГБЦ, распредвалы могут иметь подъемы кулачков до 12 мм.

Чисто технический вопрос. Есть шаблоны 252 и 240 для установки распредвалов, можно ли выставить 30 и 34 валы на 406 мотор по этим шаблонам и как лучше установить? Наши мастера не сталкивались с такими рапредвалами. Помогите пожалуйста.
Магомед Магомедов, г. Махачкала, Дагестан
Нет более правильного и прямого способа угловой установки распредвалов, чем по перекрытию клапанов, т.е. подъему клапанов в ВМТ.
На 2-х распредвальном 16-ти клапанном двигателе выставляются по углу отдельно выпускной и впускной распредвалы — по подъему толкателей в ВМТ. Подъемы толкателей устанавливаются и проверяются с помощью стойки с индикатором часового типа (обычно ИЧ-10).
Для распредвалов 406—30/34 рекомендуемые величины перекрытия составляют 0,8 и 1,2 мм. Опытные механики могут отклоняться от этих величин в некоторых пределах, ориентируясь на работу двигателя. Увеличение перекрытия повышает крутящий момент в середине рабочего диапазона, но может привести к неравномерности холостого хода.
Заводские шаблоны выполнены по заводским серийным профилям кулачков и могут быть использованы только для угловой установки серийных распредвалов.
Вообще начинать тюнинг надо с поиска соответствующего механика, а для инжекторных двигателей — еще и программиста, который сможет настроить электронную систему управления двигателем (ЭСУД). Иначе можно получить результат обратный желаемому.
________________________________________
[ Материал в этот раздел будет добавляться по мере поступления ]

Последнее обновление страницы 21.09.08

Всем кто имеет малейшее представление о пружинах клапанов, становится понятным, что появилось второе «магическое» число (9.3 мм)! Число, за которое без спец приемов и уловок нельзя выти при увеличении подъема клапана. Опустим пока примеры с валами типа сти 6 и тому подобными. Тем, кто осознает, что 9.3 мм это очень много по сравнению с 7.6 (стоковый подъем клапана 16V) имеет смысл читать дальше. Как и при доказательствах теорем, мы принимаем аксиому №1 – форма кулачка симметрична и профиль при подъеме клапана копия профиля при закрытии. Хотя позже мы убедимся, что и в этой аксиоме есть исключения, но о них пока ни слова.
Никто не станет отрицать, что скорость и ускорение поршня могут быть разными в зависимости от конфигурации мотора и оборотов, а также положения коленчатого вала. Наибольшая скорость приходится на угол по коленчатому валу близкому к 80 гр. Предполагаем, что и скорость среды, которая представляет собой воздушно-топливную смесь, увлекаемая поршнем, будет тоже максимальной именно в этот момент, а значит и открытие клапана не помешает иметь по максимуму при этом положении коленвала.
Наш максимум в нашем случае составляет 10.4 мм а это больше «магического» числа (9.3мм). На совести производителей валов останется это превышение и способы его достижения . Аксиома №2 – фаза распредвала неразрывно связана с перекрытием и наоборот, чем больше перекрытие тем шире фаза . Попытку возразить что перекрытие можно уменьшить искусственно(методом сдвига при помощи разрезных шестерен) я не принимаю так как это частный случай который имеет право на существование при существенных просчетах при проектировании, и может применятся для уменьшения компрессии.
Рассмотрим представленные выше диаграммы. На правой диаграмме представлен распредвал с базой 33мм и подъемом 10.4мм. Исходя из того что неплохо бы иметь открытие клапана максимально при положении коленвала 80 гр а распредвал при передаточном числе 1:2 провернется на 40 гр мы откладываем на прямой 0-b к базовым 16.5мм подъем профиля 10.4мм. Теперь проектируем профиль кулачка и проводим по касательной из точки b лучи. Они в каком то приближении имитируют профиль кулачка. Получился довольно острый и достаточно высокий профиль.
Теперь провернем вал в положение ВМТ.(точка а) и посмотрим на какую величину поднимается клапан. При увеличении рисунка видим, что подъем равен 0,38мм. При повороте вала в положение (точка с) исходя из аксиомы №1, подъем составит тоже 0.38мм.
Немного забегая вперед, скажу что открытие в 0.3мм является достаточным для работы на холостом ходу.
Не трудно посчитать какая фаза получилась у нашего распредвала. Около 90 гр. По распредвалу умножив на 2 получим 180 гр по коленвалу. Почему такая разительная разница даже со стандартным? Ответ очевиден. Форма профиля не может иметь такой острый кулачек так как его остроконечные очертания не смогут безотрывно трудится с толкателем, да и изготовить такое изделие весьма проблематично используя стандартные материалы ну и наконец мало кому нужен такой профиль.
Добавим немного реализма и в обе стороны от точек (a b c) прибавим по пару мм. Получили рисунок слева. Прибавленные 4мм позволят удержать клапан при максимальном подъеме чуть дольше, чем в первом варианте. Что произойдет с перекрытием клапанов? Согласно второй аксиоме оно тоже увеличится и составит 0.7мм. Если плавно как по лекалам обвести все полученные профили кулачков, то мы получим нечто подобное как на фото (картюнинга слева вал сти 7 а по правую сторону сти3).
Какой смысл в этих рисунках и диаграммах? Теоретически показать что мотор с узкофазным распредвалом или широкофазным имеет очень личное, рекомендуемое заводом изготовителем, перекрытие, на которое сделана ставка при достижении определенных целей. То, что шаг на пару градусов влево или вправо приведут к изменению перекрытия очевидно. Извините за повтор, магнитная стойка позволяет поймать сотку и тем самым проконтролировать правильное положение коленвала при котором поршень выдает все на что способен. Хотя оба способа имеют право на жизнь.(выставлять по градусам или по перекрытиям).
Продолжим вариации с положением валов. Берем такт впуска на моторе, где установлен узкофазный вал. Поршень после ВМТ начал движение, а фазы настолько узкие, что оба клапана закрыты. Что происходит ? Создается разряжение и когда впускной клапан начнет открываться и минует отметку 0.3 мм, воздушно-топливная смесь с большой скоростью начнет проникать в цилиндр. Что ограничивает это проникновение? Подъем у нас 10.4мм, учитывая, что нам теоретически хватает 6.6мм плюс 0.3мм получаем 6.9 – с запасом хватает. Только время может ограничивать вдох смеси. Чем острее или правильнее сказать уже фаза, тем меньше времени открыт клапан. До какого то момента нас это устраивает. Смесь не летит в трубу при продувке, двигатель глотает порцию точно в срок. Все идеально до того момента, когда смесь перестанет успевать проникать в цилиндр. Предположим ,это произошло при максимальновозможных клапанах и ограниченном подъеме клапана, железом (9.3 — 10.5мм) или здравым смыслом. Как Вам угодно. Что нам остается? Правильно, изготовить кулачек (на рис слева) с тупым (жирным) профилем призванным как можно дольше удержать клапан в максимальновозможном открытии. Пока противоречий нет.
Изготовили и получили фазу около 311-316 гр. Можно и больше ведь теоретически нас ограничивает такт сжатия. Значит фаза вала максимально может быть около 330 гр. Что мы имеем при валах с фазами за 300 гр? Проблемы с ровным и минимальным холостым ходом, большое открытие валов в ВМТ (перекрытия достигают 6мм), большую зависимость двигателя от резонансных процессов во впускном и выпускном трактах и как следствие узкий диапазон в котором может трудиться такой вал и двигатель в целом. Что мы хотим, ведь в головке такого мотора гуляет сквозняк из свежей смеси и отработанных газов и еще очень надо постараться, чтобы вовремя и в такт прекратить это безобразие. На помощь приходят системы с четырьмя дросселями и настроенными выпусками , которые могут даже полку момента выровнять.
В умах зависает вопрос – смысл всего мероприятия с широкой фазой? Ответ Вы найдете в формуле по которой вычисляется мощность. Там не много переменных, на которые мы можем влиять и одна из них это обороты двигателя. Значит мы на верном пути, добавил обороты и получил прирост по мощьности. А что такое мощность и как она зависит от момента? Да напрямую, произведение момента на обороты. Теперь смотрим или вспоминаем любой график, где полка момента ровная и только в конце здает свои позиции. График мощности тоже имеет предсказуемую форму, зависящую от оборотов (см. выше).
Теперь самое встречаемое требование тюненгеров- чтобы холостые до 1000 мин-1 и тяга на низах средине и до самой отсечки а крутить я буду не больше 7500. Что можно посоветовать в таких случаях- только VTEK или его подобие. Не возможно создать мотор, который крутится легко 7500 и тянет как паровоз на низах. Так что тем, кто стоит перед выбором валов надо определиться, что на первом плане? Низы и средина или средина и верха, а может только верха?
Как видим, выбор слегка уменьшился. Теперь остается вопрос о том, когда и как движется поршень или по какой формуле это можно просчитать? Коллеги выше приводили примеры. Давайте возьмем двигатель с конфигурацией 75.6 на 82 при длине шатуна 121 и 133мм. Подобное Касп проделывал и получал цифры от которых можно оттолкнуться и примерять разные по фазам валы.
С ув. Сайгон.