Двигатель без распредвала: Как устроен революционный двигатель без распредвала — Лаборатория — Motor

Содержание

избавься от него и стань мощнее на 30%

Изобретатель Кристиан фон Кёнигсегг доказал автомобильному миру, распредвал не нужен в двигателе — эта деталь лишняя. Двигатель без распредвала имеет место быть в автомобилестроении.

Краткая биография изобретателя

Кристиан родился в 1972 году в Стокгольме, Швеция. Еще в детстве любил разбирать бытовую технику с желанием что-то изменить в конструкции аппаратов, а в подростковом возрасте уже зарекомендовал себя в своем квартале мастером на все руки и талантливым умельцем.

Он первый предсказал что чипы вытеснят CD диски, даже хотел запатентовать проект этого устройства, но в то время это никого не интересовала.

А еще он изобрел замок для скрепления деревянных пластин, но его тоже никто не понял, даже отец, работающий в сфере деревообработки. В последствии подобный патент запатентовали другие фирмы и заработали на нем многие миллионы.

В 22 года он стал заниматься созданием автомобилей, основал компанию Koenigsegg Automotive AB, и в 2002 году был пущен в серию автомобиль Koenigsegg CC.

В 2005 году этот автомобиль занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самый скоростной серийный автомобиль (388 км/ч.). А его автомобиль Koenigsegg CCXR лидер по соотношению мощности к массе. Автомобиль марки Koenigsegg One1 лидер по разгону, он может разогнаться до скорости 300 км/ч. за 11,92 сек.

Между двух стихий

Сам Кристиан Фон Кёнигсегг ездит на стареньком Saab и хитренько улыбается. А причина его улыбки проста. У его автомобиля единственный в мире двигатель старой серии…. ВНИМАНИЕ! Без распредвала и газораспределительного механизма, ГРМ ремня и коромысел.

В двигателе «Сааба», точнее в его головке блока родные 16 клапанов. Но каждый клапан управляется отдельным узлом, и каждый этот прибор получает команду на закрытие или открытие клапана с блока управления двигателем независимо от других.

Это и есть главное ноу-хау — актуатор. Каждый клапан управляется таким приводом-актуатором. Узел представляет собой пневмо-гидравло-электрическую систему Кёнигсегга. Секрет в том, что пневматикой клапаны открываются, гидравликой закрываются.

Воздушная магистраль и гидравлическая находятся под постоянным давлением, они в постоянной готовности к отрытию или закрытию. Электрическая часть узла несет на себе управляющую функцию к тому или иному действию.

Оснащенные такой системой газораспределения двигатели способны развивать до 20000 оборотов в минуту с самой высокой степенью продувки и наполнения цилиндров топливной смесью.

Охлаждаются и смазываются эти узлы стандартными системами двигателя.

Самое, на мой взгляд, высочайшее достижение актуатора от дочерней фирмы Кёнигсегга «Freevalve» в том, что его можно установить практически на любой двигатель автомобиля и даже мотоцикла. И на высокооборотистый двигатель мотоцикла с оборотами 16000 и на автомобиль с дизельным двигателем с 3500 об/мин.

Дышать полными цилиндрами во все клапаны

Рассмотрим график работы клапанов. Мне он представляется фантастическим. Куда там десмодромному механизму…

Красный график показывает работу впускного клапана, то есть его открытие и закрытие. По нему видно, что нет никаких мягких парабол как в обычных двигателях, просто и гениально, открылся – закрылся и никаких пересечений с выпускным клапаном (синий график) на продувку. Графики не пересекаются и имеют почти прямые углы. Это фантастика!

Все объемы газов входят и выходят за меньший промежуток времени, чем в обычных двигателях, благодаря этому фазы впуска и выпуска не пересекаются. Благодаря этому в два, это факт !!!, в два раза улучшены показатели экологичности двигателя. Это действительно ПРОРЫВ!

Играть на фортепиано коромыслом

Фон Кёнигсегг говорит, что использовать распредвал вместо Freevalve — это играть на пианино коромыслом, вместо того чтобы играть пальцами.

Что запрограммировано изобретателем для каждого клапана?

Перечислим в порядке важности:

  • на всех режимах, не зависимо от оборотов двигателя, на впуске самый оптимальный объем топливной смеси, самые правильные режимы открытия и закрытия клапанов, что невозможно в классической системе ГРМ;
  • система Freevalve позволяет менять параметры: момент и продолжительность открытия клапана. В этом отношении в обычной системе это невозможно, а здесь можно пересмотреть любой параметр;
  • возможность легко управлять мощностью двигателя, отключать любой цилиндр, создавать для каждого цилиндра любую программу работы. В классике это можно делать, но только путем сложных механических операций, связанных с механическим переключением на кулачки другой конфигурации распредвала;
  • здесь нет этого грустного эллиптического графика работы кулачков, когда плавно открываются и закрываются клапаны, нет моментов, когда одновременно открыт впускной и выпускной клапан. Кривых здесь нет, здесь только ломанные линии. Актуатор спокойно работает в таком режиме до 10000 об/мин;
  • И теперь главное: на 30% выше крутящий момент, на 30% меньше потребление топлива и на 50% меньше вредного выхлопа!

//www.youtube.com/watch?v=OZWeNPi2XkE

Три цилиндра, восемнадцать клапанов

 

Внедрение актуаторов в конструкцию двигателя можно значительно сократить его размер. И это не всё. Можно увеличить количество клапанов на цилиндр, и даже разделить пути выхлопных газов, к примеру часть направить к турбине, а часть в глушитель. Часть клапанов можно использовать в систему компрессора.

Двигатель без распредвала. Долой стереотипы!

Что еще дает такая система. Ввиду того, что двигатель может быть компактнее, отсутствие распредвала дает экономию место, значит и дизайн кузова можно изменить.

А тот плюс, что нам подарен значительно больший момент, т.е. мощность, то необходимые лошадиные силы можно извлечь и из меньшего числа цилиндров, соответственно размер станет еще меньше. И маленький моторчик спрятать под сиденьем))).

Эта система в любой момент может быть установлена на любой двигатель любого производителя, выкинув распредвал со всеми причиндалами. Увеличить мощность на 30%, а это не мало!

Но самое экзотическое, перевести его в двухтактный, при этом в 2 раза увеличить мощность!!!… всего лишь просто переключив программу!

Фон Кёнигсегг работает над идеей автомобиля с двумя баками под разное топливо, и с разными системами питания, бензинового и дизеля, и даже с переходом на биотопливо.

Но верх фантазии Кёнигсегга конечно пневматический гибрид – это что-то! О чем он мечтает?

О том, чтобы по специальной программе настраивалась определенная конфигурация клапанов, при которой ДВС превращается в компрессор.

Принцип такой: при торможении двигателем, воздух закачивается в баллон, аккумулируя давление. А потом этот воздух использовать для движения или разгона автомобиля, так же использовать его в турбонаддуве, если нужно на время увеличить мощность двигателя.

Независимые клапаны, это еще и надежность. В такой компоновке не случится обрыв ремня ГРМ и поршня никогда не встретятся и не сломают друг друга.

Тот самый, старенький Saab, на котором ездит Кристиан, проехал уже 60000 км., испытал жару и мороз и очень не плохо себя чувствует. Его головка блока родная, но переделанная под независимые клапаны, с неё убрано все лишнее и проточены нужные каналы для пневматики и гидравлики.

Ощущение от тест драйва Saab: Ведет себя как дизель на 3000 об/мин., крутящий момент просто бешеный.

Моё мнение

Я в диком восторге от этого изобретения! Двигатель без распредвала!!! Какой потенциал настроек открывается.

Режимы работы двигателя можно сочинять как музыку.

А какие безумные показатели можно вытянуть из обычного двигателя!!!

Слов нет, друзья! Нет предела человеческому гению! Двигатель без распредвала, кто бы мог подумать, что это возможно!

Обязательно поделитесь с друзьями, которые понимают о чем идет речь, удивите новизной нового изобретения. Это действительно фантастика, воплощенная в реальность!

До новых встреч в сети!

//www.youtube.com/watch?v=Bch5B23_pu0

Двигатель без распределительного вала. Инновационная система клапанов экономит 20% топлива

Роман Барский

01 сентября 2019, 05:37

Электрогидравлическая, полностью изменяемая система клапанов,  полное цифровое управление их открытия и закрытия,  позволит уменьшить себестоимость производства двигателя. Результат — уменьшение цены автомобиля с ДВС.

До настоящего времени газообменные клапаны четырехтактных двигателей контролировались через приводы распределительных валов. Несмотря на некоторую сложную дополнительную механику, гибкость такой системы с приводом от распределительного вала остается ограниченной. В настоящее время компания Empa разработала инновационную систему клапанов с электрогидравлическим приводом, которая позволяет полностью свободно регулировать ход и время, в то же время будучи надежной и экономически эффективной.

Электрогидравлическая, полностью изменяемая система клапанов,  полное цифровое управление их открытия и закрытия,  позволит уменьшить себестоимость производства двигателя.

Стандарты выбросов ЕС были впервые введены в действие в декабре 1992 года, что привело к огромным изменениям в автомобильной промышленности. С тех пор каждые пять лет, или около того, этот невероятно влиятельный набор стандартов ужесточается для автопроизводителей. Это вынуждает их искать способы снижения вредных выбросов выхлопных газов, «выжимая» из капли бензина как можно больше,  одновременно улучшая показатели мощности и производительности двигателя.

 

Очевидно, что полностью электрические транспортные средства являются золотым стандартом, когда речь идет об окружающей среде, но и переход к эпохе электромобилей, похоже, потребует больше времени, чем ожидалось.

 

Несмотря на стремление производителей перевести всю модельную линейку автомобилей на электрическую тягу, инженеры со всего мира продолжают совершенствовать двигатель внутреннего сгорания. Разработка группы исследователей из швейцарского государственного института Empa позволяет снизить расходы горючего на 20%.

 

Идея замены привода клапанов с распределительным валом, который блокирует время открытия, закрытия и измерения подъема впускных и выпускных клапанов, привлекает большое внимание. Грубые, механические изменения фаз газораспределения, такие как Honda VTEC и недавно объявленная Hyundai система Continuously Variable Valve Duration, могут помочь в этом, но для того, чтобы получить максимальную отдачу от технологии, необходимо полностью отделить клапаны от коленчатого вала и достичь точного электронного управления, при открытии и закрытии впускного или выпускного клапана.

Двигатель Empa на испытательном стенде. Фото: Empa

Предложенная инженерами электрогидравлическая установка FlexWork позволяет отказаться от классического распределительного вала и значительно повысить эффективность ДВС.


Разработчики ставили перед собой цель создать надёжную и экономичную систему клапанов, стоимость производства которых существенно ниже в сравнении с системами на базе распредвала. Технология FlexWork подразумевает управление клапанами посредством электромагнитных катушек. При подаче напряжения на обмотку, катушки открывают клапан. При отключении напряжения клапан возвращается в закрытое положение при помощи пружины. В результате расходуется минимум энергии.

уменьшается вес движка, стоимость изготовления, происходит отказ от многих запчастей (например, не потребуется замена ремня ГРМ). Уменьшенный мотор можно ставить не только спереди, но и размешать сзади, что поменяет дизайн машин.

 

По сути эта система похожа на распределенный впрыск, управляемый ЭБУ. Где так же независимо управляются клапаны, и можно мгновенно корректировать момент открытия и длительность, ориентируясь на показания датчиков, что невозможно при классической схеме с распредвалами. Такая система позволяет оптимизировать работу двигателя на всех режимах – это разумно и перспективно. 

Протестировав свою разработку на 1,4-литровом двигателе TSI Volkswagen, инженеры Empta выяснили, что их клапанная установка позволяет экономить до 20% топлива. Испытания начались ещё в октябре 2018 года, и по свидетельству авторов проекта, двигатель успешно работает до настоящего времени. Один из самых многообещающих моментов в проекте FlexWork — низкая цена компонентов. Это позволяет уменьшить себестоимость производства моторов и конечную цену на автомобили с двигателем внутреннего сгорания.

Электрогидравлическая клапанная система. Привод FlexWork в разрезе.Фото: Empa

 

Другой особенностью системы, установленной в Empa, является выбор гидравлической жидкости: вместо обычного масла можно использовать водно-гликолевую смесь, то есть охлаждающую воду двигателя. Благодаря своим физическим свойствам, эта среда подходит для быстро переключающихся гидравлических систем, так как она жесткая и, следовательно, создает меньше гидравлических потерь. Это делает головку блока цилиндров полностью безмасляной, т.е. можно использовать более дешевое моторное масло, при этом, менять его реже.

 

Выбирая рабочие параметры, время открытия и закрытия, а также подъем клапана для каждого цилиндра можно выбирать абсолютно без ограничений.Это означает, что каждое рабочее состояние двигателя можно варьировать от цикла к циклу, например, с помощью интеллектуального управления нагрузкой, путем выбора количества остаточного газа, остающегося в цилиндре (рециркуляция отработавших газов), или путем отключения ненужных цилиндров без уведомления водителя. Это делает двигатель легко адаптируемым к новым возобновляемым видам топлива. Кислородсодержащие топлива, такие как метанол или этанол, например, позволяют большему количеству остаточного газа оставаться в цилиндре.

 

Природный газ, биогаз и синтез-газ, вырабатываемый ветряной и солнечной энергией, обладают повышенными антидетонационными свойствами, и клапанная система также может гибко реагировать на это. Кроме того, альтернативные концепции сгорания также могут быть реализованы сравнительно легко, например, однородное самовозгорание: топливно-воздушная смесь зажигается в нужный момент без искр зажигания. Смесь сжигается практически без загрязнения окружающей среды.

 

Источник/ Источник

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

А теперь — «горбатый»! — журнал За рулем

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

/ЛЮБИТЕЛЯМ ПОГОРЯЧЕЙ

А ТЕПЕРЬ — «ГОРБАТЫЙ»! 

РАСПРЕДВАЛЫ С ИЗМЕНЕННОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ ОТКРЫВАЮТ МОТОРУ ВТОРОЕ ДЫХАНИЕ

ТЕКСТ / ВИКТОР СЛЕСАРЕВ

Существуют странные — в глазах «всегда правого» большинства — автолюбители. Нет бы купить подержанную «Тойоту» и спокойно на ней «рассекать»! Вместо этого тратят куда большие суммы на тюнинг почему-то полюбившейся «Самары». Да еще смотрят на гордого «иномарочника» свысока — на «японке», мол, и «чайник», не знакомый со словом капот, поедет.

Не будем говорить о том, какую роль в конструкции двигателя играет распредвал. Перейдем сразу к делу — особенностям распредвалов, разработанных НПФ «МастерМотор» и выпускаемых сегодня под двигатели различных модификаций переднеприводных ВАЗов. Для любителей тюнинга мотора популярные у спортсменов «горбатые» валы открывают ряд возможностей.

Если читатель помнит, впервые о «резвых» распредвалах журнал сообщал еще в 1995 году. Но и в последующие годы фирма на месте не стояла.

Переднеприводные ВАЗы сегодня одни из самых распространенных в России — и многие их владельцы заинтересованы в том, чтобы скоростные и динамические показатели автомобиля стали выше при минимуме затрат. «МастерМотор» производит распредвалы именно с таким расчетом, чтобы каждый мог выбрать наиболее полно отвечающий характеристикам «тюнингованного» двигателя. Гамма распредвалов фирмы включает в себя девять модификаций, «перекрывающих» широкий диапазон требований — от самого «скромного» 2108–80 до тюнинговых и спортивных. Характеристики распредвалов — в таблице. Заметьте: величины подъема впускного и выпускного клапанов существенно увеличились, для спортивных вариантов — чуть ли не в полтора раза. А с учетом изменений в профилировании кулачков еще сильнее выросло «время-сечение» — для впускных клапанов оно стало больше в 1,75–1,9 раза. Этим и определяется, при соответствующих оборотах, рост крутящего момента и мощности двигателя.

Теперь познакомимся с особенностями этих изделий. Распредвалы 2108 и 2110 показаны в таблице для сравнения. Кроме них — еще девять. Начнем с «низовых» валов 2108–80, 2108–26 и 2108–49.

Распредвал 2108–80 предназначен для моторов рабочим объемом 1,1–1,3 и 1,5 л, причем в последнем он оказывается самым «низовым»: при оборотах 5600 в минуту в лучшем случае не уменьшит мощность по сравнению с серийным. Зато на средних и низких оборотах двигатель станет более «тяговит».

Распредвал 2108–26 позволяет добиться повышения крутящего момента двигателя во всем рабочем диапазоне оборотов — и тем самым, без изменений в трансмиссии, не только улучшить разгонные показатели автомобиля, но и сохранить или даже несколько повысить его максимальную скорость.

2108–49 в сравнении с предыдущим более «верховой», хотя некоторое повышение момента происходит и на пониженных оборотах.

Отметим, что все эти три вала можно установить в серийную головку блока без каких-либо ее доработок. Их достоинство в том, что они существенно улучшают разгонную динамику машины без форсировки двигателя по оборотам.

Следующие два распредвала — 2108–52 и 2108–54 — «верховые». На низких оборотах их крутящий момент в лучшем случае на уровне серийного исполнения. Зато на высоких существенно возрастает при условии, что обороты достигают 6000–7000 в минуту. Следовательно, для реализации новых возможностей двигателя на высших передачах может потребоваться вмешательство в трансмиссию (возможно, главную пару нужно несколько «укоротить»). Этим хорошо владеют специалисты тюнинговых фирм. Сравнение вала 2108–52 с серийным показано на графике.

2108–52 полностью взаимозаменяем с серийным распредвалом и не требует подготовки головки (если это не связано с какими-либо иными соображениями). Прототип этого вала с обозначением 2108–14 применялся фирмой «Лада Инжиниринг» при подготовке форсированных двигателей.

Распредвал 2108–54 оставляет автовладельцу лишь одну вольность: можно сохранить серийные толкатели и пружины. Но, значительно увеличив подъем клапанов, одновременно уменьшили базовый диаметр кулачков с 38 до 36 мм, поэтому применение этого вала требует доработки головки блока. Обычно опускают седла клапанов на 1 мм (для данного варианта). При этом несколько меньше предварительное усилие пружин, само же занижение седел, как показал опыт, увеличивает наполнение цилиндра на высоких оборотах — «верхи» лучше.

Итак, мы познакомились с пятью распредвалами, где подъем впускных клапанов от 9,05 до 10,55 мм. Они позволяют улучшить тяговые характеристики серийных двигателей и при разной их форсировке по оборотам, и при возможности увеличения рабочего объема до 1,7 л.

Следующие четыре распредвала — спортивные.

2108–62 — работающий до 9000 об/мин с серийными толкателями, регулировочными шайбами и пружинами. Номинально при подготовке головки требуется только занизить седла клапанов. Этот вал часто используют и любители тюнинга.

Далее 2108-М1, М2 и М3 — спортивные распредвалы для кросса, ралли, ипподрома или кольцевых гонок. Требуют применения специальных пружин клапанов и цельных толкателей без шайб. В этом ряду (в порядке перечисления) крутящий момент «наверху» наращивается, а «внизу» снижается.

Как было сказано выше, «МастерМотор» производит распредвалы для самых различных целей, и, судя по всему, автолюбители легко ориентируются в гамме этих изделий. Например, до появления распредвала 2108–52 самыми ходовыми были 2108–26 и 2108–49. А ныне — 49-й и 52-й…

Кто-то может спросить: как изменятся с «резвым» распредвалом расход топлива и ресурс двигателя? В ответ напомним, где бывает бесплатный сыр! Только очень наивный может надеяться на меньший расход при скорости, выросшей на 20–30 км/ч. Или на увеличение ресурса мотора, да и машины в целом. Эти распредвалы — для тех, кто во главу угла ставит именно мощность машины, ее скоростные и динамические показатели.

Сравнение характеристик одного и того же двигателя 21083 с серийным распредвалом 2108 

и «верховым» — 2108–52 (по заявлению производителя).

Шведы рассказали о новой системе газораспределения — ДРАЙВ

Внедрение в серию индивидуального контроля за каждым клапаном позволило бы сделать ДВС легче, экономичнее и чище, а также проще и компактнее, уверяют шведы. На снимке — лабораторная установка для отработки такого привода.

Основатель компании Koenigsegg Кристиан фон Кёнигсегг сделал прогноз: через десять лет или около того серийные автомобильные двигатели лишатся распредвалов. Выступая на Женевском салоне, Кёнигсегг добавил, что над такой системой привода (под названием Free Valve) его компания успешно работает уже несколько лет. Она даже испытала экспериментальный образец Free Valve на старом универсале Saab 9-5, который к настоящему моменту пробежал с ней 60 тысяч километров без поломок, показав 20% экономии топлива против штатного мотора.

Кристиан фон Кёнигсегг отмечает, что хотя современные системы газораспределения получили немало усовершенствований и умеют, к примеру, варьировать фазы газораспределения (для всего мотора в целом), у них всё ещё остаются ограничения. Управление клапанами при помощи распредвала Кёнигсегг сравнивает с одновременным нажатием на все клавиши фортепиано при помощи длинной рукоятки метлы, в то время как установка на клапаны отдельных актуаторов — словно появление возможности виртуозно играть на инструменте всеми пальцами. Во второй части ролика можно увидеть Сааб, в двигателе которого инженеры Кёнигсегга смонтировали опытную систему Free Valve.

Нужно сказать, что над аналогичными системами газораспределения усиленно работают во многих компаниях (Renault, BMW, Fiat, Valeo, General Motors, Ricardo, Lotus Engineering, Ford, Cargine). Существует несколько опытных образцов ДВС такого ти

Компания Qoros начала испытания мотора Qamfree без распредвалов — Авторевю

Фирма Qoros, принадлежащая китайскому автопроизводителю Chery и израильскому холдингу Kenon, показала на автосалоне в Гуанчжоу ходовой образец двигателя внутреннего сгорания без распределительных валов. Опытный мотор Qamfree установлен под капотом серийного хэтчбека Qoros 3 и, по словам создателей, доведен до состояния, в котором его можно запускать в производство.

Новый агрегат построен на основе серийного турбомотора 1.6, разработанного для автомобилей Qoros австрийской компанией AVL. А оригинальная безвальная головка блока создана шведской фирмой FreeValve AB, принадлежащей Кристиану фон Кёнигсеггу, который также выпускает гиперкары марки Koenigsegg. Вместо кулачков распределительных валов каждый из клапанов приводится электропневматическим актуатором. По сути, это пневмоцилиндр, давление в котором контролируется электроникой. Благодаря этому клапаны можно открывать и закрывать практически в произвольный момент, свободно изменять их подъем, а также отключать цилиндры.

Такому двигателю не нужна дроссельная заслонка: вместо этого плавно меняется высота подъема клапанов. На моторе, построенном для фирмы Qoros, к каждому клапану ведет свой канал, причем половина выпускных каналов питает турбокомпрессор, а вторая половина идет в обход нагнетателя. По словам Кристиана фон Кёнигсегга, это позволило не только отказаться от перепускного клапана в турбине, но и намного быстрее выводить каталитический нейтрализатор на рабочую температуру. Тем самым можно одновременно снизить вредные выбросы и отказаться от «прекатализатора», обойдясь одним катализатором.

Степень сжатия безвального мотора может быть очень высока — от 12:1 до 14:1. При этом система впрыска используется самая обыкновенная, распределенная: топливо распыляется во впускные каналы. По сравнению с непосредственным впрыском такая схема дешевле и позволяет снизить выбросы сажевых частиц. Фон Кёнигсегг утверждает, что рабочий процесс отточен до такой степени, что непосредственный впрыск двигателю просто не нужен. А эффект дополнительного охлаждения камеры сгорания достигается продувкой между рабочими циклами.

По словам разработчиков, мотор Qamfree примерно на 20 кг легче аналогичного агрегата традиционной конструкции и немного компактнее за счет отсутствия привода распредвалов. В компании FreeValve AB обещают снижение расхода топлива на 15%, а вредных выбросов — на 35 % (в цикле с холодным пуском) при полуторакратном увеличении отдачи. Мощность опытного двигателя составляет 240 л.с. (+45%), пиковый крутящий момент — 320 Нм (+47%).

Впрочем, впереди еще долгий цикл испытаний, поэтому партнеры не назвали даже ориентировочного срока появления подобных моторов на серийных машинах.

Наша взяла: как и почему ВАЗ-2101 получил верхневальный двигатель

В мае 1966 года в Турине министр автомобильной промышленности СССР Александр Тарасов и президент Fiat Витторио Валетта подписали протокол «О сотрудничестве в области разработки конструкции автомобиля, проекта автомобильного завода и его строительства в СССР», в результате которого и началось строительство предприятия в Тольятти. Кроме технического проекта самого автозавода, советская сторона в рамках заключенного контракта получила и полную документацию на две модели Fiat.

Нижневальный

Однако всесторонние испытания Fiat 124 тут же показали, что он требует модернизации с учетом дорожных и климатических условий СССР, которые заметно отличались от западноевропейских.

Кроме того, внимательно изучив конструкцию автомобиля, некоторые советские специалисты довольно скептично отнеслись к его отдельным решениям. Так, Fiat 124 оснащался достаточно архаичным двигателем с нижним расположением распределительного вала и штанговым приводом клапанов, хотя в Турине в то время уже вовсю «обкатывались» куда более прогрессивные по конструкции моторы – с двумя верхними распредвалами и ременным приводом газораспределительного механизма.

Нижневальный двигатель и задние дисковые тормоза – наиболее заметные технические отличия Fiat 124 от «копейки»
В момент переговоров с советской делегацией опытные образцы двухраспредвальных моторов Fiat уже проходили испытания

Наши инженеры своими глазами наблюдали на испытательных стендах опытные образцы таких двигателей, да и в моторной линейке новейшей разработки Fiat под индексом 125 вариант с верхним расположением распредвала уже был предусмотрен. Более того, к тому моменту, когда в СССР активно занимались доработкой Fiat 124 применительно к советским условиям, фиатовские конструкторы уже начали работу над новым верхневальным мотором объемом 1,2 литра, но еще не успели довести его до уровня серийного изделия. Именно поэтому итальянцы хотели поставить в Советский Союз оборудование для выпуска давно «обкатанного» двигателя прежней конструкции — с нижним расположением распредвала.

На фото: двухвальный мотор Fiat 125

Fiat-125 – редкое сочетание архаичной рессорной подвески сзади и двух распределительных валов в головке блока цилиндров!

Даже в середине шестидесятых годов компоновка OHV двигателя Fiat 124 вызывала вопросы у советской стороны

Нижневальный мотор устанавливался на различные модификации Fiat 124

На обычном рядном четырехцилиндровом карбюраторном двигателем рабочим объемом 1 197 см³ и мощностью 60 л.с. ФИАТ впервые в своей практике применил литой чугунный коленчатый вал на пяти опорах… Однако установленный сбоку внизу кулачковый вал представляется некоторым анахронизмом.

«Знакомство с Фиатом», За Рулем №8, 1966

На тот момент Fiat еще не выпускал серийно ни одного двигателя со схемой OHC, на которой настаивали советские специалисты. Поэтому представители фирмы даже обсуждали с нашими инженерами возможность перехода на новый мотор через три года — уже после запуска первенца Волжского автозавода в серийное производство. Однако такой вариант не устроил «вазовцев», поскольку чрезмерно усложнил бы и без того не самый простой процесс адаптации и запуска в серийное производство чужой машины. Не будем забывать, что доработка конструкции Fiat 124 шла одновременно со строительством самого завода!

Противостояние

Не соглашаясь на требования, выдвинутые советской стороной по конструкции мотора, итальянцы административным путём пытались оказать давление на «несогласных» членов советской делегации, которые должны были подписать соглашение. Ведь «советский» экземпляр завизировали не все наши представители — главный конструктор завода МЗМА Александр Фёдорович Андронов так и не поставил свою подпись под протоколом. На него под влиянием итальянских специалистов пытались психологически «воздействовать» присутствовавшие в составе делегации чиновники родного Минавтопрома, но… не получилось.

Главный конструктор МЗМА Александр Фёдорович АндроновСоветская делегация осматривает шасси Fiat-124. Андронов (на фото справа) не соглашается на нижневальный двигатель

Профессор Андронов выдвигал подобные требования отнюдь не просто так: в конце 1964 года на Московском автозаводе занялись созданием мотора М-412 новой конструкции. Как нетрудно догадаться, он отличался от «фиатовского» мотора именно теми конструктивными решениями, которые столь упорно и отстаивал главный конструктор МЗМА. Ведь к моменту, когда Андронов принимал участие в переговорах по Fiat 124, первые образцы «четыреста двенадцатых» двигателей с верхним распределительным валом уже были изготовлены и продемонстрировали на испытаниях отличные результаты. Этим как раз и объяснялось категорическое нежелание советского практика согласиться с устаревшей компоновкой OHV для новой машины, которой предстояла длинная конвейерная жизнь.

Таким образом, не достигнув консенсуса, обе стороны договорились о последующей встрече для уточнения формулировок и урегулирования спорных вопросов. Вскоре советские специалисты получили письмо, подписанное президентом Fiat профессором Валеттой, в котором итальянская сторона подробно аргументировала свой отказ от внесения изменений в конструкцию двигателя будущего ВАЗ-2101. Кроме верхнего расположения распределительного вала, Андронов настаивал и на других радикальных нововведениях — в частности, изготовлении блока цилиндров из алюминиевого сплава, а также установке так называемых «мокрых» гильз.

В конце июля 1966-го произошла смена руководства Fiat: пост Валетты занял Джанни Аньелли, являвшийся внуком основателя итальянской марки. Именно поэтому Генеральное соглашение о сотрудничестве СССР и Fiat в августе 1966 года с итальянской стороны подписал именно Аньелли, а не Валетта.

В дальнейшем стороны все же пришли к «общему решению», пойдя на компромисс: советские специалисты согласились на чугунный блок без гильз, по-прежнему отстаивая верхнее расположение распределительного вала и наличие водяных каналов системы охлаждения между цилиндрами.

Интересно, что уже в июньском номере журнала За Рулем за 1968 год сообщалось о верхнем расположении распределительного вала, но в описании также фигурировали гильзы в блоке, которых на серийных моторах не было. Хотя… есть и малоизвестный факт: в начале семидесятых годов на ВАЗе все же изготовили партию двигателей с гильзованным блоком, однако впоследствии от этой идеи окончательно отказались.

Конструкторы приняли верхнеклапанную схему с расположением распределительного вала на головке цилиндров. Кулачки действуют на клапаны через небольшие рычаги (без толкателей и штанг).

«Новый малолитражный ВАЗ 2101», За Рулём №6, 1968

В верхней части цилиндров запрессованы короткие гильзы-вставки из антикоррозионного чугуна.

«Новый малолитражный ВАЗ 2101», За Рулём №6, 1968

Фактически, речь шла о создании нового двигателя — точнее, быстрой реализации той самой перспективной разработки Fiat, которую наши специалисты видели в Италии.

Рабочий объем при этом остался неизменным (1 198 см³), однако геометрия мотора существенно изменилась, ведь диаметр цилиндров увеличили с 73 до 76 мм, а ход поршня при этом уменьшили с 71,5 мм до 66 мм.

Наша взяла: ключевым отличием советской машины от итальянского исходника стал двигатель с верхним распределительным валом

Такой приём позволил в дальнейшем конструкторам при неизменном межцентровом расстоянии цилиндров в 95 мм «поиграться» с ходом поршня и диаметром цилиндров, изменяя рабочий объем двигателя — сначала до 1,5 л (двигатель 2103), затем до 1,3 (21011) и даже до 1,6 л (2106). Причем как «базовый» двигатель объемом 1,2 литра, так и более мощную «полторашку» для ВАЗ-2103 предоставили итальянцы. Работа по этим моторам, как и по общей конструкции модернизированных версий Fiat 124R и Fiat 124S, велась итальянской инженерной группой под руководством Данте Джакозы в период 1967-1969 годов. Любопытно, что Fiat даже был готов предоставить двухраспредвальный 90-сильный двигатель Fiat-125 для «люксовой» модификации седана под индексом 2103, однако в целях унификации на ВАЗе от него отказались в пользу мотора с одним распредвалом, но увеличенным до 1,5 литра рабочим объемом.

Почему же советские специалисты так настаивали на верхнем расположении распределительного вала? Такая конструкция была заметно компактнее и проще, поскольку в ней не было «лишних» штанг, и кулачки распредвала воздействовали через рычаги прямо на клапаны. Вдобавок «верхневальный» мотор теоретически был более «крутильным», то есть, он легче набирал обороты, что подтвердилось на практике при сравнении «москвичевских» двигателей М-408 и М-412.

Последующие испытания опытных образцов верхневального варианта показали, что «короткоходный» двигатель советской машины на практике оказался более тяговитым и приёмистым, чем итальянский исходник.

Кроме того, с учетом отечественных реалий автомобиль оснастили храповиком и предусмотрели в бампере отверстие под «кривой» стартер – пусковую рукоятку. Правда, высокооборотистый двигатель Жигулей завести с её помощью было невозможно, а предполагалось, что в сильный мороз водитель лишь прокрутит предварительно вручную коленчатый вал для того, чтобы в дальнейшем запустить мотор с помощью стартера.

К середине 1969 года конструкция двигателя (как и автомобиля в целом) уже была согласована окончательно. Таким образом, отечественный автомобиль в числе восьми сотен других отличий от Fiat 124 получил и другой двигатель.

Мотор Жигулей получил не только новую конструкцию, но и другую геометрию

Удивительная настойчивость советской стороны заставляет задуматься над тем, а было ли это решение правильным? С одной стороны, да, ведь подавляющее большинство мировых автопроизводителей (включая Fiat!) вскоре перешло именно на схему OHC, отказавшись от компоновки OHV с нижним расположением распределительного вала и штанговым приводом клапанов, к которому на машинах гольф-класса впоследствии никто не вернулся. К тому же со временем на спортивных версиях советским мотористам удалось «выжать» из жигулёвского двигателя внушительные 160-170 л.с., которые вряд ли были бы достижимы на фиатовском моторе старой конструкции.

Распределительный вал в головке цилиндров применяют на своих автомобилях еще не все заводы. Помимо автомобиля ВАЗ такое же передовое конструктивное решение среди представителей «избранной десятки» встречается лишь на ФИАТе-128 и «Датсуне.

«Первенец Волжского автомобильного», За Рулём №8, 1970

Но не обошлось и без ложки дёгтя: подобное нововведение в сочетании с не самым удачным подбором технологий и материалов привело к тому, что ресурс распределительного вала вплоть до начала восьмидесятых годов стал ахиллесовой пятой Жигулей. Ведь зачастую на советском моторном масле кулачки распредвала изнашивались уже через 70-80 тысяч километров, что требовало замены этой детали газораспределительного механизма. И это при том, что на Москвичах и других советских автомобилях распредвалы служили столько же, сколько и сам двигатель… Неудивительно, что жигулёвский распредвал вскоре стал супердефицитной деталью, которую было практически невозможно ни приобрести в магазине, ни даже «достать» по знакомству. Доходило до того, что злоумышленники… воровали распределительные валы прямо на стоянках, «по-быстрому» вскрывая головку блока цилиндров припаркованных Жигулей!

Со временем в Тольятти внесли изменения в технологию изготовления и обработки деталей, благодаря чему в начале восьмидесятых годов ресурс распредвала стал равен официальному моторесурсу всего двигателя (125 000 км).

Впрочем, полвека спустя нельзя отрицать не только смелость, но и дальновидность советских специалистов, которые не желали приобретать пусть и зарубежную, но уже не самую прогрессивную конструкцию.

Опрос

Стоило ли советским специалистам настаивать на переходе на верхневальную компоновку двигателя?

Всего голосов:

Как удалить систему изменения фаз газораспределения (VVT) на двигателе LS

(Изображение / GM EFI Magazine)

Variable Valve Timing (VVT) — это система, которая автоматически регулирует фазы газораспределения.

GM использовал VVT на следующих двигателях семейства LS.

( Summit Racing из Пол Сперлок и Брайан Наттер внесли свой вклад в эту статью. )

Как работает VVT?

Компьютер определяет нагрузку на двигатель. Он также контролирует фазы газораспределения с помощью датчика положения распределительного вала r .Затем он использует эти данные VVT для определения наилучших фаз газораспределения для текущих условий.

Компьютер подает сигнал на соленоид на крышке привода ГРМ. Соленоид регулирует поток масла через специальный регулирующий клапан в болте распределительного вала. Клапан направляет масло в камеры управления фазером.

Привод вращается в одну или другую сторону, в зависимости от потока масла. Это вращение используется для продвижения или замедления распредвала по мере необходимости.

Как VVT влияет на производительность?

VVT дает вам лучшее из обоих миров.Он может опережать фазу газораспределения для плавного холостого хода и низкого крутящего момента. Он также может замедлить фазу газораспределения для большей максимальной мощности. И все это делается автоматически.

VVT становится проблемой при замене кулачка:

  • Зазор между поршнем и клапаном может быть проблемой.
  • Ваш выбор для подъема клапана и продолжительности ограничен.
  • Высокое давление пружины, необходимое для рабочих кулачков, может перегрузить привод.

Если вы хотите модернизировать распределительный вал и сохранить систему VVT, вам понадобится Camshaft Phaser Limiter .

Если вы хотите получить высокую производительность от более крупного кулачка, вам необходимо удалить систему VVT. (Подробнее об этом через секунду.)

Как узнать, есть ли у вашего LS VVT

Двигатели

с VVT будут иметь привод фазовращателя распредвала на крышке привода ГРМ . У них также есть пятиконтактный разъем для VVT и датчика распредвала.

Двигатели без VVT не имеют привода. У них есть только трехконтактный разъем для датчика распредвала.

Это две крышки привода ГРМ LS.Тот, что слева, имеет привод фазирования распределительного вала, что указывает на то, что он от двигателя с VVT. Тот, что справа, не имеет привода, значит, от двигателя без VVT. (Изображение / Summit Racing)

GM использовала две разные конструкции исполнительных механизмов.

В 2007-08 гг. Привод вращался на 62 градуса. Номер детали GM 12585994 .

В 2008-15 году привод вращался на 52 градуса. Номер детали GM 12606358 .

Как я могу удалить VVT на моем LS Engine?

Удаление системы VVT требуется при замене на распредвал без VVT.Эти кулачки обеспечивают больший подъем клапана и большую продолжительность работы для большей производительности.

Комплект для удаления VVT удаляет компоненты VVT и заменяет их стандартными деталями. Как минимум, они включают:

  • A Gen.4, без VVT крышка ГРМ
  • Новый, 4X, верхняя шестерня без VVT
  • Новый болт гармонического балансира
  • Болты крепления распредвала новые

В некоторые комплекты также входят дополнительные детали, например:

  • Новая нижняя шестерня ГРМ
  • Новая цепь ГРМ
  • Новая направляющая цепи ГРМ

Тип необходимого вам комплекта VVT Delete зависит от используемого распредвала.

Распредвалы с 1 болтом

Распредвалы с 3 болтами

Удаление системы VVT требуется при замене на распредвал без VVT. Эти кулачки обеспечивают больший подъем клапана и большую продолжительность работы для большей производительности.

После установки одного из этих комплектов:

  • Вы будете заблокированы для фаз газораспределения.
    • Компьютер больше не будет автоматически регулировать фазы газораспределения.
  • Вам также потребуется настроить компьютер.
    • Это оптимизирует кривые подачи топлива и зажигания для нового распредвала и отключит систему VVT в компьютере.

ПРИМЕЧАНИЕ: Вы можете найти спецификации двигателя и подробные советы по обновлению двигателя для каждого двигателя грузовика Vortec на базе LS и LS в одном месте: The Definitive Guide to LS Engine Specs and LS Engine Upgrades .

Угол разделения лепестков — испытание и объяснение

Если головки цилиндров — это легкие двигателя, то распределительный вал — это мозг.Это влияет на диапазон мощности и темперамент двигателя больше, чем любая другая отдельная деталь, и небольшое изменение может превратить автомобиль из умеренного покупателя бакалейных товаров в совершенно неприятную машину. На первый взгляд, работа распределительного вала проста — открывать и закрывать клапаны, — но помимо этого актуального описания, это один из самых загадочных и неправильно понятых компонентов двигателя.

Кулачковая карта с ее бесчисленными номерами, акронимами и аббревиатурами находится на расстоянии одного росчерка красной ручки от неудавшегося теста по математике. Но чтобы выбрать идеальную камеру, нужно понимать всю эту информацию.Каждая спецификация представляет собой дорожную карту того, что делают клапаны, наиболее распространенными из которых являются подъемная сила, продолжительность и угол разделения лепестков (LSA) — последнее требует самого большого объяснения.

Что такое угол разделения лепестков?

LSA — это расстояние от средней линии впускного лепестка до средней линии выпускного лепестка. Это средняя центральная линия между обоими лепестками, выраженная в градусах от 95 на очень узкой / узкой стороне до более 120 на широком конце. LSA — это способ суммирования относительной синхронизации событий впускного клапана (открытие впускного клапана, закрытие впуска) к событиям выпускного клапана (открытие выпуска, закрытие выпуска) по отношению друг к другу, и это хорошее приближение того, как двигатель будет работать.

Чтобы продемонстрировать изменения разделения лепестков в действии, мы заказали у Comp Cams три распредвала, все с одинаковым подъемом (0,541 впуск и 0,537 выпуск) и продолжительностью (230 впускных и 236 выпускных), но с тремя разными LSA: 107 и 113. Мы позаимствовали заводской мул Westech Performance, небольшой двигатель Chevy 370ci и его динамометрический стенд для двигателя SuperFlow 902, и провели день, проверяя каждый кулачок, чтобы измерить его влияние на максимальную мощность, максимальный крутящий момент и компрессию при запуске , вакуум холостого хода и диапазон мощности в целом — все переменные, которые определяют характер двигателя на улице и на трассе.

См. Все 29 фотографий На этом графике показана зависимость подъема и продолжительности впускных и выпускных выступов кулачка от градусов коленчатого вала. Зеленая часть показывает перекрытие впуска / выпуска (время открытия обоих клапанов)

Когда первый кулачок был загружен в двигатель (LSA 101), Стив Брюл из Westech сделал три динамометрических прогона, среднее из которых было сохранено для сравнения со следующим. кулачок. Чтобы еще больше свести к минимуму любые отклонения в динамике, температура масла и воды в двигателе поддерживалась одинаковой для каждого хода.Распределительный механизм 101 LSA с неровным холостым ходом выдавал в среднем 484,0 л.с. при 6 100 об / мин с крутящим моментом 493,9 фунт-фут при 4400 об / мин. У него был прочный диапазон мощности с большим крутящим моментом. Однако обильное перекрытие выхлопных газов (31 градус) означало, что выхлопные газы сильно разбавлены при низких оборотах двигателя и высоком вакууме. Качество холостого хода было грубым, и вакуумметр показал только 9,8 дюйма ртутного столба. Брюл раскрутил двигатель с помощью стартеров динамометрического стенда и зафиксировал давление в 185 фунтов на квадратный дюйм.

Тест 1 прошел легко.Тесты 2 и 3 означали разборку двигателя на стенде, чтобы извлечь старый кулачок. Крышки клапанов, клапанный механизм, впускной коллектор, гармонический балансир, передняя крышка, комплект ГРМ и кулачок были выдернуты. Брюл вставил кулачок 113-LSA, самый широкий в тесте, в самое сердце двигателя и начал собирать все детали на свои места.

После следующих трех рывков стало ясно, что кулачок 113 сильно упал на нижнем пределе крутящего момента. На пике он составил 472,4 фунт-фута, что на 21,5 фунт-фут отличается от кулачка 101. Средняя мощность также снизилась, но двигатель опередил 101 кулачок при 5400 об / мин, набрав 6 оборотов.5 л.с. на пике. На испытании на сжатие при проворачивании Брул зафиксировал 175 фунтов на квадратный дюйм, падение на 10 фунтов на кв. Вакуум на холостом ходу показал значительный скачок до 14,7 дюймов рт.

И снова двигатель разобрали, чтобы установить третий тестовый кулачок, 107 LSA. Этот кулачок разделил разницу между 101 и 113 посередине, и теоретически должен был пройти грань между результатами двух последних тестов во всех смыслах, что и произошло.Кривая мощности и крутящего момента лежала прямо между двумя последними кулачками, как и пиковая мощность и крутящий момент, 488,7 при 6200 об / мин и 487,1 при 4600 об / мин соответственно. Это была наука в действии, и, имея данные на буксире, пришло время вычислить числа и выяснить, что происходит.

Просмотреть все 29 фото
LSA Мощность Крутящий момент Сжатие коленчатого вала Вакуум холостого хода
101 484.0 при 6100 об / мин 493,9 при 4400 об / мин 185 фунтов на кв. Дюйм 9,8
107 488,7 при 6200 об / мин 487,1 при 4600 об / мин 180 фунтов на кв. Дюйм 12,2
113 490,5 при 6200 об / мин 472,4 при 4700 об / мин 175 фунтов на кв. Дюйм 14,7

Вывод из этого теста — LSA распредвала — палка о двух концах. Самый плотный LSA (101) стоил 21.5 фунт-фут крутящего момента и гораздо более широкий диапазон мощности — за счет гораздо более низкого вакуума холостого хода, что сделало бы его более темпераментным в уличном автомобиле. Что касается лошадиных сил, разница между всеми тремя кулачками составляла всего 6,5 л.с., а пиковые значения разделялись лишь на 100 об / мин.

Вывод прост на первый взгляд: более плотный LSA обеспечивает больший крутящий момент на низких и высоких частотах за счет всего лишь нескольких пони высшего класса. Если бы это было единственным соображением, камера 101 была бы явным победителем. Однако в приложении нужно учитывать гораздо больше.Такие вещи, как вакуум на холостом ходу, экономия топлива и настройка, все факторы влияют на выбор правильного кулачка.

Узкие кулачки LSA обеспечивают отличный крутящий момент на низких частотах и ​​имеют красивую кривую мощности. Но ничто не обходится без затрат, и пустой вакуум страдает из-за сжатия LSA. Это приводит к тому, что уличные манеры и настройки двигателя становятся непостоянными. Кулачок с более узким LSA потребует более слабого преобразователя крутящего момента, может не иметь возможности работать с вакуумными тормозами и плохо работать с впрыском топлива.

Тот крутой холостой ход, который всем нравится, и часть очарования тугого кулачка LSA, на самом деле вызван пропуском зажигания из-за комбинации разбавления выхлопных газов во впускном коллекторе и плохого наполнения цилиндра на холостом ходу.Это создает неустойчивое состояние разрежения в коллекторе, которое на двигателе с впрыском топлива сбивает с толку датчики давления воздуха в коллекторе (MAP), что затрудняет регулирование заправки топливом. Клапан управления впускным воздухом (IAC), который регулирует скорость холостого хода, также должен работать сверхурочно и часто пытается «поймать» холостой ход, но обычно стреляет высоко или низко. Эти проблемы часто могут быть решены продвинутым тюнером, но всегда представляют собой проблему и компромисс в стратегии настройки.

Мир впрыска топлива — это то место, где действительно сияют широкие кулачки LSA, такие как 113.С минимальным перекрытием и стабильным сигналом вакуума в коллекторе они отлично работают с системами впрыска топлива и являются нормой для современных двигателей с толкателем, таких как LS и Gen III hemi. Если вы OEM-производитель, который ищет стабильный холостой ход, хорошую экономию топлива и минимальные выбросы выхлопных газов, это кулачок выбора. Широкие кулачки LSA также применимы в приложениях с принудительной индукцией, где требуется меньшее перекрытие выхлопных газов.

Распределители среднего класса (110112)

Если вы посмотрите любой каталог кулачков, вы обнаружите, что большинство уличных кулачков попадают в этот диапазон.Это не случайно. Кулачок в диапазоне 110112 LSA обеспечивает необходимый холостой ход, чтобы успокоить уши редуктора с приемлемым вакуумом в коллекторе для работы вспомогательного оборудования с вакуумным приводом. Баланс среднего крутящего момента и максимальной мощности обеспечивает эту линейку LSA большинству уличных / уличных двигателей. Около 70 процентов кулачков для мощных автомобилей попадают в этот диапазон.

Расход в головке цилиндров и LSA напрямую связаны: как показывает опыт, чем лучше поток в головке, тем шире может быть LSA. Более широкий LSA смещает события впускных и выпускных клапанов дальше друг от друга и создает меньшее перекрытие, что ухудшает настройку впускной волны.

«Когда вы правильно настроили двигатель с высокими характеристиками, вы создаете волны высокого и низкого давления на впуске и выпуске, которые помогают наполнению цилиндров», — сказал Билли Годболд из Comp Cams. «Когда волна низкого давления в выхлопе отражается во впускной канал, перепад давления на самом деле помогает втягивать воздух и топливо в цилиндр. Когда у вас нет перекрытия, у вас не может быть никакой настройки волны. Более жесткая LSA — это всегда будет больше перекрытий, что позволяет выхлопной и впускной системе — если они хорошо настроены — работать вместе.»

Эта волновая настройка — это то, что помогает рабочим двигателям достичь объемного КПД более 100 процентов. Чтобы решить эту врожденную проблему в широких распредвалах LSA, вам просто нужен впускной канал с более высокой пропускной способностью. современные двигатели, могут производить большую мощность сверху и снизу с широкими распредвалами LSA, и почему множество заводских головок цилиндров текут около (или выше) 300 кубических футов в минуту.

Какой кулачок мне подходит?

Прикрепить хвост Идеальный кулачок, безусловно, может быть сложной задачей.В конечном счете, все сводится к тому, как вы хотите, чтобы двигатель работал, по назначению автомобиля и что вы готовы терпеть. Вооружившись дополнительной информацией по теории распределительных валов, что вы построите?

Посмотреть все 29 фотографий

Известный как «Гладиатор» в Westech Performance, этот двигатель Dart SHP, 370ci, small-block Chevy провел тысячи динамометрических испытаний, проверяя всевозможные головки, воздухозаборники, кулачки и все прочие безумные вещи народ вынудил Стива Брюла из Вестеха броситься к нему.Двигатель имеет головки AFR, коромысла крана, балансир TCI, узел вращения Scat с поршнями Mahle, воздухозаборник Edelbrock RPM с воздушным зазором, зажигание MSD и топливную систему Aeromotive.

Мифы о сжатии коленчатого вала

LSA Впуск закрывается
101 36 ABDC
107 42 ABDC
113 44 ABDC

Распространенное заблуждение состоит в том, что перекрытие впуска / выпуска способствует более низкому сжатию коленчатого вала.Это мнение совершенно неверно. «Девяносто девять процентов сжатия при запуске продиктовано статической степенью сжатия и точкой закрытия впускного клапана», — сказал Билли Годболд из Comp Cams. Как вы можете видеть на графике, кулачок 101 LSA на самом деле имел самое высокое сжатие при запуске партии: 185 фунтов на квадратный дюйм. Компрессия может начаться только после закрытия впускного клапана. Поскольку лепестки на кулачке 101 LSA расположены ближе друг к другу, точка закрытия впуска сдвинута (закрывается раньше), и у поршня больше времени для создания сжатия — в точности то, что показал датчик.На приведенном выше графике сравниваются точки закрытия впускных клапанов трех кулачков, использованных в тесте.

Краткий обзор LSA

  • Уменьшает крутящий момент до более низких оборотов в минуту
  • Увеличивает максимальный крутящий момент
  • Узкий диапазон мощности
  • Увеличивает шанс детонации двигателя
  • Повышение компрессии при запуске
  • Вакуум холостого хода и пониженное качество
  • Перекрытие клапана увеличивается
  • Уменьшает зазор между поршнем и клапаном
  • Увеличьте крутящий момент до более высоких оборотов
  • Снижает максимальный крутящий момент
  • Расширяет диапазон мощности
  • Уменьшить шанс детонации двигателя
  • Уменьшить компрессию при запуске
  • Вакуум холостого хода и качество улучшено
  • Перекрытие клапана уменьшается
  • Увеличивает зазор между поршнем и клапаном
Просмотреть все 29 фотографий Распределительный вал — это мозг двигателя, и понимание его является ключом к созданию двигателя, который будет работать так, как нужно.Посмотреть все 29 фотографий После тестирования первого кулачка, 101 LSA, Стив Брюл из Westech Performance начал разбирать двигатель, начиная с клапанного механизма. См. Все 29 фотографий В отличие от LS, для замены кулачков потребовалось снять весь верхний конец двигателя. 29 фотографий Просмотреть все 29 фотографий Даже с этой трехсекционной крышкой Comp Cams необходимо снять балансир, чтобы извлечь кулачок из двигателя. Затем был снят набор времени. Смотрите все 29 фото: Брюл снял первый кулачок и установил второй, 113 LSA.Посмотреть все 29 фотографий Для замены трех кулачков за день нужны инструменты и организация — первое, что больше, чем второе. Посмотреть все 29 фотографий Двухсекционная передняя крышка Comp Cams помогла ускорить процесс, позволив масляному поддону оставаться в покое. Фотографии Гармонический балансир TCI Rattler был

Как выбрать высокопроизводительный распределительный вал

Одним из важнейших компонентов любого двигателя является распределительный вал. Будь то распредвал находится в двигателе с толкателем или в двигателе с верхним распредвалом, он управляет открытие и закрытие клапанов.Это, в свою очередь, контролирует поток воздуха и топливо в двигатель и из него, что определяет производительность двигателя, топливо экономия и выбросы.

В двигателях с толкателем распредвал приводится в действие цепной или шестеренчатой коленчатый вал. В двигателях OHC распределительный вал может иметь ременной или цепной привод от коленчатый вал или промежуточный вал. Передаточное отношение всегда 1: 2, поэтому кулачок вращается на половине скорости коленчатого вала. Это потому, что коленчатый вал в четырехтактный двигатель делает два полных оборота за каждый цикл мощности (впускной ход, ход сжатия, рабочий ход и ход выпуска).

Проблемы, связанные с кулачком, могут возникать по разным причинам. Как двигатель км копит, цепь ГРМ тянется. Дополнительное провисание цепи имеет замедляющий эффект на синхронизацию кулачка, что снижает сжатие и крутящий момент. Оно может также замедлить опережение зажигания, если распределитель имеет кулачковый привод. Большинство двигателей OHC которые используют цепной привод, имеют автоматическое натяжное устройство цепи, но толкателей двигателей нет. Следовательно, цепь ГРМ и зубчатая передача часто нуждаются в подлежит замене в двигателях толкателя с большим пробегом.

В двигателях OHC с кулачками с ременным приводом основной проблемой является отказ ремня. Если Ремень щелкает, кулачок перестает вращаться, и двигатель выключается. Некоторые клапаны будут удерживается в открытом положении, что может привести к деформации клапанов и / или повреждению поршни, если в двигателе недостаточно зазора между поршнями и клапаны на обгонную муфту.

Чтобы свести к минимуму риск такого повреждения, большинство производителей автомобилей рекомендуют замену ремня ГРМ OHC через определенные интервалы пробега для профилактических поддержание.На более старых двигателях OHC стандартная замена составляет 60000 миль. интервал. На более новых двигателях OHC это 100 000 миль.

Отказ кулачка может произойти, если в двигателе есть проблемы со смазкой. Лифты создают большое давление и трение на кулачках, поэтому кулачки и кулачковые подшипники должны получать много масла. Если давление масла низкое или масло грязный, кулачок может подвергнуться ускоренному износу кулачка и, в конечном итоге, выйти из строя приводящий к мертвому цилиндру (отсутствие работы клапана).

Этот тип повреждения кулачка также может быть вызван использованием двигателя неправильной вязкости. масло. В двигателях с верхним расположением распредвала от масляного насоса до верха ГБЦ. Холодным утром, когда масло густое, может потребоваться довольно много времени. несколько секунд, чтобы давление масла достигло кулачка. Вот почему большинство автомобилей производители рекомендуют использовать масло 5W-30, а не 10W-30 или 10W-40 для холодных погодное вождение.

Поломка или заклинивание кулачка — еще одна проблема, которая может возникнуть в двигателях OHC.Причиной может быть недостаточная смазка, но во многих случаях это вызвано короблением головки.

Когда двигатель OHC становится слишком горячим, головка блока цилиндров набухает и вздувается вверх посередине. Это изменяет совмещение отверстий кулачка в головке, что может привести к изгибу, заеданию, заеданию или поломке кулачка. Если верхний кулачок не поворачивается свободно в голове при снятии ремня и толкателей кулачка, погнута или деформирована голова, и ее необходимо выпрямить и / или выровнять скучно.

РАСПРЕДВАЛЫЕ ВАЛЫ ПОСЛЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЙ

Распределительные валы часто заменяют для увеличения мощности и производительности двигателя. Но выбрать камеру для вторичного рынка не так просто, как кажется. Чтобы найти «правильный» сменный кулачок, нужно учесть множество вещей. К ним относятся не только двигатель и применение автомобиля, но также степень сжатия двигателя, тип системы подачи топлива, другие модификации (впускной и выпускной коллекторы, выпускная система и т. Д.)), головки блока цилиндров, трансмиссию и дифференциал, и даже размер шин.

Но самое главное, что именно вы хотите от вторичный рынок замены кулачка? Больше силы? Больше крутящего момента для буксировки? Лучше пробег?

ВЫБОР «ПРАВИЛЬНОГО» ПРОФИЛЯ РАСПРЕДВАЛА

Просматривая каталоги производителей распредвалов с различными характеристиками, вы заметите две вещи. Во-первых, существует множество различных типов кулачков, из которых можно выбирать.Чем популярнее приложение для двигателя (например, маленький блок Chevy), тем больше предлагается выбор кулачков. Другое дело, что для каждого типа кулачков есть свои рекомендации. Так что лучший совет здесь — следовать совету поставщика распределительного вала.

Стандартный сменный кулачок (новый или переточенный) по сути дубликат помола OEM. Этот тип кулачка используется для восстановления оригинальные характеристики двигателя, и это безопасный выбор для запаса перестроить.

Следующая ступень — кулачки с немного «улучшенными» профилями. Эти включают в себя кулачки с пробегом / экономичностью, кулачки для буксировки и кулачки с умеренной производительностью. Холостой ход качество, управляемость и выбросы остаются примерно такими же, как у стокового, но двигатель выдает больше мощности и немного лучше расходует топливо.

Как только вы выйдете за рамки стандартных сменных кулачков, процесс выбора станет больше сложно, потому что каждый помол предназначен для определенного типа применения.Вес автомобиля, передаточные числа ведущей передачи и тип трансмиссии (автомат против руководство) приобретают большее значение, как и модификации двигателя сам (сжатие, рабочий объем, карбюрация, размер клапана, клапанный механизм, и т.д.).

Самая частая ошибка, которую следует избегать при выборе кулачка, — это перегиб двигатель. Установка горячего кулачка в стандартный двигатель может создать несоответствие между компонентами, и это скорее вредит производительности, чем помогает.А кулачок длительного действия с неровным холостым ходом может показаться действительно горячим, но не может очень низкий пробивной край, как на стоковом кулачке. Выбросы также могут быть проблемой при длительном продолжительность кулачков.

СРАВНЕНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПРЕДВАЛА

При сравнении кулачков вы найдете ряд характеристик перечисленные. К ним относятся подъем, продолжительность, перекрытие, разделение лепестков и время.

Высота клапана — это то, насколько кулачок открывает клапаны. Увеличение подъема клапана увеличивает расстояние открытия клапана, что облегчает поступление большего количества воздуха и топливо поступает в цилиндры.Увеличение воздушного потока будет достигнуто за счет увеличения Поднимите до точки, в которой область отверстия клапана или порта становится ограничивающий фактор для воздушного потока или механические помехи между клапаном и поршнем, пружинами клапана или держателем пружины и клапаном руководство.

Один из способов определить высоту подъема клапана — это измерить «подъем лепестка». Вот как далеко выступ кулачка фактически перемещает подъемник, что является максимальной высотой кулачка над его базовым кругом.Но это не то, насколько на самом деле открывается клапан. Получить это число нужно учитывать соотношение коромысел минус любой зазор клапана. «общий подъем», который чаще всего цитируется в каталогах, — это высота подъема лепестка, умноженная на соотношение коромысла. Общий подъем дает вам теоретическую подъем клапана кулачка. «Чистый подъем» — это то, насколько на самом деле открывается клапан, когда вы вычесть зазор клапана в клапанном механизме.



Высота выступа кулачка по сравнению с базовой окружностью определяет величину подъема кулачка.Фактический подъем клапана — это высота подъема кулачка, умноженная на соотношение коромысел на двигателе с толкателем или толкателей кулачка на двигателе с верхним распредвалом.

Продолжительность — это время, в течение которого кулачок удерживает клапаны в открытом состоянии, и указывается в градусы поворота коленчатого вала. Отсюда определение продолжительности становится нечеткие из-за различных способов измерения и рекламы.

Продолжительность зависит от того, как и где она измеряется. Когда камера поворачивается и лепесток начинает толкать свой подъемник вверх, клапан начинает открываться, но не мгновенно.Сначала происходит пара вещей. Клапан не начинает открывать до тех пор, пока не будут устранены все зазоры в клапанной арматуре. Кулачок также постепенно поднимается от основной окружности, что затрудняет измерение точная точка, в которой лифтер начинает движение.

Один из способов измерения продолжительности — начать, когда атлет поднялся. 0,004 дюймов выше базовой окружности выступа кулачка. Количество степеней Затем подсчитывают вращение коленчатого вала до тех пор, пока подъемник не вернется в исходное положение. 0.004 дюйма основного круга. Этот метод часто называют «заявленная продолжительность». Они называют это так, потому что продолжительность исчисляется генерирует намного больше (и иногда вводит в заблуждение), чем генерируемые следующими методами.

Общество автомобильных инженеров (SAE) заявляет, что срок действия измеряется на 0,006 дюйма над базовой окружностью для гидравлических кулачков и на 0,006 дюйма. плюс указанный зазор клапана для механических кулачков с твердым подъемником.

Другой распространенный метод определения продолжительности — ее измерение на 0,050 дюйма. над базовым кругом. Спецификации 0,050 дюйма — это наиболее часто упоминаемые в каталоги вторичного рынка, которые мы будем использовать, когда будем говорить о конкретных рекомендации по продолжительности.

Что говорит вам спецификация продолжительности работы о распредвале? Он сообщает вам о потенциале распределительного вала для выработки мощности в определенном диапазоне оборотов. Вообще говоря, чем больше продолжительность, тем выше рабочий диапазон кулачка.Кратковременные кулачки хороши для крутящего момента на низкой скорости и реакции дроссельной заслонки, в то время как кулачки длительного действия удерживают клапаны открытыми дольше для лучшего дыхания на высокой скорости.

Распредвалы

с продолжительностью до 220 градусов (при подъеме кулачка 0,050) считаются лучшими для стандартных немодифицированных двигателей и двигателей с компьютеризированным управлением двигателем. При превышении продолжительности 220 градусов разрежение на впуске начинает заметно падать, что ухудшает качество холостого хода и влияет на работу компьютеризированных систем управления двигателем.

Некоторые характеристики длительности ничего не говорят вам о его лепестковом профиле. Два разные распредвалы могут иметь одинаковые характеристики подъема и продолжительности, но кулачки на одном кулачке могут быть отшлифованы иначе, чем на другом. Один распределительный вал может иметь больше выступов в форме пика, а другой — более толстых. Лепесток V-образной формы будет дышать иначе, чем лопасть U-образной формы, потому что он не удерживает клапан на его максимальном открытии так долго. Поплавок клапана также может быть проблемой из-за выступов, которые резко меняют форму, если давление пружины клапана не увеличивается.Профиль кулачков на одном распредвале также может быть одинаковым как на верхней, так и на нижней стороне кулачка (что является нормой для большинства стандартных кулачков и кулачков уличного исполнения) по сравнению с «асимметричной» шлифовкой (разные профили на каждой стороне лепесток) на другом кулачке.

Еще одна спецификация, на которую следует обратить внимание при выборе кулачка, — это относительное время впускных и выпускных клапанов. Это можно выразить как «клапан перекрытие »(время, в течение которого впускной и выпускной клапаны одновременно открытые) или «разделение лепестков» (количество градусов или угол между осевые линии впускных и выпускных лопастей).Уменьшение разделения лепестков увеличивает перекрытие, при увеличении разделения уменьшается перекрытие.

У большинства запасных распредвалов с длительностью менее 200 градусов расстояние между лепестками составляет от 112 до 114 градусов. Кулачки большей продолжительности для среднего диапазона обычно имеют от 110 до 112 градусов разделения лепестков. У гоночных кулачков расстояние между лепестками составляет от 106 до 108 градусов.

Перекрытие возникает, когда впускной клапан начинает открываться раньше выпускного клапана закончил закрытие.Увеличение перекрытия может быть желательным для более высоких приложение производительности, потому что выходящий выхлоп действительно помогает продуть цилиндр, чтобы втянуть больше воздуха и топлива в камеру сгорания. Но слишком большое перекрытие на низких оборотах убивает крутящий момент на низких оборотах и ​​реакцию дроссельной заслонки за счет чрезмерного уменьшения разрежения на впуске. Это также может создать проблемы с выбросами на холостом ходу, позволяя втягивать несгоревшее топливо в выхлоп.

Некоторые кулачки оригинального оборудования используют немного большее перекрытие для создания выхлопных газов. эффект рециркуляции (EGR) для снижения выбросов NOX (оксидов азота).В компромисс, как правило, заключается в реакции дроссельной заслонки на низких частотах и ​​крутящем моменте. Замена этого тип кулачка с меньшим перекрытием (большим разделением лепестков) может значительное улучшение производительности.


Рабочий распределительный вал с роликовыми подъемниками, уменьшающими трение.

ПЛОСКАЯ КОЛОНКА ИЛИ РОЛИК?

Роликовый кулачок использует подъемники с небольшими роликами, снижающими трение, внизу. В стандартных двигателях роликовые кулачки используются для уменьшения трения.В высокопроизводительных двигателях используются роликовые кулачки для обеспечения более радикального профиля лепестков. Ролики в нижней части подъемников могут катиться вверх и по более крутому склону, чем плоский кулачок толкателя.

Плоские кулачки толкателя использовались в большинстве двигателей до середины 1980-х годов, когда производители автомобилей начали переходить на роликовые кулачки. Толкатели клапана, которые вращаются на плоском кулачке толкателя, на самом деле слегка выпуклые снизу. Кривизна в сочетании с небольшим наклоном на выступе кулачка заставляет подъемник вращаться при движении вверх и вниз.Это сделано для уменьшения трения и износа.

что лучше? Это зависит от того, какой двигатель вы строите. Если вы создаете двигатель с высокими оборотами, плоский кулачок толкателя с твердыми толкателями обеспечит максимальную скорость вращения без поплавка клапана. Но сплошные подъемники шумные и требуют периодической регулировки. Роликовый кулачок с гидравлическими подъемниками, для сравнения, является хорошим выбором для уличного двигателя или двигателя с более низкой частотой вращения, рассчитанного на большой крутящий момент.

РАСПРЕДВАЛ И УСТАНОВКА

Синхронизация кулачка — это величина опережения или замедления между кулачком и коленчатым валом.Время кулачка можно проверить, сравнив разброс лепестков и центр впускного лепестка с колесом градуса и циферблатным индикатором.

Одна из распространенных ошибок заключается в предположении, что синхронизация кулачка правильная, пока метки синхронизации на кулачковом приводе выровнены правильно. Это может быть безопасным предположением для стандартного кулачка, но это недостаточно хорош для восстановления движка производительности. Кулачок может выдвигаться или тормозится в зависимости от центровки кулачкового привода (звездочка коленчатого вала и кулачковая шестерня), степень износа или люфта в кулачковой передаче (задний люфт шестерни, ремень износа или растяжения цепи), а также геометрия кулачкового привода.Восстановление поверхности OHC Головка блока цилиндров также может изменять синхронизацию кулачков, что может потребовать установки более толстой прокладки головки и / или смещения приводного шкива кулачка для компенсации.

Почему так важна синхронизация кулачка? Потому что это влияет на работу двигателя. За Чтобы двигатель работал наилучшим образом, ему требуется точное время кулачка. Как правило, наступающие синхронизация кулачка от 2 до 4 градусов помогает на низкой скорости крутящего момента и реакции дроссельной заслонки небольшая жертва в более высоких оборотах. Продвижение кулачка также помогает компенсировать для растяжения цепи по мере старения двигателя.С другой стороны, замедление кулачка может улучшить характеристики на высоких оборотах, но обычно за счет крутящего момента на низких оборотах. Замедленная камера — это то, чего вы не хотите в стандартном или уличном исполнении двигатель.

Еще нужно иметь в виду, что многие кулачки вторичного рынка не шлифуются. «прямо вверх» с нулевым смещением по времени. Во многих кулачках уже встроено примерно четыре градуса опережения, чтобы компенсировать растяжение цепи привода ГРМ по мере старения двигателя.

Если синхронизация распределительного вала не измеряется с помощью ступенчатого колеса, и кто-то устанавливает смещенный штифт или шестерню кулачкового привода, чтобы продвинуть синхронизацию распредвала еще на четыре градуса, это может закончиться слишком большим опережением и, возможно, проблемами столкновения клапана с поршнем.

Наконец, любой, кто заменяет распредвал на подъемники с плоским днищем, должен замените кулачок и подъемники одновременно.

Изношенные подъемники могут повредить новый кулачок. Новые пружины клапанов тоже должны быть рекомендуемые.

Рабочие части кулачка всегда должны быть защищены монтажной смазкой, когда кулачок установлены. На плоских кулачках толкателя нанесите смазочную пасту на основе молибдена под высоким давлением на все выступы кулачка по всей длине. Используйте моторное масло или красную монтажную смазку на шейках распределительных валов.На роликовых кулачках используйте моторное масло или красную монтажную смазку на кулачках и шейках. ЗАПРЕЩАЕТСЯ наносить смазку на молибденовой пасте на выступы роликового кулачка.

Плоские кулачки толкателя следует сломать в соответствии с указаниями производителя. рекомендуемая процедура (обычно работа при 2000 об / мин до 30 минут при двигатель сначала заводится). Роликовые кулачки не требуют специальной обкатки. Даже в этом случае двигатель должен по-прежнему работать на высоких оборотах холостого хода в течение определенного периода времени, чтобы брызги смазывали поршневые кольца при их посадке.



Лепестки кулачка плоского толкателя 289 Ford Mustang были подвержены чрезмерному износу, поскольку моторное масло не содержало в достаточном количестве присадки ZDDP, предотвращающей истирание.

ПРОБЛЕМЫ ИЗНОСА КОРПУСА ПЛОСКОГО КОЛЕСА ПРИ НИЗКОМ МОТОРНОМ МАСЛЕ

Если вы управляете старым классическим маслкаром или хотродом с двигателем с плоским распредвалом, вам следует помнить о том, что сегодняшние моторные масла с рейтингом «SM» содержат гораздо более низкие уровни противозадирной присадки под названием «ZDDP». «(Цинкдиалкилдитиофосфат).Уровень ZDDP в современных моторных маслах был снижен до уровня фосфора не более 0,08%, чтобы продлить срок службы каталитического нейтрализатора. Фосфор может со временем загрязнить катализатор, если в двигателе используется масло, что приведет к увеличению выбросов из выхлопной трубы.

Низкое содержание ZDDP не вредит двигателям последних моделей с роликовыми подъемниками или толкателями, поскольку нагрузки на кулачки распределительного вала намного ниже. Но на двигателях с толкателем и плоскими кулачками толкателя уровень ZDDP может быть недостаточным для предотвращения износа кулачка и подъемника.В некоторых случаях отказы кулачков случались всего за несколько тысяч миль езды! Это еще более опасно для двигателей, если используются более жесткие пружины клапана и / или коромысла с более высоким подъемом.

Чтобы избежать таких проблем, вам следует добавить присадку ZDDP в картер, или использовать масло, соответствующее предыдущему сервисному рейтингу «SL», или использовать дизельное моторное масло или гоночное масло, которое содержит достаточный уровень ZDDP для защиты распределительного вала и подъемников. .

Если вы устанавливаете новый распределительный вал в двигатель, обязательно используйте пасту для кулачков из молибдена на кулачках (используйте масло или красную смазку для сборки на шейках подшипников) и следуйте рекомендованной процедуре обкатки.Но вам все равно нужно будет добавить ZDDP в картер или использовать масло, которое содержит достаточный уровень ZDDP для постоянной защиты.




Тяги распределительного вала:

Как выбрать рабочий распределительный вал (Camshaftcoalition)

Руководство по установке распределительного вала (Crower Cams)

Performance Camshaft Technology (Elgin Cams)

Технические советы по распределительному валу (Isky Cams)

Как установить Chevy Small Block V8 Camshaft (Jegs)

Общие сведения о технических характеристиках распределительного вала (кулачки Lunati)

Статьи по теме:

ZDDP — Что это такое и зачем оно вам?

Performance Valvetrains

Variable Valve Timing (VVT)

Engine Balancing

High Performance Pistons

Piston Ring: Stock & Performance

Tuner High Performance Scan Tools

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Big-Inch LS Engine Распределительный вал двигателя • LS Engine DIY

Головки цилиндров могут быть самой важной частью двигателя с точки зрения выработки лошадиных сил, но если что-то не открывает клапаны, головы вообще не будут пропускать воздух.А нулевой воздушный поток равен нулю лошадиных сил. Ответственность за открытие и закрытие клапанов через определенные промежутки времени ложится на распределительный вал, что делает его вторым по важности компонентом в общем уравнении мощности.


Этот технический совет взят из полной книги «КАК ЗАРЯДИТЬ И ДВИГАТЕЛИ GM LS-СЕРИИ С ТУРБОНАДДУВОМ». Подробное руководство по этому вопросу вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://lsenginediy.com/big-inch-ls-engine-camshaft-guide/


Контролируя, сколько, как долго и когда впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются, распределительный вал определяет, сколько лошадиных сил производит двигатель, и диапазон оборотов, в котором эта мощность сконцентрирована. Распределительный вал также сильно влияет на расход топлива и качество выбросов, которые, вероятно, не очень высоки в списке приоритетов для хот-роддеров, а также влияет на качество холостого хода и управляемость на низких оборотах, что является серьезной проблемой для любого уличного автомобиля.

Что делает правильный выбор распредвала настолько критичным, так это то, что слишком большой или слишком маленький может испортить идеальную комбинацию двигателей. Слишком консервативный кулачок не позволит двигателю в полной мере использовать возможности воздушного потока головок цилиндров. Слишком агрессивный кулачок может настолько серьезно поставить под угрозу управляемость на низких скоростях, что вы задаетесь вопросом, почему вы потратили столько времени и денег на максимальное увеличение общего кубического дюйма. Как и конструкция головки блока цилиндров, теория распределительных валов — чрезвычайно сложная наука, которая включает в себя десятки взаимосвязанных переменных.Вполне возможно, что настоящих экспертов по распределительным валам даже меньше, чем гуру по головкам цилиндров, и это действительно о чем-то говорит.


Все малогабаритные блоки серии LS поставляются с завода с гидравлическими роликовыми распределительными валами. Благодаря усовершенствованиям в современной технологии клапанного механизма, это объединяет удобство и низкие эксплуатационные расходы гидравлических подъемников с потенциалом высоких оборотов, когда-то предназначенным для механических подъемников.


Хорошая новость заключается в том, что вам не нужно знать, как разработать двигатель с распределительным валом по

. Лучшая цена на двигатель с распределительным валом — Отличные предложения на двигатель с распределительным валом от глобальных продавцов двигателей с распределительным валом

Отличные новости !!! Вы находитесь в правильном месте для двигателя с распределительным валом.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот двигатель с верхним распределительным валом вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели двигатель с распредвалом на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в двигателе с распределительным валом и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести camshaft engine по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Chevy LS3 Сравнение распределительных валов двигателя

1/17

Введение
С таким количеством двигателей LS3 и L92 на дороге и новыми Camaros, которые уже начали модифицироваться, пришло время GMHTP взяться за испытания группы уличных кулачков, идеально подходящих для нового поколения IV.Но, конечно же, затем начались дебаты о том, что именно определяет «уличная пригодность» — идея одичания одним человеком и идея другого «почти достаточно». Так что представления о управляемости и уличных манерах дико субъективны. Даже мощность и крутящий момент, будучи количественными числами, могут быть субъективными относительно того, сколько их достаточно (если они есть) или где в рабочем диапазоне они вам нужны. Возникает вопрос: как количественно (объективно) определить, насколько пригодна для использования камера? Что ж, мы думаем, что у нас есть ответ. Следите за тем, как мы тестируем одни из лучших уличных кулачков LS3 на рынке не только на мощность и крутящий момент, но и на то, насколько хорошо кулачок соответствует вашей субъективной шкале управляемости.

Критерии
Мы связались с большой горсткой тюнеров и производителей, специализирующихся на характеристиках LS, и запросили уличные кулачки LS3 для тестирования. Зная, что это субъективно, мы должны были наложить ограничения на вещи, чтобы они не стали слишком дикими. Таким образом, все поставщики должны были придерживаться следующих спецификаций кулачка:

1. Кулачок НЕ МОЖЕТ требовать врезания предохранительных клапанов в поршни!
2. Минимум 112 градусов LSA
3. Максимальный подъем 0,650 дюйма
4.Должен работать на холостом ходу при 950 об / мин или, предпочтительно, менее
5. Должно быть менее 50 кПа абсолютного давления в коллекторе при 950 об / мин в точке холостого хода
6. Необходимо иметь штатную длину толкателя и заводские гидравлические подъемники
7. Замена клапанной пружины разрешена
8. Все кулачки будут быть измеренным и спецификации сообщены в статье

17.02

Пока мы проверяли мощность этих кулачков, мы также добавили в нашу оценку компонент вакуума или абсолютного давления в коллекторе (MAP).Это хороший показатель (среди многих других факторов) того, как двигатель будет действовать на улице.

MAP на холостом ходу и низкой скорости
Чтобы оценить возможные уличные манеры нашей группы кулачков, нас беспокоит, насколько вероятно, что они будут работать в автомобиле, насколько они будут производить мощность и крутящий момент. Для тех, кто не хочет изменять свой стиль вождения для повышения производительности, мы рассчитываем, приведет ли кулачок к плохому холостому ходу, скачку на низкой скорости и спотыканию с остановкой.Некоторые могут смириться с этим — и цифры мощности здесь вас не впечатлят — но, надеюсь, вы все равно поймете, как сделать эту дикую камеру немного более удобной. Мы решили проверить вакуум на холостом ходу [при 950 об / мин]. Этот холостой ход немного высок для «уличного» кулачка, но при работе на динамометрическом стенде мы определили, что это будет холостой ход, при котором мы могли бы легко измерить MAP (абсолютное давление в коллекторе). При анализе данных после тестирования мы обнаружили, что случайно записали значения MAP для диапазона 1500–1600 об / мин, поэтому мы также использовали эту точку данных.

По опыту, кулачки, которые соответствуют определению уличного поведения большого сегмента рынка, работают со скоростью 35-50 кПа и холостым ходом при 750-850 об / мин. Более агрессивные кулачки — те, для которых меньший сегмент рынка классифицирует их как пригодные для уличного движения, — могут достигать 65-70 + кПа на холостом ходу и должны работать на холостом ходу выше 900 об / мин. При переходе в диапазон 80 кПа на холостом ходу автомобиль начинает раскачиваться и, вероятно, испытывает скачок при движении на низкой скорости, в ситуациях с низким дросселем (1400–1700 об / мин, низкое давление газа).Некоторые люди по-прежнему классифицируют это как уличное движение, но для целей этой статьи, когда вы отказываетесь от «манер» или вам нужно изменить свой стиль вождения, чтобы избежать подобных ситуаций, это не соответствует нашему определению уличного движения.

3/17

Из обсуждений с инструктором по калибровке Грегом Бэнишем из Calibrated Success производители оригинального оборудования фактически используют статистический ковариационный анализ для определения и количественной оценки «шероховатости» двигателя.Это более линейный и прямо коррелированный показатель устойчивости двигателя на холостом ходу и на низких оборотах. Хотя MAP не является линейным и не столь надежен для прогнозирования манеры вождения серийных автомобилей, мы обнаружили некоторую значительную корреляцию между MAP и перекрытием кулачков, которая соответствует нашему «экспертному» опыту работы с автомобилями на протяжении многих лет. Поскольку ковариационный анализ наших данных не дал надежных результатов и потребует подробного объяснения статистики, мы предпочли придерживаться данных, которые легче получить читателем с недорогим сканером.

Кулачки при получении
Мы объявили запрос на поставку кулачков и получили детали от девяти поставщиков. Все они предоставили номинальные характеристики для каждой камеры, но Дарт был достаточно любезен, чтобы позволить нам прокатить каждую на его Cam Doctor, чтобы убедиться, что никакие «звонари» не были заменены другой картой спецификаций. Все кулачки были измерены с соблюдением допустимых допусков на шлифование и в соответствии с системой измерения, поэтому мы все приняли. Три производителя предоставили два кулачка, поэтому мы выбрали тот, который лучше всего соответствует нашим критериям.Даже в рамках наших критериев есть место для субъективности; Вы можете видеть, что существует широкий спектр спецификаций кулачков, и что «уличные» кулачки субъективны даже среди экспертов. Следует также отметить, что эти кулачки обычно попадают в диапазон от низкого до среднего [диапазона] для всех этих поставщиков — доступны гораздо более крупные распредвалы с большей мощностью, хотя здесь не тестировались.

17.04

Тестирование
Все кулачки были протестированы на серийном двигателе LS3 мощностью 430 лошадиных сил и 424 фунт-фут крутящего момента от GM Performance Parts (номер по каталогу 19201992), который поставляется в комплекте с катушками, заглушками, проводами, корпусом дроссельной заслонки, впускным коллектором и т. Д. форсунки, рельсы и многое другое, готовое к установке прямо в ваш хотрод.После небольшого уговора, этот и без того прочный мотор в ящике оживает только после небольших улучшений. West Racing Heads и дядя Робин были достаточно любезны, чтобы запустить GMPP LS3 на своем динамометрическом стенде двигателя Stutska, используя автономный контроллер GMPP E-67, используя только керамические 1,75-дюймовые разъемы Hooker Competition (номер по каталогу 2469-1HKR) и электрический водяной насос для базовая при 471,3 фунт-фут и 483,1 л.с. Была выполнена одна базовая калибровка для нагнетательного газа, которая будет хорошо работать со всеми кулачками [чтобы поддерживать это значение постоянным], и измеритель массового расхода воздуха Abaco DBX, который измеряет стандартный поток, а также реверсирование для компенсации разницы в потоке воздуха с кулачками. используется для тестирования.Поскольку большинству кулачков требуются пружины, чтобы избежать заедания спирали, мы выбрали набор пружин Comp 918, вероятно, наиболее часто используемых и доступных пружин. Несколько кулачков поставлялись с разными пружинами, которые могли или не могли повлиять на результаты этих кулачков, но ради согласованности и согласованности мы остановились на 918-м для всех кулачков.

Для постоянных динамометрических испытаний двигателя мы тщательно контролировали температуру воды и выполнили не менее трех силовых попыток для каждого кулачка. После первого прохода данные были проверены на непротиворечивость и целостность двигателя.Если все было хорошо, делали еще два рывка подряд. С десятью кулачками, включая стандартный LS3, мы должны были обеспечить качественные данные и сбалансировать время на динамометрическом стенде. После того, как производственный кулачок был отрегулирован и была создана новая динамометрическая калибровка для всех рабочих кулачков, никаких дополнительных настроек не производилось, поскольку выполнялась следующая процедура:

1. Прогрейте двигатель до температуры воды 175 ° F
2. Все кулачки были настроены. в точке холостого хода 950, чтобы проверить фактический вакуум на всасывании
3. Сделайте одно усилие и проверьте данные
4.Сделайте еще два рывка подряд

17.08

Неслыханный для меня, Робин сорвал тесты всего за 50 минут, прошедших от камеры до камеры! Это подчеркивает важность качественных и повторяемых процедур тестирования. Мы также осознали, что в идеале каждый кулачок должен иметь свою собственную калибровку для его полной оптимизации, но использованная общая настройка проверялась с каждым новым кулачком, чтобы убедиться, что он все еще находится на уровне ориентировочного.Как многие утверждают на форумах, калибровка или настройка — это еще одна область, которая предлагает ряд вариантов, которые могут сбалансировать (или довести до различных крайностей) долговечность или производительность. Для целей этого тестирования была создана безопасная динамометрическая калибровка, нацеленная на соотношение воздух / топливо 13: 1 и максимум 28 градусов искры. Для уличного использования может потребоваться еще более высокое соотношение A / F.

Зазор между поршнем и клапаном
Важный вопрос при установке нового кулачка в двигатель, производимый иначе, заключается в том, будут ли клапаны задевать поршень с увеличенной продолжительностью и более узкими осевыми линиями.Мы проверили самый большой кулачок с помощью самого плотного LSA (который впоследствии не был выбран для теста из-за слишком большого перекрытия кулачков), чтобы проверить зазор между поршнем и клапаном. При длительности 232/246 и подъеме 0,614 / 0,619 дюйма на 112 LSA этот кулачок все еще имел зазор 0,100 дюйма на впускном клапане и 0,120 дюйма на выпускном клапане. Обычно нам нравится видеть зазор не менее 0,080–0,100 дюйма на впуске и 0,100–0,120 дюйма на выпуске, в зависимости от того, насколько вы смелы и насколько уверены, что клапанный механизм контролирует ситуацию.

Результаты
Как можно было догадаться по номенклатуре представленных кулачков, результаты мощности также сильно различались. Помните, что пиковая мощность не обязательно является единственным фактором, рассматриваемым здесь. Если бы это было так, все поставщики предоставили бы очень разные распредвалы. Если отступить назад и посмотреть на результаты в целом, тестовые кулачки в среднем показали улучшение по сравнению с LS3 на 24,5 лошадиных силы и 23 фунт-фут крутящего момента во всем диапазоне испытаний 3000–6700 об / мин. Максимальный прирост мощности достигал 70 лошадиных сил! Хотя пиковая мощность хороша, в большинстве случаев вождение происходит не при 6200 об / мин, поэтому площадь под кривой важна для удовольствия от сидения в штанах.Итак, мы посмотрели на площадь под кривой для различных областей кривой. Мы хотели бы оценить даже ниже, но часто на динамометрических станциях с водяным тормозом может быть трудно должным образом контролировать работу WOT при 2000 об / мин или ниже.

Когда дело доходит до определения того, как эти кулачки повлияют на манеры вождения, мы отслеживали значения MAP с помощью HP Tuners VCM Scanner для каждого кулачка. Тщательно следуя значениям MAP, Робин сказал, что заметил разницу в некоторых кулачках на динамометрическом стенде — кулачок Lingenfelter с самым низким значением MAP «мурлычет, как котенок», кулачок Mast Motorsports был очень плавным, а на противоположном конце спектра — ливернуа. и кулачки Lunati «имели значительный наклон.«Тенденция к более высоким значениям MAP с большими значениями перекрытия очевидна из этого тестирования. Чтобы попытаться взглянуть на все это в перспективе и сопоставить субъективный термин« управляемость »с некоторым объективным, измеримым форматом, мы создали эту таблицу перекрестных ссылок на основе опыта , данные, обнаруженные здесь, и ввод от других экспертов в области калибровки / проектирования кулачков. Некоторые из более крупных кулачков с более высоким MAP на холостом ходу больше колеблются при выходе из широко открытой дроссельной заслонки, еще один индикатор может возникнуть некоторая нестабильность в автомобиле, что на более низкий уровень шкалы «управляемость».

17.12

Еще один фактор, который нельзя игнорировать, заключается в том, что внесение изменений, влияющих на уличные манеры, может повлиять на выбросы. Насколько мы понимаем, ни одна из этих камер не прошла процедуру исключения, чтобы быть законными на улице, но все компании работают над этим с различными продуктами или уже имеют камеры с EO.По мере того, как мы вступаем в новую эру регулирования, весь рынок должен будет рассмотреть весь вопрос о выбросах. Бэниш также добавляет: «Большие кулачки сами по себе не уничтожают выбросы, но в сочетании с хорошим контролем — хорошим контролем воздушно-топливной смеси — они все еще могут обеспечивать выбросы. Кулачки производства General Motors, которые развивались в течение срока службы двигателей LS, являются доказательством этого. из-за этого они продолжают расти и сокращать выбросы ».

Стратегия проектирования кулачков
Что влияет на манеру вождения распредвала? Есть много факторов, и некоторые из них, такие как калибровка, правильное функционирование всех датчиков в двигателе и другое оборудование, находятся вне контроля кулачка, но влияют на способность автомобиля работать на холостом ходу и двигаться приемлемым образом.Даже встроенные в ECM алгоритмы управления с обратной связью могут оказать влияние. Спросите любого калибратора, и он скажет вам, что корветы одного года легче приручить большой кулачок, чем другие, из-за контроллера.

Сам кулачок играет большую роль — давайте поговорим о каждом факторе, который влияет на производительность и управляемость кулачка. Номер один в отношении управляемости — это перекрытие кулачков. Это степени, в которых впуск и выпуск перекрываются (или не перекрываются). На этот фактор влияют длительность и угол разделения лепестков (LSA).Они, наряду с подъемной силой, также влияют на характеристики кулачка. Сам профиль или фактическая форма кулачка влияет на ускорения, площадь под кривой открытия клапана и силы, действующие на систему клапанного механизма (и, следовательно, на износ / долговечность). Наконец, синхронизация кулачка при его установке изменяет события открытия и закрытия относительно ВМТ и обычно влияет на настройку кулачка или на то, где он вырабатывает пиковую мощность.

Каждый из этих кулачков ведет свою деятельность по-своему, пытаясь достичь разных целей.Некоторые используют более узкие осевые линии LSA и большее перекрытие для получения большей производительности. Некоторые используют лифт в большей степени. Более высокий подъем при более короткой продолжительности имеет тенденцию к увеличению ускорений и сил, испытываемых всем клапанным механизмом. Теоретически вам нужна прямоугольная форма волны для событий открытия и закрытия клапана — мгновенного открытия и закрытия клапана. Поскольку это физически невозможно, дизайнеры выбирают ускорение, с которым, по их мнению, они могут жить для приложения, и открывают клапан как можно быстрее, чтобы достичь этого числа.Приемлемые ускорения ограничиваются остальной частью системы клапанного механизма — весом, нагрузкой пружины и собственными частотами системы. Кулачок Mast Motorsports, например, был первоначально «разработан для 6.0L L76 с клапанами со сплошным штоком. Более высокие ускорения можно использовать для более легких клапанов LS3, которые по-прежнему обеспечивают управление и обеспечивают лучшую производительность. Этот кулачок обеспечивает отличное управление клапанами и долговечность для людей, которые не хотят рисковать здоровьем своего двигателя ради максимальной производительности », — говорит Гораций Маст.Конечно, у Mast есть новые кулачки для LS3, так как это тестирование было завершено, и гораздо более крупные предложения для тех, кто больше озабочен большей пиковой мощностью.

Можно утверждать, что горячий кулачок GM Performance Parts, вероятно, существует дольше, чем все представленные кулачки, и по сегодняшним стандартам он относительно невелик, но все же обеспечивает крутящий момент 17 фунт-фут и мощность 40 лошадиных сил! Это показывает потенциал производительности даже с «меньшими» распредвалами.

16/17

«Наша философия для такого кулачка заключается в использовании осевых линий с широкими лепестками для обеспечения плавного холостого хода и выбросов в сочетании с высокими ускорениями и подъемной силой для увеличения потока воздуха», — говорит Джейсон Хейнс из Lingenfelter.Кулачок LPE в этом тесте имеет одну из самых малых длительностей, самый большой LSA (практически идентичный серийному кулачку LS3), но также и самые высокие подъемы для впуска и выпуска. Несмотря на небольшую продолжительность и широкую LSA, производительность выше среднего для группы.

Более половины участников представили кулачки, отшлифованные Comp Cams в соответствии со спецификациями поставщика. Comp представил свою собственную спецификацию, и можно сказать, что они кое-что знают о кулачках. Билли Годболд, штатный специалист Comp, недавно закончил работу над новым семейством распредвалов LS-R.«В моей« черной книге »есть три перца по шкале от 1 до 5. Я люблю острую пищу и взял эту идею из местного тайского ресторана», — говорит Годболд. Он считает, что «чтобы спроектировать хороший распределительный вал, вы должны перевернуть все в уме и попытаться думать, как воздух, входящий и выходящий из камеры сгорания. Хороший дизайнер считает движение клапана, которое лучше всего подходит для применения, и работает в обратном направлении, чтобы распредвал ». А потом тестируйте, тестируйте, тестируйте.

Алан Футрал говорит о стратегии Futral Motorsports: «Мы проектируем и выбираем наши лепестки в зависимости от области применения, чтобы достичь максимально быстрого ускорения лепестков и клапанов без нагрузки на клапан и пружины и сохранить стабильность на максимальных оборотах.Наши факторы для хорошего уличного кулачка в основном — это качество холостого хода по сравнению с лучшим крутящим моментом под кривой, чтобы удовлетворить запросы и цели клиента. Кулачок Futral действительно показал хорошие характеристики при средних значениях MAP.

Самые эффективные кулачки сопровождались более высокие значения MAP, и Дэн Миллен из Ливернуа говорит: «Это самый большой кулачок, который я бы использовал в двигателе в стиле LS3, прежде чем понадобится гидротрансформатор или переключение передач». Робин действительно обнаружил больше охоты на холостом ходу и без мощности с большими кулачками, и они, вероятно, попадают в более дикие уличные манеры в книгах некоторых людей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.