Газораспределение
Чтобы такты шли вовремя, клапаны должны открываться и закрываться в точно заданные моменты. Этим управляет газораспределительный механизм, ГРМ: распределительный вал с кулачками (на многих двигателях их два — для впуска и для выпуска) и привод, который связывает его с коленвалом.
- Кулачок распредвала набегает на толкатель и открывает клапан. Пружина возвращает клапан на седло, когда кулачок уходит.
- Распредвал вращается вдвое медленнее коленвала. Каждый клапан открывается один раз за цикл, а цикл — это два оборота коленвала. В модели звёздочка коленвала имеет 21 зуб, распредвала — 42.
- Привод — зубчатый ремень или цепь. Натяжитель держит его в натяжении, метки на звёздочках задают правильное положение валов.
- Между кулачком и клапаном нужен небольшой тепловой зазор: детали расширяются от нагрева. Его выставляют при обслуживании или выбирают гидрокомпенсаторы. Большой зазор слышен как цокот.
| Привод | Что важно владельцу |
|---|---|
| Зубчатый ремень | Тихий и лёгкий, но резина стареет. Меняют строго по регламенту — по пробегу или по годам, что наступит раньше, обычно вместе с роликами. |
| Цепь | Смазывается моторным маслом и служит дольше, но со временем вытягивается. Признак — треск спереди в первые секунды после пуска. Цепь любит чистое масло и правильный уровень. |
Изменение фаз газораспределения
На многих двигателях звёздочка впускного распредвала сделана как фазовращатель: масло под давлением поворачивает вал относительно звёздочки. Блок управления меняет момент открытия и закрытия впускных клапанов под режим: так двигатель лучше тянет внизу, мощнее наверху и меньше тратит.
В учебной модели один распредвал (схема SOHC, по два клапана на цилиндр) и фазовращателя нет. Зато переключатель «Цикл» показывает, что даёт позднее закрытие впуска: в режиме «Аткинсон» впускной кулачок шире, клапан закрывается позже, часть смеси уходит обратно во впуск, и эффективная степень сжатия падает. В реальных двигателях такой сдвиг обычно делает именно фазовращатель.
Если ремень оборвётся или цепь перескочит, на многих двигателях клапаны встречаются с поршнями и гнутся. Это ремонт с разборкой головки. Поэтому регламент замены ремня ГРМ нарушать нельзя, даже если ремень выглядит целым.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 5 заданий выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите клапаны
- Найдите распредвал
- Поверните коленвал на 360°: распредвал повернётся только на 180°
- Найдите цепь ГРМ
- Переключите цикл на «Аткинсон»: впуск закроется позже, и эффективная степень сжатия упадёт ниже 7
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.