Распределительный вал

raspredelitelnyj-val

Первые автомобили, использующие двигатели с одиночными верхними распределительными валами, разработаны Александром Крейгом, и были представлены в 1902 году.

Использование.

В двигателях внутреннего сгорания с поршнями, распределительный вал используется для управления тарельчатыми клапанами. Он состоит из цилиндрического стержня и по всей длине выступающими лопастями, по одному для каждого клапана. Кулачки открывают их нажатием во время вращения.

Материалы.

Распределительный вал может быть выполнен из нескольких типов материалов. К ним относятся:

— охлажденное чугунное литье — обычно используется в массовом производстве валов больших размеров. Такие элементы имеют хорошую износостойкость, так как процесс охлаждения их закаливает. Другие элементы добавляются к сплаву железа перед литьем, чтобы сделать материал вала подходящим для применения.

— сталь — применяется, когда требуется высокое качество распределительного вала, обычно в мелкосерийном производстве. Для высокопроизводительных двигателей производители выбирают стальные заготовки. Их изготовление более трудоемкий и дорогостоящий процесс. Тем не менее, конечный продукт намного превосходит литье. Используются токарные ЧПУ станки, фрезерные автоматы для обработки распределительных валов из различных типов стальных заготовок. При изготовлении из мягких марок стали, распредвал подвергают термообработке с помощью газового азотирования, которое изменяет микроструктуру материала. Такая обработка дает поверхностную твердость 55-60 HRC.

Приводы.

Связь между вращением распределительного и коленчатого валов имеет решающее значение. Так как клапаны управления потоком воздуха и топлива, впускной смеси и выхлопных газов должны быть открыты или закрыты в соответствующее время во время хода поршня. По этой причине, распределительный вал соединяется с коленчатым через зубчатую передачу, ремень или цепь. Такое сцепление называется зубчатым ремнем или приводной цепью.

Прямой привод с зубчатыми колесами является редким из-за стоимости. Часто реверсивный крутящий момент, вызванный наклоном кулачков, требует установки передаточной цельнометаллической трещотки, которая для зубчатой передачи требует дополнительных расходов. В Rolls-Royce V8 (1954 г) использовали зубчатый привод, который в отличие от цепи, делает двигатель вечным.

Зубчатые колеса используются в более дешевых автомобилях. Как правило, они сделаны из эластичного волокна, а не из металла, за исключением гоночных моторов, которые имеют высокое техническое обслуживание. Оптоволоконные зубчатые колеса имеют короткий срок службы и должны регулярно заменяться, так же как ремень привода ГРМ.

raspredelitelnyj-val3