Распредвал: что такое, где находится, из чего состоит, для чего нужен, как проверить, фото

Распределительный вал – это элемент двигателя внутреннего сгорания, регулирующий механизм закрытия и открытия клапанов мотора автомобиля. Он является основной деталью газораспределительного элемента, обеспечивающего синхронизацию тактов работы двигателя и системы впуска и выпуска горючей смеси и отработанного газа.

Распредвал – важное устройство и без его нормальной работы, функционирование ДВС невозможно.

Что такое распредвал?

По своему виду, распределительный вал это длинный стержень, содержащий несколько «кулачков». Эти элементы имеют неправильную форму и при работе совершают вращения на оси. Их количество соответствует числу впускных клапанов цилиндра. Сами точки находятся точно напротив них. Кулачки подбираются так, чтобы вращение гарантировало стабильное и точное сжигание используемого горючего в цилиндрах двигателя. работа самого распределительного вала точно синхронизируется с другими механизмами.

В каждой стороне по направлению от кулачков располагаются опорные шейки, удерживающие подшипниками. Важнейшим узлом вала выступает масляный канал, от состояния которого зависит износ деталей, мощность и стабильность работы ДВС. Для постоянного подвода масла в оси элемента располагается сквозное отверстие, обеспечивающее вывод к опорным подшипникам и кулачкам.

Интересно знать! Что вращается быстрее распредвал или коленвал? Последний элемент крутиться в два раза быстрее.

Виды

На современных ДВС используются только верхние распределительные валы. Часто для мотора оправдана установка сразу двух элементов. Один из них работает для впускных клапанов, а второй отвечает за выпускные. В старых машинах, моторы были сконструированы с 1 элементом. Головка блока цилиндров в них контролировалась плунжером. В такой конструкции слишком активно происходило трение, соответственно двигатель становился менее эффективным и мощным. Это легко понять на примерах, если рассмотреть функционирование мотора с четырьмя цилиндрами.

Есть и другой вариант распредвала, предназначенный для дизельных ДВС. Его называют рычажным подвесным толкателем. В его приливах находится ось ролика, содержащая в игольчатом подшипнике вращающийся ролик. При работе мотора он катится по поверхности кулачка распредвала. Отличие между классическим вариантом и подобным устройством заключается в замене трения скольжения на трение качения. Это условие уменьшает интенсивность износа толкателя и поверхности кулачков.

Количество валов

Этот показатель прямо зависит от устройства ДВС. Если мотор имеет рядную конфигурацию и оснащен одной парой клапанов при цилиндре, используется один распределительный вал. Если на цилиндре находится 4 клапана, используют два вала.

Оппозитные и V-образные моторы содержат один элемент, помещенный внутри развала или два, установленных в головки блока. Есть и другие исключения, связанные с особенностями конструкций.

Современные моторы крайне редко оснащают единственным распределительным валом. Чаще всего в конструкции используют два элемента, способных обеспечивать тихую и бесперебойную работу. За счет этого растет КПД и преумножается мощность. Такое условие достигается при использовании двух цилиндров для впуска и выпуска. Это – оптимальное положение. Один вал должен обеспечивать и контролировать впуск, а другой выпуск. Для мощных двигателей целесообразна установка четырех распределителей, что связано с повышенной мощностью силового агрегата.

Из чего состоит распредвал

Процесс изготовления распределительного вала может отличаться. Используются такие методы:

• ковка;
• цельное литье;
• трубчатая система;
• полое литье.

Основная цель применения новых технологий – снижение общей массы модуля для обеспечения более высокой эффективности при ее работе в моторе. Элемент часто имеет форму стержня, на котором есть отдельные детали, выполняющие функции. Из каких основных частей состоит распредвал:

1. Носок. Так называют переднюю часть элемента, на котором есть паз для фиксации шпонки. В этом месте обеспечивается монтаж привода газораспределительного механизма. Если устроена цепная передача, на его месте проделывается насечка в формате звездочки. Элемент с торцов удерживают болты.
2. Шейка сальника. У нее прикрепляется элемент, не допускающий вытекание специальных смазок из цельных механизмов.
3. Опорная шейка. Количество этих деталей варьируется в зависимости от величины самого стержня. На них часто размещаются опорные подшипники, обеспечивающие снижение силы трения в момент вращения. Эти элементы монтируются в специальные пазы, размещенные внутри головки цилиндров.
4. Кулачки. Самый известный элемент всей системы, представленный в форме застывшей капли. При вращении он толкает штангу, находящуюся у коромысла клапана. Число этих толкателей определяется в зависимости от количества цилиндров. От остроты вершины зависит скорость закрытия. Полый или скругленный край будет удерживать модуль в неплотно закрытом положении. Это приведет к приросту объема расходуемой топливной смеси, но ускорит выведение отработанных материалов.
5. Масляный канал. Это сквозное отверстие, размещенное внутри вала, посредством которого масло передается на кулачки. Модуль призван предотвратить раннее стирание шланг толкателей и повысить выработку на плоскостях.

Если конструкцией мотора предусмотрен только один распределительный вал, его кулачки размещаются особым образом. Одни должны перемещать впускные клапаны, а другие, имеющие смещенное положение – выпускные.

Внимание! Где находится распредвал в машине — в двигателе, он является основным функциональным элементом топливной системы.

Принцип работы

Кулачок представлен в виде капли. При совершении вращения его вытянутая часть нажимает на толкатель и провоцирует открытие клапанов. Это обеспечивает подачу топливно-воздушной смеси (ТВС) в цилиндры двигателя, что приводит в работу систему зажигания. Далее при совершении вращении, кулачок опускает толкатель и под действием пружинного механизма стабилизирует положение и закрывает его.

В шестерне распределительного вала находится вдвое больше зубьев по сравнению с коленчатым валом. Это связано с тем, что за один рабочий цикл мотора, коленвал производит 2 оборота, а распределительный – всего 1.

Для чего нужен

Датчик позиции распределительного вала устанавливает место газораспределительного механизма по отношению к коленвалу. Устройство генерирует сигналы внутри систем электронного управления. На фоне этого происходит корректировка работы впрыска топливной смеси. На бензиновых моторах при сбоях в работе элемента, блокируется поставка топлива, и движок завести не получается. На дизеле этот момент можно обойти.

Датчик распредвала работает по принципу Холла. Магнитное поле в нем изменяется при замыкании зазора специальным зубцом, находящимся на валу или диске. Если зубец располагается рядом с датчиком, ему передается сигнал и сразу поставляется на ЭБУ. Частота импульса зависит от вращения распредвала. При получении данной информации происходит последовательный впрыск.

Интересно знать! Как называются крепления распредвала – постели.

Типы размещения распредвала в двигателе

В зависимости от типа мотора, он может иметь 1, 2 или 4 вала газораспределителя. Чтобы установить, имеющийся на машине тип, надо обратить внимание на крышку блока цилиндров. На ней будет маркировка, которая расшифровывается следующим образом:

1. Используется при рядных и V-образных двигателях, оснащенных 2-3 клапанами у одного цилиндра. В таких случаях монтируется один распредвал на ряд. На его стержнях будут кулачки, обеспечивающие управление фазой впуска. Смещенные элементы будут отвечать за выпуск. При моторах, исполненных в виде V, валов будет 1-2.
2. Эта система оснащена двумя распределительными валами на один ряд цилиндров. При этом обеспечении, каждый элемент будет отвечать конкретно за впуск и выпуск. Подобная технология позволяет уменьшить нагрузку на вал и повысить его ресурс.

Газораспределительные механизмы способны заметно отличаться в зависимости от размещения самого вала.

1. Нижнее (боковое). Устаревшая технология. применяемая в карбюраторных моторах. основное преимущество системы – легкость смазывания подвижных элементов, но это не делает конструкцию простой. Обеспечить полноценный доступ и обслуживание или произвести замену бывает проблематично. Работа системы обеспечивается за счет давления толкателей и передачи ими движения непосредственно на клапан. Такие типы двигателей утрачивают свой КПД на максимальных оборотах, что объясняется повышенным количеством элементов. Из-за роста инерции падает точность фаз распределения.
2. Верхнее или ОНС при альтернативном названии. Этот тип применяется на современных двигателях, популярен из-за легкости в обслуживании и ремонте. Главный недостаток – сложность проведения смазки. Все зависит от устройства масляного насоса и его способности нагнетать необходимое давление. В этом случае надо контролировать периодичность замены масла и фильтров. Устройство такого плана оказывает давление непосредственно на толкатели клапанов. Сказать, сколько распредвалов в двигателе будет в этом случае, сложно. Все зависит от его конфигурации.

Внимание! В современных автомобилях можно встретить любой из вариантов распредвала. Для его качественного обслуживания важно знать конфигурацию.

Как проверить распредвал

Существует два способа, позволяющих своевременно выявить неисправность распределительного вала. Первый это – прослушка, но она окажется эффективной только, если водитель внимательно относится к работе мотора. Нормальный звук, издаваемый при работе – негромкий, ровный, не прерывистый. При появлении неисправностей он меняется глухим, постукивающим, сходным с ударами. Это довольно примитивный, но очень эффективный способ, но для достижения точности, машину надо знать, как свои пять пальцев.

Не менее результативным является визуальный осмотр. Для его проведения деталь демонтируют и изучают. На ее поверхности не должно быть никаких дефектов. Появление задир, заломов, сколов – прямое показание к замене. При обнаружении поломки проводят замену не только распредвала, но и клапанных рычагов (рокеров). Отказываться от ее проведения – не стоит, иначе новый элемент прослужит значительно меньше.

Важно! Какую работу выполняют распредвалы? Они управляют положением клапанов двигателя.

Частые неисправности

Нарушения в работе элемента проявляются при несоблюдении автомобилистом рекомендаций по эксплуатации и в результате естественного износа элемента. Перечень популярных поломок включает:

1. Поломка примыкающих компонентов. Часто происходит износ шестерни привода, ремня и цепи ГРМ. Вал при этом становится неэффективным и подлежит замене.
2. Задиры на опорных шейках. Возникают дефекты из-за повышенных нагрузок или при неправильной (несвоевременной) регулировке клапанов. При вращении возрастает сила трения, прикладываемая между кулачками и толкателями. На этом фоне происходит дополнительный нагрев элементов, идет разрушение масляной пленки.
3. Течь из-под сальника. Проявляется на фоне долгого простоя мотора. С течением времени резинка утрачивает собственную эластичность и рассыхается.
4. Деформация. Возникает при длительном контакте металла с источниками тепла на фоне повышенных нагрузок. При этом возникают посторонние вибрации на ходу. При длительном игнорировании поломки из строя выйдут другие элементы цепи, и двигателю потребуется поверка и капремонт.
5. Нарушения рекомендаций при установке. Приводит к быстрому выходу распредвала из строя и проявляется при некачественной затяжке болтов и неполноценной регулировке фаз.

Совет! Важный модуль может быстро прийти в негодность, если при его производстве используются некачественные материалы. Совершая покупку надо обращать внимание не только на сам товар и его сочетаемость по всем факторам, но и на имя производителя. Остерегайтесь подделок и покупайте компоненты для машины только на сертифицированных точках.

Недобросовестные мастера и автомобилисты-любители, изучив лайфхаки, пытаются восстанавливать распределительный вал машины своими руками. Заметим, что шлифовка и установка дополнительных вкладышей даст только временный результат. При помощи таких работ нереально добиться той ювелирной мощности, необходимой для полноценной и бесперебойной работы силового модуля.

Как выбрать новый распредвал (цены и бренды)

Новый распределительный вал нужно подбирать, отталкиваясь от показаний к его замене. Если старый элемент просто вышел из строя, испорченный механизм заменяют новый, подбирая аналог по строению. В случае, когда двигатель модернизирован, компонент подбирают с поправкой. Если опыта в выполнении подобных работ нет, лучше получить консультацию профессионального моториста и заказать модуль по указанным им параметрам.

Внимание! Основное, на что стоит ориентироваться при подборе замены – кулачковый развал, уровень максимального подъема клапанов и углы перекрытия.

Износостойкость распределительного вала напрямую зависит от того, насколько качественные материалы использовались при его производстве. Если выпускающая компания к своей продукции относится недобросовестно, модуль долго не прослужит. Уже через 40-60 тыс. км на нем могут появиться зазоры и сколы. В худшей ситуации, при перегреве или в случае езды плохому дорожному покрытию, балка лопается.

Довольно качественные приложения можно встретить у компании ОЕМ. Она занимает первые позиции в рейтингах производителей товаров для автомобилей и практически не имеет подделок. Широкий ассортимент позволяет найти распределительные валы и подобрать подходящий вариант. Главный недостаток – сравнительно высокая цена, составляющая в 2 раза больше, чем у других брендов. Примерная стоимость – свыше 7-8,5 тыс. руб, в зависимости от конфигурации.

Рассмотрения также доступна продукция следующих компаний:

1. Немецкие детали, отличающиеся отменным качеством. Высокая износостойкость (свыше 100 тыс. км) сочетается с доступной ценой – около 3-4,8 тыс. руб. Главный недостаток – повышенный риск приобрести подделку, которая не будет отличаться свойствами, заявленными производителем.
2. ET Еngineteam. Чешский бренд, производящий автомобильные детали повышенного качества. По отзывам пользователя, такой вал способен пройти более 80 тыс. км без каких-либо проблем. Есть один недостаток – его сложно купить в России, потому приходиться заказывать в интернет-магазинах. Цена стартует от 4 тыс. руб.
3. Испанский производитель. Товары отличаются высоким качеством, но линейка их небольшая. Если подобрать подходящую деталь не получится, придется обращаться за помощью к опытному токарю. Стоимость – от 3 тыс. руб.
4. АЕ. Это – британский производитель автозапчастей, выпускающий распределительные валы для моторов разной конфигурации. Товар распространен в России, что является преимуществом, но есть существенный недостаток. Стоимость элемента будет гораздо выше, чем у других компаний. Цены начинаются с 7 тыс. руб.

Подобрать подходящий распредвал, не зная тонкостей и нюансов строения мотора – просто невозможно. Именно поэтому, прежде чем совершить покупку рассмотрите ответы на самые частые вопросы.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Разобраться с принципом работы мотора и его распределительного вала будет проще, если изучить ответы на самые распространенные вопросы. Знание определенных нюансов позволит изучить «физику» устройства и понять, как именно оно функционирует.

Сколько оборотов делает распредвал за один оборот коленвала?

Соотношение оборотов коленвала и распредвала часто волнует автомобилистов. Разобраться с этим просто на предмете четырехтактного двигателя. За один оборот, совершаемый коленчатым валом, распределительный делает пол оборота. Следовательно, он двигается в два раза медленнее. Формула выглядит следующим образом: 1 вращение коленвала =  полуоборот распределительного.

Почему распределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала?

Первый конструктивный элемент двигается медленнее второго из-за особенностей строения четырехтактного ДВН. Основное объяснение подобному течению цикла вращение – шестерня распределительного вала имеет в 2 раза больше зубцов, чем элемент коленчатого.

Чем отличается коленвал от распредвала?

Если рассмотреть распредвал и коленвал разница – существенная, но она практически необозрима при визуальном осмотре. Все отличия проявляются при уточнении принципа работы деталей. Эти элементы в ДВС выполняют совершенно разные функции и при выходе из строя одного, изменится цепь действий, выполняемых поршневой группой. Изначально в устройстве моторов был только коленчатый вал, а распределительный появился позднее, ног при современном устройстве – это невозможно.

В чем сущность верхнего и нижнего расположения распределительных валов?

Нижний приводится в работу под действием шестерней, а верхний работает за счет цепи или ременной передачи. Последнее расположение преимущественно в быстроходных двигателях, потому что работа передается от кулачка, проходит через коромысло и переходит на клапан.

С какой скоростью вращается распределительный вал?

Скорость вращения распределительного вала составляет от 50 до 80 оборотов в минуту. Величина не является постоянной и может быть изменена при перемене положения шкива на червячном валу и передаче.

Один оборот коленвала это сколько оборотов распредвала?

При одном обороте коленчатого вала, распределительный совершает полуоборот.

Чем удерживается распределительный вал от осевого перемещения

Элемент удерживается при помощи специального стального термически обработанного фосфатированного фланца, перемещающегося между торцом передней опорной шейки и задним торцом ступицы шестерни распредвала.

Как отличить впускной распредвал от выпускного?

В действительности принципиальных различий в строении нет. Есть только одна причина по которой элементы не могут выступать заменяемыми. На впускном распределителе имеется элемент, предназначенные для сообщения с датчиком газораспределения.

С какой скоростью вращается распределительный вал относительно коленчатого вала?

Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше интенсивности движения коленчатого.

Сколько кулачков имеется на каждом собранном распредвале?

На каждый цилиндр двигателя внутреннего сгорания приходится два клапана и два кулачка. Следовательно, на двигателе с четырьмя цилиндрами их будет 8.

Как называются подшипники распределительного вала?

Подшипники скольжения распределительного вала еще именуются постелями или вкладышами.

Из какого металла сделан распредвал?

Из чего делают распредвалы на автомобили – легированная и углеродистая сталь или чугун. Далее материал подвергают цементации и закалке.

Сколько весит распредвал?

От массы этого конструктивного элемента зависит расход топлива, потому чем он будет легче – тем меньше придется отдавать за горючее. Приблизительная масса составляет от 7 до 12 кг, в зависимости от материала изготовления.

Выводы

Распределительный вал автомобиля – это особый элемент двигателя внутреннего сгорания, регулирующий функции механизмов закрытия и открытия клапанов мотора. Он выступает основным компонентом системы газораспределения, выполняющий отладку тактов работы двигателя, систем впуска и выпуска отработанных газов и топливной смеси. Без этой важной детали как распредвал,  и ее полноценной работы невозможным является обеспечение всех функций ДВС.