Распредвала износ: К износу нового вала привели проблемы в системе смазки

К износу нового вала привели проблемы в системе смазки

Еще один пример того, что в моторном ремонте поспешать надо не торопясь. В результате этой экспертизы претензии покупателя по качеству запчастей были сняты, и вопрос был решен по согласованию сторон. Причиной износа нового вала явились проблемы в системе смазки, не устраненные при ремонте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА № 20/04 от 21.04.08 г.

14 марта 2008 г. в ООО «СМЦ «АБ-Инжиниринг» обратился представитель ИТТ «Шевардов М.Ю.» с просьбой провести исследование деталей двигателя автомобиля VW Passat (Фольксваген Пассат), гос. № А 624 РУ 97 RUS, VIN: WWWZZZ3BZ1E114198, принадлежащего г-ну Петрову Андрею Викторовичу. В соответствии с этим обращением в ООО «СМЦ «АБ-Инжиниринг» был открыт заказ/наряд № 177т от 14.04.08, согласно которому было проведено исследование деталей двигателя.

Исследование деталей

двигателя автомобиля VW Passat, гос. № А 624 РУ 97 RUS,

VIN: WWWZZZ3BZ1E114198 и составление настоящего заключения проводил Хрулев Александр Эдуардович — специалист, начальник Бюро моторной экспертизы СМЦ «АБ- Инжиниринг», эксперт-автотехник 1-й категории (сертификат эксперта-автотехника № 001.00064.К1 от 04.07.2006 г.), образование высшее, кандидат технических наук, Генеральный директор ООО «СМЦ «АБ-Инжиниринг», стаж работы по специальности (ремонт, конструкция и эксплуатация двигателей внутреннего сгорания) — 22 года, из них экспертом-автотехником — 4 года,

Объект исследования

Детали двигателя автомобиля VW Passat, гос. № А 624 РУ 97 RUS, VIN: WWWZZZ3BZ1E114198

Заказчик исследования — ИП «Шевардов М.Ю.», т.(495) 618-0219, заказ-наряд № 177т от 14.04.08.

Вопросы, поставленные перед экспертом:

1. Имеются ли на представленных для исследования деталях двигателя
   автомобиля VWPassat, гос. № А 124 РУ 97 RUS, VIN: WWWZZZ3BZ1E114198 какие-либо недостатки, неисправности или поломки?
2. Если таковые имеются, то какова причина их возникновения?
3. Являются ли неисправности следствием нарушения правил эксплуатации или они возникли вследствие заводского брака при изготовлении деталей, наличия ошибок при обслуживании и ремонте автомобиля, либо вследствие действий третьих лиц или непреодолимой силы?

Задачи, поставленные перед экспертом:

Провести необходимые исследования и ответить на поставленные вопросы.

Исходная информация

Эксперту для изучения предоставлены детали газораспределительного механизма, снятого с двигателя автомобиля, в том числе, распределительный вал и гидрокомпенсаторы.

Согласно информации, полученной от представителя ИП «Шевардов М.Ю.», детали были приобретены у

ИП «Шевардов М.Ю.» автосервисом ООО «Автомастер», при этом двигатель автомобиля VW Passat, гос. № А 624 РУ 97 RUS, VIN: WWWZZZ3BZ1E114198, проходил ремонт в ООО «Автомастер», при котором были использованы указанные детали газораспределительного механизма. После незначительного пробега после ремонта данные детали, приобретенные в ИП «Шевардов М.Ю.», были недопустимо изношены и сняты с двигателя. Согласно акта, выданного ООО «Автомастер», «износ произошел вследствие низкого качества приобретенных деталей, и после замены их на оригинальные запчасти двигатель стал работать нормально».

Использованная литература

1. Хрулев А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. Изд-во «За Рулем», М.: 1998. -480с.
2. Хрулев А. «Если двигатель стучит», ч. 1, «Автомобиль и сервис», №8/2000.
3. Хрулев А. «Если двигатель стучит», ч. 2, «Автомобиль и сервис», №9/2000.
4. Хрулев А. «Почему застучал вкладыш», «Автомобиль и сервис», №12/2000.
5. От практики к практике. Пер. с англ. MSI Motor Service International GmbH, Neckarsulm, Еермания, 2004. — 59c.

Место проведения осмотра и исследования

Москва, Балтийская ул., 13, Технический центр ООО «СМЦ «АБ-Инжиниринг».

При осмотре деталей двигателя установлено:

Для исследования представлены детали, в том числе, распределительный вал и 8 гидрокомпенсаторов (рис. 1).

Рис. 1. Детали газораспределительного механизма, представленные для исследования.

Для ответа на первый вопрос и определения состояния деталей использовались измерительные приборы:

1. Линейка лекальная.
2. Набор щупов.

Осмотр наружной поверхности распределительного вала показал (рис. 2), что кулачки привода клапанов имеют следы явного износа, при этом изношены как рабочая, так и тыльная стороны кулачков. На рабочей поверхности кулачков на вершине наблюдается характерное «заваливание» краев (рис. 3), при котором наибольший износ наблюдается ближе к краю кулачка. При этом вершина приобретает характерный закругленный вид, с искажением формы кулачка и отклонением образующей его поверхности от прямолинейности. На стороне подъема кулачка поверхность имеет мелкие следы задиров и вырывов частиц материала, в то время как на вершине поверхность гладкая, но имеет явно выраженный износ с образованием заметной ступени в месте перехода от изношенного к мало изношенному участку на стороне сбега (рис. 4).

На тыльной стороне указанных кулачков наблюдается поверхность, характеризуемая износом и задирами (рис. 5), сопровождаемыми характерным вырывом частиц с поверхности (питтинг). На некоторых кулачках на тыльной стороне обнаружены характерные «цвета побежалости» (рис. 6), что свидетельствует о перегреве металла.

Рис. 2. Износ кулачков распределительного вала.Рис. 3. Характерное «заваливание» краев вершины изношенного кулачка.Рис. 4. Характерная «ступень» на изношенной вершине кулачка.Рис. 5. Износ тыльной стороны кулачка.Рис. 6. Цвета «побежалости» на тыльной поверхности кулачка, свидетельствующие о перегреве деталей.

Кулачки для привода насос-форсунок, расположенные между кулачками привода клапанов (рис. 1), не имеют видимого износа, однако заметны мелкие риски на рабочей поверхности приводных кулачков (рис. 7), образованные попаданием частиц износа в сопряжение кулачка с опорной поверхностью форсунки. Опорные шейки распределительного вала без явных признаков износа.

Ряд сопряженных с кулачками гидрокомпенсаторов значительно изношен (рис.8), при этом максимальный износ наблюдается в средней части рабочей поверхности кулачка (рис. 9). Характерно, что центральная часть рабочей поверхности изношенных гидрокомпенсаторов имеет диаметр, соответствующий ширине кулачка. Общая величина максимального износа рабочей поверхности гидрокомпенсаторов, измеренная с помощью лекальной линейки и набора щупов, превышает 0,8 мм (рис. 10). Боковая поверхность гидрокомпенсаторов — без явных признаков износа.

Рис. 7. Следы абразивного износа на кулачке привода насос-форсунки.Рис. 8. Износ стаканов гидрокомпенсаторов.Рис. 9. Сильный износ средней части рабочей поверхности стакана.Рис. 10. Глубина износа рабочей поверхности гидрокомпенсатора.

Все рабочие поверхности представленных деталей имеют высокое качество обработки (шлифовка), каких либо других недостатков представленных деталей не обнаружено.

Таким образом, в результате осмотра и измерений представленных на экспертизу деталей обнаружено, что кулачки привода клапанов распределительного вала значительно изношены как на вершине, так и на тыльной стороне, причем на некоторых кулачках имеются следы перегрева металла. Значительно изношена сопряженная с кулачками рабочая поверхность гидрокомпенсаторов, причем на некоторых деталях износ превышает 0,8 мм. Данное состояние деталей вызывает работу двигателя со стуками, потерю мощности, и при длительной эксплуатации приводит к абразивному износу всех сопряженных пар вследствие попадания частиц износа в зону сопряжения, вследствие чего эксплуатация двигателя с такими деталями недопустима.

Исследовательская часть.

Ответ на второй и третий вопросы необходимо рассмотреть особенности работы газораспределительного механизма в двигателе, а также условия, при которых мог произойти быстрый износ основных деталей механизма.

Как известно, конструкция распределительного вала, работающего в сопряжении с гидрокомпенсаторами, имеющими форму стакана с плоской рабочей поверхностью, является традиционной для многих производителей двигателей, включая концерн VW[ 1 ].

Рис. 11. Схема работы кулачка с гидрокомпенсатором.

Согласно литературе [1, 3 — 7, 9] при работе двигателя кулачок распредвала набегает на стакан гидрокомпенсатора, вызывая его перемещение и открытие клапана (рис. 11). Поскольку клапан прижимается к седлу пружиной, при набегании кулачка на стакан в месте контакта возникает давление, которое тем больше, чем сильнее предварительная затяжка пружины, ее жесткость, и чем больше перемещение стакана (сжатие пружины).

Сопряжение кулачка с рабочей поверхностью стакана осуществляется в общем случае по контактной линии, в зависимости от угла поворота кулачка (рис. 12). В этом месте возникает высокое контактное давление, равное отношению усилия пружины к площади контактной поверхности. Это контактное давление является определяющим параметром для работоспособности сопрягаемых деталей и их долговечности.

Трение сопрягаемых деталей вызывает их поверхностный нагрев, который должен предотвращаться охлаждением деталей путем подачи большого количества масла и отвода его из зоны контакта. Кроме того, масло должно выполнять непосредственно смазочную функцию, препятствуя высокому трению деталей, их нагреву, задиру и износу.

Как известно [1], все сопрягаемые детали, составляющие так называемые пары трения, должны при работе двигателя иметь хорошую смазку и охлаждение. В данном случае подача масла к сопряжению типа «кулачок-стакан» имеет комбинированный характер, т.е. обеспечивает одновременно и смазку деталей, и отвод тепла от зоны контакта с помощью масла, разбрызгиваемого из этой зоны при вращении кулачка.

В общем случае работоспособность и долговечность деталей сопряжения зависит от следующих факторов:

1. Материалы деталей, их физико-химические свойства, в том числе, поверхностная твердость, а также химический состав. В общем случае для сопряжений данного вида используются стальные детали или сочетание стальной и чугунной детали, причем твердость поверхности, как правило, превышает 55 единиц по Роквеллу (HRCболее 55).
2. Качество механической обработки деталей. В общем случае, чем выше чистота поверхности и меньше отклонения формы поверхности (к примеру, непараллельность образующей кулачка оси вращения распредвала или неперпендикулярность боковой поверхности стакана его торцу), тем выше долговечность детали.
3. Нагрузки на детали, в частности, усилие пружины клапана. В общем случае, чем меньше усилие, тем выше долговечность пары, поскольку это ведет к снижению контактного давления и трения в сопряжении. Значительное влияние на трение и износ оказывает скорость взаимного скольжения деталей. Так, к примеру, чем выше частота вращения распределительного вала, тем выше ударные нагрузки в механизме и, соответственно, в зоне контакта.
4. Условия смазки и охлаждения, связанные с количеством подаваемого масла. Очевидно, чем больше масла подается, тем лучше охлаждение зоны контакта деталей. С другой стороны, подача необходимого количества масла создает на сопрягаемых поверхностях так называемый эффект «масляного клина» [1,2,3,4], когда масло затягивается между деталями и препятствует их непосредственному соприкосновению (рис. 13), что значительно снижает трение и износ деталей в зоне сопряжения.

Поскольку в данном сопряжении масло не подается в зону контакта под давлением, режим трения деталей является полу жидкостным или даже граничным [1,3,4], при котором происходит выжимание масла из зоны контакта, и возникает непосредственный контакт сопряженных поверхностей по микровершинам (рис. 14). В таком режиме масло находится только во впадинах микронеровностей, а работоспособность деталей во многом определяется свойствами самого материала деталей пары.

Кроме того, при больших скоростях скольжения деталей вследствие отсутствия масляной пленки, разделяющей детали, роль материала и эффективного охлаждения зоны сопряжения значительно возрастает, поскольку рост скорости скольжения приводит в общем случае к росту сил трения и нагрева деталей.

5. Физико-химические свойства масла. Большое влияние на работоспособность и долговечность пары трения оказывает вязкостно-температурные свойства масла, т.е. зависимость вязкости масла от температуры. В общем случае, чем выше вязкость масла при рабочей температуре двигателя, тем более стабильна масляная пленка, разделяющая детали, что может уменьшить износ и увеличить долговечность пары. С другой стороны, чрезмерно вязкое масло, в случае разрыва масляной пленки и непосредственного соприкосновения деталей по микронеровностям, может ухудшить охлаждение деталей за счет недостаточного поступления такого масла к зоне трения. Кроме того, масло должно содержать необходимый для нормальной работы сопряжения пакет присадок, включая противоизносные и противозадирные присадки. Низкое качество масла, в том числе, недостаток присадок, может привести к быстрому выходу деталей пары из строя вследствие задиров при соприкосновении поверхностей.

Учитывая полученные требования к сопрягаемым деталям и условиям их работы, можно рассмотреть влияние указанных выше факторов применительно к случаю износа деталей, представленных на экспертизу.

Как известно, 4-цилиндровые дизельные двигатели концерна VWимеют сходную конструкцию газораспределительного механизма, включая распределительный вал и стаканы гидрокомпенсаторов. Однако у исследуемого двигателя, в отличие от двигателей других моделей, диаметр кулачков существенно (практически в 2 раза) больше, что связано с необходимостью компоновки привода насос-форсунок между кулачками распредвала. Практически все остальные узлы исследуемого двигателя и двигателей других моделей, включая детали и элементы цилиндропоршневой группы, кривошипношатунного механизма и системы смазки, идентичны.

Рис. 12. Контактная линия сопряжения кулачка со стаканом гидрокомпенсатора.

Существующая практика эксплуатации и ремонта двигателей концерна VWпрошлых лет выпуска показывает, что при небольших размерах кулачка распредвала на этих двигателях практически не встречаются какие-либо случаи быстрого износа кулачков и стаканов гидрокомпенсаторов независимо от фирмы-производителя этих деталей. Вместе с тем в ремонтной практике уже отмечены многочисленные случаи ускоренного износа аналогичных деталей для дизелей с насос-форсунками, имеющими кулачки распредвала большого диаметра. По мнению эксперта, этот факт свидетельствует в 1-ю очередь не о некачественных комплектующих, а в значительной степени о нарушении смазки и охлаждения деталей, присущих именно конструкции с увеличенными размерами кулачков.

В самом деле, для исследуемого двигателя характерна ситуация, когда при ремонте возникла необходимость замены распределительного вала, или ремонт непосредственно был вызван необходимостью замены распредвала, в то время как для двигателей традиционной конструкции случаи необходимости замены распредвала достаточно редки и, как правило, не связаны с износом кулачков.

Анализ представленных на экспертизу деталей не выявил каких либо признаков низкого качества их механической обработки. Более того, исследования, проведенные в лаборатории завода ММ3 «ЗИА» (рис. 15), показали, что на всех рабочих поверхностях представленных деталей твердость имеет весьма высокий уровень (HRCболее 55-57 на всех рабочих поверхностях, кроме средней части чрезмерно изношенных стаканов), что свидетельствует, напротив, о вполне высоком уровне качества изготовления указанных деталей. Таким образом, утверждение о том, что данные детали имеют брак, прямо не подтверждается результатами проведенных исследований.

Рис. 13. Эффект «масляного клина» при принудительной подаче масла в зону сопряжения кулачка со стаканом.

Вместе с тем, эксперт не исключает полностью, что на износ могло повлиять определенное сочетание материалов распределительного вала и стаканов гидрокомпенсаторов, при котором произошло ускоренное изнашивание деталей, однако с учетом указанных выше уже известных из практики случаев быстрого износа этих деталей более вероятной представляется другая причина.

Кулачки исследуемого распредвала, как уже было сказано, имеют значительно больший диаметр, чем в традиционных конструкциях. Это значит, что скорость скольжения кулачка по рабочей поверхности толкателя в исследуемом двигателе пропорционально выше. Таким образом, для данных условий будут характерны не только высокие скорости скольжения, но и более высокие требования к смазке и охлаждению сопряженных деталей.

Требования качественной смазки и хорошего охлаждения при высокой скорости скольжения кулачка на практике означают, что:

1. Двигатель должен иметь исправный маслонасос, редукционный клапан, а также номинальные зазоры во вкладышах подшипников коленчатого вала, в противном случае давление и подача масла в головку блока будут понижены, что может быть определяющим фактором быстрого износа кулачков и стаканов гидрокомпенсаторов независимо от производителя этих деталей.
2. Повышенное давление масла, связанное, к примеру, с подклиниванием редукционного клапана маслосистемы в закрытом положении (встречается у двигателей VW), также может вызвать ускоренный износ кулачков и стаканов гидрокомпенсаторов. При этом будет наблюдаться значительный износ тыльной стороны кулачков, поскольку именно на эту сторону будет повышенное давление со стороны стакана гидрокомпенсатора, испытывающего повышенное давление масла. Косвенно такая картина подтверждается наблюдаемым износом и перегревом тыльной стороны кулачков.
3. Применяемое масло должно иметь высокое качество, необходимый комплекс присадок и стабильную по температуре вязкость. В частности, для данного двигателя не может быть рекомендовано масло с чрезмерно низкой вязкостью по SAEтипа 0W30, 5W30, 10W30 или аналогичное, которое может вызвать ускоренный износ из-за низкой несущей способности (прочности) масляной пленки.
4. Количество масла в двигателе должно быть достаточно для нормальной работы системы смазки, в противном случае возникнут условия недостаточной смазки, последствия которых изложены выше.

Общий вывод из указанных замечаний следующий: двигатель с кулачками большего размера, чем у двигателя традиционной конструкции, более чувствителен к качеству смазки именно в плане работоспособности и долговечности кулачков и сопряженных с ними стаканов гидрокомпенсаторов.

Рис. 14. Основные режимы трения сопряженных деталей.

К сожалению, эксперту для исследования не были предоставлены прочие детали двигателя, в том числе детали кривошипно-шатунного механизма и системы смазки, поэтому окончательно подтвердить или опровергнуть любую из рассмотренных причин не представляется возможным. Однако, учитывая результаты измерения твердости деталей, наиболее вероятной причиной износа деталей является нарушение в системе смазки двигателя. Косвенно этот подтверждается также и указанным выше перегревом кулачков.

Без исследования прочих деталей двигателя не представляется возможным точно ответить и на вопрос о том, с чем могут быть связаны эти нарушения смазки — с нарушениями правил эксплуатации, некачественным ремонтом и несвоевременным обслуживанием двигателя или его общим износом, вызванным большим пробегом. Причины, связанные с действиями третьих лиц или непреодолимой силы, представляются эксперту маловероятными и не подтверждаемыми имеющимися фактами.

ВЫВОДЫ

1. В исследуемом двигателе автомобиля VW Passat, гос. № А 624 РУ 97 RUS, VIN: WWWZZZ3BZ1E114198 обнаружено, что кулачки привода клапанов распределительного вала значительно изношены как на вершине, так и на тыльной стороне, причем на некоторых кулачках имеются следы перегрева металла. Значительно изношена сопряженная с кулачками рабочая поверхность гидрокомпенсаторов, причем на некоторых деталях износ превышает 0,8 мм.
2. Измерения твердости рабочих поверхностей деталей, а также анализ их внешнего вида не выявили каких-либо явных фактов, свидетельствующих о браке и/или низком качестве производства исследованных деталей.
3. Проведенными исследованиями установлено, что данная конструкция распределительного механизма двигателя имеет повышенную чувствительность к качеству смазки, что связано с большими скоростями скольжения кулачков по рабочим поверхностям стаканов гидрокомпенсаторов.
4. Наиболее вероятной причиной износа деталей, по мнению эксперта, является нарушение работы системы смазки, вызванное недостаточной подачей и давлением масла из-за износа маслонасоса и/или подшипников коленчатого вала, низким уровнем масла, применения некачественного масла или масла с характеристиками, несоответствующими нормальной работе сопряжения кулачков распредвала со стаканами гидрокомпенсаторов.
5. В связи с непредоставлением эксперту для исследования прочих деталей двигателя точно ответить на вопрос, с чем связаны нарушения в системе смазки — с нарушениями правил эксплуатации, некачественным обслуживанием и ремонтом или общим износом двигателя, не представляется возможным.
6. Другой, но менее вероятной, причиной дефекта, по мнению эксперта, могло стать неудачное сочетание материалов распределительного вала и гидрокомпенсаторов (к примеру, если эти детали были изготовлены разными производителями). Однако точно подтвердить или опровергнуть это предположение можно только путем сложных металлографических исследований представленных деталей в сравнении с оригинальными, ранее установленными в двигателе, что вследствие большой сложности выходит за рамки настоящего исследования.
7. Причины, связанные с действиями третьих лиц или непреодолимой силы, представляются эксперту маловероятными и не подтверждаемыми имеющимися фактами.
8. Исходя из полученных результатов, простая установка новых деталей взамен изношенных без полной ревизии системы смазки и состояния кривошипно-шатунного механизма для данного двигателя может привести к ускоренному износу новых распределительного вала и гидрокомпенсаторов независимо от фирмы-изготовителя этих деталей.

Эксперт-автотехник 1-й категории,

кандидат технических наук, Ген.директор ООО «СМЦ «АБ-Инжиниринг» А.Э.Хрулев

Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Как узнать о неисправности распредвала?

Распределительный вал, или кулачковый вал, или просто распредвал – это специальная деталь, которая отвечает за порядок и период открывания клапанов автомобиля. Некоторые автомеханики даже называют эту деталь «диспетчером», который отдает приказы о работе того или иного клапана. То есть нормальное функционирование двигателя без полноценной работы распредвала просто невозможно.

Вместе с тем, если он выйдет из строя – за ремонт придется отдать очень большие деньги. Избежать подобного можно только благодаря регулярной проверке работоспособности детали и своевременному устранению возможных причин поломки. Как правильно проверить распредвал, мы и поведаем в сегодняшней статье.

1. В двух словах об устройстве распределительного вала.

Основное предназначение распределительного вала – это своевременное открытие клапана, через который в камеру сгорания двигателя поступает воздушно-топливная смесь. Кроме того, он же отвечает, чтобы из той же камеры выходила уже отработанная смесь. В газораспределительном механизме распредвал является основным элементом.

Как же функционирует данная деталь? На самом распределительном вале есть специальная разрезная шестерня, которая соединяется с коленвалом при помощи цепи (иногда при помощи ремня ГРМ). Размещается деталь в верхней части головки блока цилиндров двигателя и крепится при помощи постели распредвала.

Конструкция распредвала может быть разной. В частности, может отличаться количество кулачков, которое обязательно должно соответствовать количеству клапанов, за работу которых отвечает вал. Именно эти кулачки и играют основную роль в корректной работе данного устройства и коленвала. При этом, каждый кулачок отвечает только за свой клапан. Весь процесс открывания/закрывания клапанов происходит следующим образом: кулачок толкает рычаг толкателя, благодаря чему открывается клапан, если же кулачок отходит от рычага – при помощи пружины клапан закрывается обратно.

2. Проверка распредвала: что может стать причиной появления характерного стука?

Поводом для того, чтобы осуществить полноценную проверку распредвала, может являться стук данной детали. Конечно, допускать подобного не стоит. Однако если стук все-таки начал проявляться, необходимо понимать, какие именно причины могут за ним скрываться. Ниже мы приводим список типичных причин, хотя вы должны понимать, что он не является исчерпывающим:

1. Износ кулачков распределительного вала. Если причиной стука действительно являются кулачки, то в начале непривычный звук вы будете слышать лишь во время запуска двигателя. Но чем больше они будут изнашиваться, тем чаще и интенсивнее будет проявляться звук, в том числе и во время работы прогретого двигателя.

2. Износ подшипников распределительного вала.

3. Неисправности постели детали, которые чаще всего бывают механическими.

4. Не отрегулирован процесс подачи топлива, что при очень быстром включении зажигания будет вызывать стуки пальцев распредвала.

5. Деформация детали в результате детонационного сгорания топливной смеси – будет происходить осевое биение.

6. Перелом шейки распредвала.

7. Трещина на опоре детали.

8. Использование некачественного моторного масла, которое содержит в себе примеси.

9. Вышел из строя сальник распредвала.

10. Отсутствие масла в топливной системе.

3. Поломка распредвала: как и где искать причину и как ее устранить?

Материалы для проверки распредвала вам практически не понадобятся. Вся проверка осуществляется путем визуального осмотра детали на наличие поломок. Лишь для того, чтобы снять деталь с двигателя, вам понадобится стандартный набор ключей.

Чтобы дать полноценную оценку того, в каком состоянии находится распределительный вал, в первую очередь необходимо демонтировать головку блока цилиндров автомобильного двигателя. Сделать это очень легко. Но перед началом работы нужно обязательно отключить аккумулятор, а также слить из системы моторное масло и охлаждающую жидкость. Начинать следует из навесного оборудования, демонтировать которое нужно в первую очередь:

1. Отсоединяем от него провод, который идет от зажигания.

2. Отсоединяем шланги, в частности вакуумный и шланг системы охлаждения автомобиля.

3. Снимаем с автомобиля все топливные магистрали.

4. Отключаем трос педали газа.

5. После этого вы сможете без проблем снять навесное оборудование, которое препятствует снятию головки блока цилиндров.

Очень важно при осуществлении всех этих действий осуществлять маркировку проводов и шлангов, чтобы во время монтажа вы не перепутали их и подключили правильно. После этого можно приступать к работе по демонтажу головки блока цилиндров:

1. Снимаем крышку головки блока цилиндров (ГБЦ).

2. Демонтируем кожух ГРМ, а также ремень шкива.

3. Параллельно с этим можно снять с автомобиля и сам распредвал, поскольку уже на данном этапе вы получите к нему полный доступ (но все же лучше закончить с демонтажем ГБЦ).

4. Откручиваем болты, при помощи которых крепится ГБЦ (повторную установку ГБЦ лучше проводить уже с новыми болтами).

Дальше приступаем к проверке интересующей нас детали. В целом внешний осмотр сводится к осмотру сальников распределительного вала. Очень важно определить, нет ли на них каких-нибудь трещин, отверстий или просто заусенцев. Если распредвал находится в рабочем состоянии, то подобные дефекты должны отсутствовать. Если с сальниками все нормально, то следует перейти к осмотру постели и самого вала.

В случае обнаружения реальных проблем в работе данной детали, ее ремонт можно осуществить самостоятельно. Только лишь в особых случаях вам придется обращаться за помощью в специализированный автосервис. Но в любом случае, вы должны понимать, что любая поломка или неисправность распредвала очень сильно влияет на мощность работы двигателя.

Во время проверки распредвала вы должны ориентироваться на следующий перечень проблем, к описанию которых мы также включили способы их устранения:

1. Износ распределительного вала, а также наличие на нем задир и царапин (особенно часто они проявляются на поверхности опорных шеек детали). Привести к подобному может недостаток давления в системе смазки, недостаток масла в картере, использование некачественного масла и засорение масляных фильтров, попадание топлива в масло, перегрев двигателя и его большой пробег. Перед тем как приступить к ремонту и обратному монтажу распределительного вала, все указанные проблемы необходимо обязательно устранить.

Решением же проблемы может стать только капитальный ремонт автомобильного двигателя или же просто замена испорченной детали – распредвала. В отдельных случаях можно обойтись только шлифовкой шеек, на которые после этого необходимо будет установить утолщенные втулки (чтобы они не потеряли свои параметры).

Не лишним в такой ситуации будет обратить внимание и на работу системы охлаждения, которая могла стать причиной перегрева двигателя, а также на систему питания.

2. Если распределительный вал сильно изношен и на поверхности его кулачков имеются задиры – деталь необходимо заменять новой, иначе ее неправильное функционирование со временем может вывести из строя двигатель автомобиля. Велика вероятность, что придется осуществлять даже ремонт клапанного механизма и менять гидрокомпенсаторы.

Масляный насос также необходимо подвергнуть тщательной проверке, продиагностировать работоспособность масляной магистрали, фильтров. Обязательно нужно промыть головку блока цилиндров. Перед установкой нового распределительного вала необходимо осуществить замену масла, охлаждающей жидкости.

3. Если распределительный вал прогнулся, то он опять же подлежит замене, поскольку в таком состоянии он просто не способен нормально функционировать. Однако чтобы проверить, действительно ли присутствует прогиб, необходимо осуществить ряд действий:

• Снятый с автомобиля распределительный вал укладываем на призмы, предварительно установленные на плиту из металла.

• Используя стрелочный индикатор, закрепленный на специальной стойке, проверяем, есть ли прогиб опорных шеек.

• Для достоверности результата распределительный вал вращаем рукой, чтобы проверить деталь со всех сторон.

К слову, минимальный прогиб детали все же является допустимым, однако он не должен превышать 0,05 мм для легковых автомобилей, а для грузовых – 0,1 мм. Но если величина прогиба больше нормы – деталь не может дальше эксплуатироваться.

4. Наличие трещин на распределительном вале может быть вызвано попаданием в систему посторонних предметов. Кроме того, привести к подобным последствиям могли неправильно установленные фазы газораспределителя, или же разрыв ремня его привода. Часты случаи, когда распредвал рассыпается на кусочки прямо во время движения. Чтобы не допустить подобного, деталь необходимо держать под постоянным контролем. В случае, если на детали появились трещины, ни о каком ремонте не может идти даже речи.

5. Под сальниками распредвала появились царапины и следы от выработки. Подобное случается только при очень длительной эксплуатации автомобиля или же использовании некачественного масла. Выйти из строя могут даже новые сальники, замена которых была произведена неправильно или неаккуратно.

Исправить подобную ситуацию можно путем шлифовки поверхности, на которой появились царапины. Если есть выработка – меняем сальники на новые, при этом устанавливаем их с небольшим осевым смещением. В идеале нужно заменить распределительный вал полностью.

6. Не обойтись без замены распредвала и в том случае, если на снятой с автомобиля детали вы обнаружите разрешение шпоночных пазов и посадочных мест, предназначенных под установочные штифты. Однако не стоит забывать и об устранении причин, которые могли привести к возникновению подобной ситуации: плохая затяжка болтов, при помощи которых крепятся шкивы и шестерни. Но зачастую к подобным деформациям распределительного вала приводят очень сильные аварии.

7. Никакой ремонт не поможет справиться с такой проблемой как сношенная резьба в крепежных отверстиях. Разрушается и изнашивается она из-за плохой затяжки крепежных болтов. Как результат – приходится менять весь распредвал.

Как вы сами убедились – проверка распределительного вала не является сложной задачей, поскольку все поломки детали достаточно типичны. Проблема заключается лишь в том, что данная деталь практически не поддается ремонту. Даже в тех случаях, когда он возможен, зачастую приходится обращаться в автосервис. Однако, если уделять детали достаточно внимания, служить она будет долго и без проблем.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Причины износа распредвалов — статьи Diesel.ck.ua

Среди деталей двигателя именно распределительный вал (кулачковый вал) отвечает за порядок и продолжительность открывания клапанов. Если распредвал окажется сильно изношенным, двигатель не будет развивать полную мощность. А выход распредвала из строя, как правило, приводит к дорогому ремонту, вплоть до замены головки блока, клапанов и даже ремонта блока цилиндров. Грамотная дефектовка распределительного вала сбережёт немало времени и сил при ремонте.

Характерные дефекты распредвала:

1. Износ, задиры и царапины на опорных шейках вала.

Причины их появления могут быть следующими:

• Дефекты смазочной системы. Масло, в результате недостаточного уровня или давления, не поступает на опорные шейки вала. К этим проблемам также могут привести некачественные масла.

• Перегрев двигателя. В результате перегрева масло разжижается и его смазочные качества ухудшаются.

• Пробег двигателя. Возрастной износ неизбежен.

Действия:

• Капитальный ремонт двигателя. Замена распределительного вала. В некоторых случаях ― шлифовка шеек распределительного вала в ремонтный размер и установка утолщённых (ремонтного размера) вкладышей или втулок. Проверка посадочных мест под распределительный вал в головке блока цилиндров или в блоке цилиндров. В некоторых случаях ― ремонт посадочных мест под распредвал. Проверка системы смазки, масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса. Чистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и головки блока. Применение моторного масла надлежащего качества и регулярная, в предписанные производителем сроки, замена моторного масла и фильтра. Проверка системы охлаждения и при необходимости её ремонт. Проверка и при необходимости ремонт системы питания.

2. Задиры или износ на поверхности кулачков вала.

Помимо вышеперечисленных причин, к подобным повреждениям могут привести следующие факторы:

• Неправильная регулировка зазоров клапанов.

• Неисправности гидрокомпенсаторов.

• Дефекты штанг, коромысел или толкателей.

• Неправильно выставленные фазы газораспределения.

В клапанном механизме существует так называемый тепловой зазор ― чтобы компенсировать удлинение стержня клапана из-за нагрева. Если тепловой зазор не отрегулирован, то между кулачком и толкателем отсутствует контакт. По этой причине кулачок не плавно нажимает на толкатель, а бьет по нему боковой поверхностью. Внешнее проявление ― характерный цокотящий шум из-под клапанной крышки. Проблему теплового зазора решают гидрокомпенсаторы, но до тех пор, пока они сами исправны. А наиболее распространенной причиной, почему гидрокомпенсаторы начинают подклинивать, становится нарушение режима смазки.

Во многих дизельных моторах система масляных каналов довольно сложная, а сами они — тонкие, что увеличивает риск загрязнения. Но дело не только в этом: конструкция ГРМ зачастую такова, что моторное масло должно, в определенном смысле, выполнять функции гидравлического масла. Именно поэтому важно те только своевременно и регулярно менять масло, оно должно быть соответствующей вязкости и с соответствующими заводскими допусками. Хорошая смазка предотвращает контакт металла с металлом, и образование быстрой эрозии. Качество масла влияет на лучший контакт между валом и толкателем, уменьшая износ.

Действия:

• Замена распределительного вала. Проверка, регулировка и при необходимости ремонт клапанного механизма. Замена гидрокомпенсаторов. Проверка системы смазки, масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса. Чистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и головки блока. Применение моторного масла надлежащего качества и регулярная, в предписанные производителем сроки, замена моторного масла и фильтра. Проверка системы охлаждения и при необходимости её ремонт. Проверка и при необходимости ремонт системы питания.

3. Деформация распредвала

Для выявления этого дефекта следует обратиться в автосервис. Распределительный вал укладывается на призмы, установленные на металлической плите. С помощью стрелочного индикатора, установленного на стойке, проверяем прогиб опорных шеек, вращая распред вал рукой. Изгиб не должен превышать: для легковых моторов 0,05 мм; для грузовых моторов 0,1 мм. При большем прогибе распредвал подлежит замене!

4. Трещина распредвала

Трещины на распределительном вале могут появиться в результате соударения клапанов и поршней из-за:

• Попадания в цилиндр посторонних предметов.
• Разрушения ремня или цепи привода газораспределительного механизма.
• Неверно установленных фаз газораспределения.

Действия:

• При наличии трещин распределительный вал ремонту не подлежит! Замена распредвала.

5. Выработка и царапины на поверхности под сальники распределительного вала в результате:

• Длительной работы двигателя.
• Попадания посторонних частиц в моторное масло.
• Неаккуратного обращения с распредвалом при замене сальников на двигателе.

Действия:

• При наличии незначительных царапин возможна шлифовка поверхностей под сальники. При наличии незначительной выработки устанавливаются новые сальники с небольшим осевым смещением. В противном случае ― замена распредвала.

6. Разрушение шпоночных пазов и посадочных мест под установочные штифты, а также под шкивы или шестерни привода распредвала. Причины:

• Неправильная затяжка болтов, крепящих шкивы или шестерни.
• Биение шкивов или шестерён.
• Последствия аварии, при которой произошла деформация моторного отсека.

Действия:

• Замена распредвала.

7. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях как следствие неправильной затяжки крепёжных болтов.

Действия:

• Замена распредвала.

 

 

 

             

Всё про распредвал двигателя

Устройство распределительного вала (или распредвала, как его чаще всего называют) меняется по форме, но остается неизменным по своей сути. Независимо от того, какие модификации с ним происходят, распредвал остается неизменной деталью двигателей внутреннего сгорания.

 

Функции распредвала

В ДВС распредвал отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, то есть за газораспределение непосредственно в камере сгорания двигателя. От особенностей конструкции мотора и самого распредвала, а также корректной настройки ГРМ, зависит эффективность работы двигателя: мощность, динамика, КПД. Эволюция двигателей влечет за собой и некоторые изменения в форме и функциях распредвала: создаются системы, подстраивающие газораспределение под частоту оборотов, устанавливаются валы на впуск и выпуск по отдельности, и, конечно, меняются материалы и способы обработки металлов.

 

Конструкция распредвала

В большинстве случаев распредвал вытачивается из цельного металлического цилиндра, и только некоторые производители устанавливают накладки с кулачками на ось, делая не цельную, а сборную конструкцию (например, распредвал на Audi Valvelift System (AVS), на котором кулачки перемещаются на оси распредвала). Но пока в большинстве автомобилей используются цельнолитые конструкции распредвалов, изготовленные из чугуна или износостойких слоев стали. Дополнительную твердость готовые валы получают в результате закалки: азотирования, лазерной обработки, отбеливания и т.д.

Основными конструктивными элементами распредвала являются кулачки, которые открывают клапаны напрямую или через толкатели. Опорные элементы (шейки) устанавливаются в подшипники скольжения (вкладыши), на которых распредвал вращается благодаря эффекту масляного клина с минимальным трением.

При вращении вала кулачки в строгой очередности открывают клапаны (как правило, на один клапан – один кулачок, хоть есть и другие варианты конструкции), а закрытие их происходит за счет пружин.

Принцип работы распредвала

Особое внимание конструкторы уделяют форме и размерам кулачков, ведь именно от их параметров зависит, на какую высоту и на какое время откроются клапаны, а значит, насколько эффективно будет подаваться воздух и отводиться выхлопные газы.

Существует закономерность: чем дольше открыт клапан, тем больше воздуха поступает в камеру сгорания, а значит, можно подать больше топлива. С другой стороны, слишком длительное открытие клапана грозит «поцелуем» между ним и поршнем. Это противоречие и пытаются всеми силами решить инженеры.

Для спортивных двигателей разработаны особые распредвалы, с измененной геометрией кулачка, на более длительный срок открывающей клапан. Такая конструкция позволяет мотору развивать максимальную мощность, что и требуется для автогонок. Однако при этом на порядок вырастает потребление топлива даже на холостом ходу, что совершенно не подходит для повседневного вождения.

Сравнение профиля кулачков обычного (слева)
и спортивного (справа) распредвалов

Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты). Для синхронизации скорости вращения коленвала и ГРМ используется ременная или цепная передача (зубчатый ремень или цепь ГРМ), и самым совершенным на сегодняшний день вариантом является разрезная шестерня, зафиксированная на одном конце распредвала, на которую передается вращение от двигателя. Конструкция шестерни для ремня и цепи отличается.

Разрезная шестерня для цепного (слева)
и ременного (справа) привода

 

Тонкости конструкции

От высоты и профиля кулачков зависит глубина и продолжительность открывания клапана.

На рисунке видно, что кулачок С больше по высоте, чем остальные, D имеет более тонкую ось и за счет этого опускает клапан ниже, а Е дольше всех продержит клапан в открытом положении (только теоретически, на практике такой профиль кулачков не используется).

На распредвалах, независимо, установлен он один на впуск и выпуск, или на разные клапаны ставятся отдельные валы, предусмотрена так называемая фаза перекрытия: момент, когда выпускной клапан еще не закрылся, а впускной уже открывается. Конструкторы называют это продувкой: поток отработанных газов, выходя, создает дополнительное разрежение, облегчающее поступление воздуха в камеру сгорания. Чем меньше угол перекрытия (примерно от 15 градусов), тем экономичней мотор и лучше приемистость на низких оборотах. И наоборот, чем дольше оба клапана остаются открытыми одновременно, тем лучше приемистость мотора на высоких оборотах, но теряется экономия топлива и экологические нормы.

Схема построения фаз на распредвале

 

Типы размещения распредвала в двигателе

В конструкции двигателя может присутствовать один, два или четыре распредвала, в зависимости от компоновки цилиндров и количества клапанов.

При линейном расположении и 2-3 клапанами на цилиндр устанавливается один распредвал, управляющий и впуском, и выпуском (система SOHC).

При 4 клапанах на цилиндр ставится 1 или 2 распредвала (система DOHC – отдельные валы на впуск и выпуск).

Для V-образных или оппозитных двигателей распредвал устанавливается на каждый из блоков цилиндров отдельно (один общий на ряд или по два на ряд), либо один общий распредвал на все цилиндры (ставится по центру, в развале двигателя). Конструкторы предпочитают разделять впускные и выпускные валы, чтобы уменьшить нагрузку на них и сложность конструкции.

Как правило, впускной и выпускной распредвал почти не отличаются: одинаковая длина и диаметр вала, одинаковая высота и профиль кулачков. Разница может заключаться в конструкции крайних опорных шеек и приводных шкивов.

На один из распредвалов устанавливается датчик положения, для которого выделяется отдельное посадочное место.

Расположение распредвала относительно клапанов может различаться в разных конструкциях двигателей. В старых или маломощных моторах вал устанавливают сбоку от клапанов, соединяя их с кулачками через рокеры (Т-образные коромысла) и штанги. Такая система называется боковым или нижним расположением распредвала «Cam-in-Block». Их преимущество в более простой системе смазки (зачастую распредвал устанавливается прямо в картере), а недостаток – в сложной доступности для замены.

Моторы более поздних конструкций делались в распредвалами непосредственно над клапанами, что облегчает обслуживание и ремонт. Такое расположение, когда кулачки вала давят непосредственно на толкатели, называют верхним или «Cam-in-Head». Смазывать верхний распредвал несколько сложней: система подачи масла должна работать бесперебойно, в том числе это касается масляных каналов и отверстий в самом распредвале.

 

Немного о моторном масле

Долгая и бесперебойная работа ГРМ, и в том числе распредвала, напрямую зависит от качества смазки. Подача масла на подшипники скольжения (постели и вкладыши распредвала), а также на поверхность кулачков, должна быть бесперебойной. Отверстия внутри распредвала, предназначенные для подачи смазки к парам трения, достаточно тонкие и рассчитаны на моторное масло определенной вязкости и качества. Несвоевременная замена или неправильный подбор масла приводят к засорению каналов, после чего трение распредвала происходит не по слою жидкости (гидродинамическое планирование), а по поверхности металл-металл. Итог этого процесса печален, но предсказуем: быстрый износ кулачков (иногда до состояния идеальной окружности) и толкателей, а также шеек и вкладышей приводит к сбоям в работе двигателя. От чрезмерного трения распредвал может сломаться, а это уже чревато не только его заменой, но и капремонтом двигателя. Особенность конструкции распредвала в том, что даже минимальная выработка приводит к его вибрации и окончательному выходу из строя. В большинстве случаев основной причиной ремонта распредвалов является именно некачественное масло, несвоевременная его замена или неподходящая вязкость. При нормальном ТО ресурс распредвала будет столь же долгим, как и ресурс самого двигателя.

 

Другие причины неисправности распредвала

Помимо масляного голодания, причинами поломок может стать перегрев, от которого металл «ведет», естественный износ (рано или поздно всё изнашивается, как ни старайся), поломки смежных деталей (шкив, цепь или ремень ГРМ), а также изначально низкое качество распредвала (плохой металл, неточное изготовление). Признаки можно определить визуально или даже на слух: характерным симптомом неисправности именно распредвала будет стук при запуске холодного двигателя (в начале проблемы стук пропадает, когда мотор прогреется, а с ухудшением ситуации двигатель будет стучать постоянно).

Выработка и задиры на шейках, подшипниках, сальниках или кулачках – однозначный сигнал к замене детали.

Некачественный распредвал может искривиться (деформация, как правило, определяется не визуально, а только на специальном оборудовании) из-за прогиба опорных шеек. Для легковых автомобилей допустимая степень искривления распредвала составляет 0,05 мм, если больше – усиливается вибрация, выходят из строя смежные узлы двигателя.

При неправильной установке вала, а также некорректной сборке двигателя (недотянуты крепежные болты ГБЦ, распредвала, шкивов и шестерен) появляется вибрация во время работы. Вал срывает крепеж, после чего двигатель в большинстве случаев отправляется на капремонт. На самом распредвале могут появиться трещины, а пазы под штифты разбиваются под нагрузкой.

Ремонт распредвала проводить нецелесообразно: никакая шлифовка или напыление не вернет его первоначальных свойств. В случае выхода из строя деталь просто заменяют на новую, попутно устанавливая новые крепежные болты и проверяя цепь или ремень ГРМ.

 

Что будет дальше? Эволюция ГРМ

Технологии не стоят на месте, и сегодня можно уже говорить о том, как изменится работа газораспределительного механизма и в частности распредвала. Основные направления работы конструкторов – повышение экономичности двигателей, уменьшение вредных выбросов и увеличение отдачи мощности как на высоких, так и на низких оборотах. Для этой цели разработано несколько концептов, в которых либо используется измененный распредвал, либо не используется вообще.

Условно можно выделить несколько основных направлений работы:

• изменения в работе распредвала: установка дополнительных кулачков, проворот распредвала для увеличения угла перекрытия и т.д.;
• использование других систем управления открытием клапанов: электронное управление, магнитные или пневматические толкатели;
• двигатели без клапанного механизма.

Концерн Honda предложил несколько вариантов улучшения распредвала. Например, это система DOHC i-VTEC, в которой подъемом клапанов управляют кулачки с низким профилем (на малых оборотах) или с высоким профилем (на режиме 5800 об/мин).

 

Очень похожий принцип использован в моторах Mitsubishi Pajero IV – система газораспределения MIVEC, управляющая высотой и продолжительностью открытия клапанов.

Второй вариант управления впуском – система VTEC-E от Honda, при которой на малых оборотах открывается только один впускной клапан, а на больших – оба. Это удалось реализовать с помощью системы VTC, при которой распредвал проворачивается относительно своей нулевой точки под давлением масла.

Похожий способ управления впуском создал и концерн Volkswagen: блок с кулачками крепится на валу с помощью шлицевого соединения, и под действием управляющего механизма может смещаться относительно продольной оси. Таким образом, над клапанами располагаются кулачки либо с низким, либо с высоким профилем, в зависимости от режима работы двигателя.

Разработка Volkswagen открывает широкие возможности: с помощью такого подхода можно управлять системой газораспределения в большом диапазоне, в том числе подключать или отключать цилиндры при необходимости.

Другой вариант предложила шведская компания Koenigsegg: управлять работой клапанов с помощью пневматических механизмов, а не распредвала, что в теории может дать прибавку мощности до 30% и увеличение крутящего момента до 20 тыс. об/мин. В 2015 году компания представила и реализацию этого принципа: автомобиль Regera с гибридным двигателем мощностью 1500 л.с. Насколько успешной будет эта разработка, покажет только время.

Двигатели без клапанов – тоже возможно! Это доказали в компании EcoMotors, которую возглавляет Петер Хофбауэр, бывший моторист концерна Volkswagen. В компании разработан двухцилиндровый оппозитный двигатель, превосходящий по своей мощности и экономичности современные турбодизели. Экспериментальный образец двигателя развивает мощность 325 л.с., а крутящий момент при 2100 об/мин составляет 900 Нм. Легкий, компактный и мощный мотор пока не запущен в серийное производство и находится в стадии доработки.

Несмотря на постоянно появляющиеся идеи и новинки, самым распространенным механизмом газораспределения остается старый-добрый распредвал, который может меняться по форме, но остается неизменным по сути.

 

О том, как выбрать новый распредвал и на что обращать внимание при выборе, читайте наш «Гид покупателя».

 

 

Постель распредвала — восстановление и ремонт

Распределительный вал автомобиля – это элемент ГРМ, предназначенный для открытия или закрытия клапанов в определенные промежутки времени, когда поршень находится в верхней или нижней мертвой точке. Постель и сам распредвал также подвержены износу, что происходит из-за неправильного тюнинга.В этой статье вы узнаете о причинах износа, а также о том как происходит ремонт постели распредвала.

Причины износа распредвала

В любом двигателе внутреннего сгорания, все детали находятся в полном и синхронном взаимодействии между собой. Поэтому, прежде чем, говорить о дефектах самого распредвала, необходимо, в первую очередь, проверить его шейки и вкладыши коленчатого вала, которые нарушают горизонтальное положение последнего.

Основные причины поломки распределительного вала

 

1. Двигатель уже прошел приличный километраж. Это естественный износ, уйти от которого, к сожалению, нельзя. К этому просто надо быть готовым.
2. Работа распредвала «на сухую». Это значит, что в двигатель некоторое время подвергался работе с недостаточным уровнем масла. Недостаток смазки довольно быстро нарушает состояние деталей при работе на больших оборотах.
3. Сопутствующая проблема – это недостаток давления масла. Проверьте масляный насос: скорее всего, он попросту забился и не обеспечивает нужной смазки требуемых узлов и деталей.
4. Плохая фильтрация масла. Это связано с использованием некачественного или сильно забившегося масляного фильтра, который допускает проникновение грязи во все детали, в том числе и шейки распредвала.
5. Большая температура работы двигателя или его перегрев. Чтобы «угробить» распредвал, достаточно довести температуру обычного бензинового двигателя до величины, соответствующей 120-130 градусов Цельсия.

Восстановление постели распредвала

Перед тем, как приступать к ремонту постели, необходимо вначале определить, поможет ли он в устранении неисправности. Бывают случаи, когда деталь уже не подлежит ремонту из-за слишком сильного износа и тогда ее лучше просто заменить.

Диагностика детали производится при помощи устройства, которое называется нутрометр. Этот индикаторный прибор настроен на определенные величины и при их отсутствии подает соответствующий сигнал. После проверки, полученные значения сравниваются со стандартными и на основе этих данных можно принимать решение о проведении ремонта.

 

Непосредственно перед диагностикой и ремонтом, нужно вначале снять распредвал. Для этого откручивается клапанная крышка и снимается привод механизма ГРМ. После этого, откручиваются болты крепления вала и он снимается. Затем уже вытаскивают саму постель.

Ремонт распредвала производится на специальном станке, который предназначен для его расточки или хонингования. Растачивая постель, ремонту нужно подвергнуть и саму головку блока цилиндров, так как стандартные размеры будут нарушены, то и расположение отдельных частей ГБЦ тоже нужно сменить.

Наверняка провести расточку постели самостоятельно будет очень трудно, поэтому лучше всего поручить эту задачу более опытному специалисту с соответствующим уровнем знаний. Он доведет постель до требуемых размеров и правильно выполнит хонингование.

После ремонта постели не забудьте устранить неисправности, которые довели распредвал до такого состояния. Ведь отремонтированный элемент не даст гарантии того, что он не выйдет из строя вновь, так как основные проблемы будут не решены. Теперь остается только поставить постель отрегулировать клапанный механизм и настроить двигатель под новые параметры.

Восстановление распредвала

Распредвал является основной деталью ГРМ (газораспределительного механизма). Имеет впускные и выпускные кулачки и опорные шейки. Он регулирует продолжительность открывания клапанов. Сильный износ распредвала не даст двигателю развить полную мощность и в дальнейшем последует дорогой ремонт. Распределительный вал в процессе работы подвергается немалым нагрузкам. Недостаточный уровень масла, плохое некачественное масло, засор масляных фильтров, грязное масло, большой пробег, перегрев двигателя, в результате чего происходит разжижение масла и ухудшение его смазочных свойств, всё это приводит к износу и прогибу детали и как следствие дальнейшему капитальному ремонту двигателя. Приобретение нового распредвала часто экономически менее выгодно ремонта детали. При профессиональном восстановлении распредвала, деталь приобретает заводские характеристики. Напыляемое покрытие отличается прочностью сцепления, стойкостью к образованию трещин. Применяя метод напыления для восстановления распредвала, поверхность детали получает высокую твердость и износостойкость. Наша компания «КВАЛИТЕТ» восстанавливает распредвалы в Новосибирске методом напыления порошковых покрытий. Мы предлагаем комплексное обслуживание клиентов, которое включает обслуживание новой и бывшей в употреблении техники, проведение ТО, закупку автозапчастей и проведение ремонтных работ любой сложности. При согласовании с клиентом возможно изменение  параметров детали, например для увеличения возможностей двигателя, для улучшения тяговых свойств и т.д. После восстановления распредвала осуществленного нашими мастерами, клиент получает качественно отремонтированную деталь с гарантией и заводскими характеристиками. При восстановлении распредвала нами используется новейшее специализированное оборудование, лучшие материалы и технологии. Просто позвоните нам или заполните форму обратной связи. Наши специалисты ответят на любые ваши вопросы и помогут подобрать наиболее выгодное предложение для вас. Вам необходимо восстановление распредвала? Тогда Вас должно заинтересовать “Толкатель (рокер)“

ремонт постели распредвала

Ремонт постели распредвала или замена распределительного вала одна из ответственных операций, которая требует специального инструмента и для многих гаражных умельцев или просто водителей, может оказаться невыполнимой из-за отсутствия такого инструмента. Но всё же в этой статье будет описан такой ремонт, чтобы водители как автомобилей, так и мотоциклов имели представление о нём и благодаря этому имели возможность выбрать правильную мастерскую. Так же мной будет описано, как самостоятельно можно проверить, нужен ли вашему двигателю ремонт постелей распредвала.

Необходимость ремонта постелей распределительного вала может потребоваться после определённого пробега двигателя (от естественного износа, а какой это износ будет написано ниже), либо в случае несвоевременной замены масла и масляного фильтра, проблем с давлением масла (пары трения работали на сухую — масляное голодание), либо попадания продуктов износа в пары трения и от этого появления задиров и царапин на поверхностях постелей.

От появления задиров, царапин, или просто повышения рабочего зазора между поверхностями постелей и шеек распределительного вала, нормального давления масла уже не будет (подробнее о причинах уменьшения давления масла советую почитать вот тут) и такой мотор долго не протянет.

К тому же повышенные зазоры в постелях распредвала будут способствовать плохой работе двигателя (с шумом и стуком), а зазоры клапанов будут постоянно «уплывать», сальник распредвала будет быстро изнашиваться, а на многих двигателях ещё и проблемы с зажиганием будут, так как на внешнем выступе распредвала располагаются лепестки, проходящие через прорезь датчика Хола. В любом случае следует либо покупать новую головку блока (а стоит она не дёшево), либо ремонтировать постели распредвала, что и будет описано далее.

Как точно проверить нужен ли ремонт постелей распредвала.

Для начала следует убедиться в том, нужен ли вашему двигателю ремонт постелей и следует ли заменить распредвал или он ещё походит. Для этого следует сначала снять ремень ГРМ и снять распредвал (как это сделать пошагово можно почитать в статье «Замена распредвала» кликнув на неё).

Сняв крышки постелей и распредвал, сначала следует осмотреть поверхности опорных шеек распредвала, кулачков и эксцентрика, и поверхность трения с сальником. Эти поверхности должны быть отполированы и не иметь задиров (следов заедания), глубоких рисок, и если они есть, вал следует заменить, или отремонтировать, как будет описано ниже.

Так же очень желательно установить распределительный вал крайними шейками на две призмы, расположенные на поверочной плите (см. фото слева), и замерить индикатором часового типа радиальное биение остальных шеек — оно не должно превышать 0,02 мм. Если с биением всё в порядке (в пределах указанной нормы 0,02 мм) то можно восстановить распредвал, ведь в некоторых городах имеются сервисы по напылению и восстановлению распредвалов, но если не найдёте такой сервис у себя в регионе, то вал следует заменить новым.

Тоже самое касается и постелей распредвала — корпуса подшипников скольжения распредвала не должны иметь трещин. Если на поверхностях постелей и их крышек имеются задиры, и глубокие царапины, то и замерять зазор нет смысла, следует ремонтировать постели по любому, чтобы избавиться от дефектов на поверхности (восстанавливать их поверхность, что и будет описано ниже).  Если на поверхностях постелей и крышек нет задиров и царапин, то тогда следует проверить зазор между постелями и шейками распредвала.

Зазор определяется расчётом после промера шеек и отверстий в опорах (собранная постель с крышкой). Отверстия в опорах (корпусах подшипников скольжения) замеряются с помощью индикаторного нутромера, а диаметр шеек измеряется с помощью микрометра. Этот способ более точный, так как здесь можно и даже нужно замерить диаметры как шеек так и отверстий в корпусах подшипников в двух местах, развернув мерительный инструмент на 90°.

Это позволит убедиться, что шейки распредвала и отверстия подшипников не изношены овалом. Если овал обнаруживается (а это в 99 случаях из 100, но об этом подробнее ниже), то следует восстанавливать правильную (круглую) геометрию отверстия с помощью специальной борштанги или развёртки, об этом далее.

Распредвал с овальными шейками либо (протачивается) шлифуется на круглошлифовальном станке до нормальной геометрии, либо восстанавливается его размер напылением, а потом шлифуется. Всё зависит от степени износа шеек, а так же от степени износа постелей и от того, насколько они будут расточены.

Но для определения зазора (правда не так точно, но позволит понять требуется ремонт постелей или нет) так же можно воспользоваться калиброванной пластмассовой проволокой (можно использовать капроновую рыболовную леску). Для начала следует тщательно очистить шейки распредвала и опорные поверхности головки цилиндров и корпусов (крышек) подшипников скольжения, а так же следует удалить толкатели клапанов из головки цилиндров.

Далее уложите распредвал в опоры головки цилиндров и уложите на шейки кусочки пластмассовой проволоки. Теперь аккуратно установите крышки (корпуса) подшипников на свои места и затяните динамометрическим ключом их гайки (болты) в два приёма, в последовательности, как показано на рисунке слева и с моментом 21,6 Н•м (это равно 2,2 кгс•м).

Остается раскрутить крепёж крышек постелей, снять их и вынув пластмассовую проволоку замерить её толщину микрометром в месте сплющивания — это и будет зазор между шейками распредвала и их постелями. Расчётный требуемый зазор для новых деталей должен быть 0,069 — 0,11 мм, а максимально допустимый зазор при износе деталей должен быть не более 0,2 мм. Если зазор более 0,2 мм, то требуется восстановление постелей распредвала или замена.

На некоторых автомобилях постели можно отделить от головки и заменить, но на большинстве моторов это цельная деталь (постели одно целое с головкой). А новая головка стоит не малых денег, так что есть смысл восстанавливать постели.

Восстановление постелей распредвала.

При работе любого двигателя, даже если на нем вовремя меняется масло и масляный фильтр, и с давлением масла всё в порядке, а пары трения не работают на сухую, и на поверхности не образуется задиров и царапин, всё равно постели (подшипники скольжения) постепенно изнашиваются.

И чем больше пробег автомобиля или мотоцикла, тем больше износ и отклонения от допуска, указанного выше. Причём изнашиваются отверстия постелей неравномерно, так как давящие на них шейки распредвала давят на низ постелей больше, чем на боковые стенки и отверстия получаются овальными. Поэтому основные цели ремонта всего две: избавиться от овала, сделав отверстия для шеек распредвала идеально круглыми, и добиться требуемого зазора (описанного выше) между восстановленными поверхностями постелей и шейками распредвала.

В гаражных условиях добиться этих целей нет возможности, так как потребуется станок для расточки и шлифовки отверстий постелей за одну установку, а так же потребуется оборудование для напыления шеек распредвала.

Ведь отверстия постелей будут расточены и диаметр их увеличится, а значит нужно будет увеличить напылением диаметр шеек распредвала, а затем шлифануть их, чтобы в итоге добиться требуемого зазора между шейками и поверхностями постелей. Ведь ремонтные распредвалы с увеличенным диаметром шеек найти в продаже не так просто (к тому же новый распредвал имеет не малую цену), некоторые фирмы их делают, но только лишь для некоторых моделей двигателей.

Для расточки и шлифовки применяется специальный горизонтально- расточной станок, показанный на фото слева. Станок состоит из прочной станины и закреплённых на ней двух жёстких кронштейнов с закреплёнными в них люнетами, а в люнетах крепятся базовые втулки, в которые устанавливается борштанга. На борштанге крепится режущий инструмент, работающий в режиме полужидкого трения, а вращение штанги приводится от электродвигателя, обороты которого регулируются с помощью частотного преобразователя. Станок универсален и позволяет легко менять борштанги для точной обработки отверстий разных диаметров.

Некоторые мастера обходятся без станка, и восстанавливают отверстия вручную, с помощью специальной развёртки — это показано в видеоролике под статьёй. Но всё таки станок позволяет добиться более качественного и быстрого ремонта.

Ведь в станке очень точно выставлена борштанга относительно поверхности плоскости головки (обеспечивает точную параллельность штанги и нижней поверхности головки, а это важно). А так же обеспечивается точный вылет резцов из борштанги, а вибрация при обработке сведена к нулю.

Сначала производится расточка отверстий постелей с припуском на окончательную обработку, а окончательная обработка — это алмазная шлифовка (алмазное развёртывание) поверхностей постелей, чтобы достичь отличной шероховатости поверхностей постелей.

 

 

После растачивания отверстий постелей (как на фото слева), они уже имеют идеально круглую геометрию и избавляются  от различных дефектов типа рисок, царапин или задиров.

 

Далее отверстия шлифуются и их диаметры замеряются, а далее, исходя из этих диаметров можно теперь сделать вывод, на сколько увеличить с помощью напыления диаметры шеек распредвала, а затем шлифануть их.

 

При напылении, специальное оборудование позволяет напылять шейки не нагревая их и сам распредвал выше 100 градусов, а это очень важно, так как если перегреть распредвал, то его непременно поведёт и деталь будет испорчена (кривой вал).

Напыление разумеется производят на чуть больший диаметр, то есть с припуском на дальнейшую шлифовку шеек. После напыления, твёрдость напыленного слоя получается вполне приличной, в пределах 45- 50 НRC, то есть не меньше чем у шеек заводского вала. Кроме того, после шлифовки шейки распредвала не только подгоняются под требуемый диаметр, но ещё становятся идеально круглыми (ведь шейки тоже могут износиться в виде овала).

В итоге, после шлифовки, как на фото слева, диаметр шеек распредвала должен получиться на 0,069 — 0,11 мм меньше расточенных и шлифованных отверстий постелей распредвала. Ремонт по восстановлению распредвала и его постелей можно считать законченным. Остаётся все восстановленные детали тщательно продуть и промыть от продуктов обработки и можно собирать головку и устанавливать её на двигатель.

Кому интересно, как отремонтировать треснутую или перегретую головку двигателя, советую почитать вот эту статью, а как увеличить ресурс распределительного вала с помощью его несложной доработки, можно почитать вот тут.

Вот вроде бы и всё. Надеюсь данная статья будет полезна начинающим ремонтникам. И хотя описанный здесь ремонт в обычном гараже не сделаешь, ведь нужно соответствующее оборудование и инструмент, но зато теперь многие смогут проконтролировать ремонтников в сервисе, а так же смогут выбрать грамотную мастерскую по ремонту постелей распредвала, успехов всем.

Анализ отказов распредвала: что вызывает чрезмерный износ кулачка распредвала?

Все мы знаем, насколько важны распредвалы для работы вашего двигателя, и когда они выходят из строя, это может означать проблемы. Независимо от того, есть ли у вас плоский толкатель или роликовый распределительный вал, одной из наиболее частых причин проблем с распределительным валом является износ или повреждение кулачка.

Знаете ли вы, что износ кулачков всего на 0,001 дюйма может отрицательно повлиять на синхронизацию клапанов на целых 3 градуса? Этот износ приводит, помимо прочего, к потере мощности и экономии топлива.И это даже без учета воздействия более обширных повреждений, вызванных механическими помехами или другими серьезными проблемами.

Если вы заметили износ или повреждение распредвала, важно определить причины проблемы перед установкой нового кулачка. Если вы этого не сделаете, вы рискуете испортить и новый распредвал, что обойдется вам дороже.

Итак, что может вызывать эти проблемы? Читайте дальше, чтобы узнать о некоторых из наиболее распространенных причин повреждения кулачков распределительного вала.

Признаки повреждения кулачков распредвала

Точечная коррозия распредвала

Во многих случаях точечная коррозия на выступах возникает из-за нормального износа деталей в результате многочасовой работы. Тем не менее, важно идентифицировать и заменять до того, как распредвал полностью выйдет из строя или вызовет повреждение других компонентов из-за неправильной работы.

В других случаях точечная коррозия может быть вызвана обломками компонентов. Убедитесь, что при установке все чистое, а масляные каналы чисты и не содержат грязи или других частиц.Это жизненно важно для правильной установки, поскольку грязь и мусор могут вызвать серьезные проблемы с распределительным валом и подшипниками.

На изображениях ниже показаны точечные пятна на кулачках распределительного вала.

Отсутствие смазки

Правильная смазка жизненно важна для поддержания нормальной работы распределительного вала. При недостатке смазки из-за закупорки масляных каналов или слишком большого зазора вы начнете замечать закономерности износа. Это связано с повышенным трением при вращении распределительного вала.Если не принять меры, вы рискуете повредить подшипники или даже сломать крышку кулачка из-за сильного трения и нагрева.

Два основных места, которые следует смазывать должным образом, — это между штифтом и роликом и между выступом и роликом. Это поможет уменьшить трение и, в свою очередь, уменьшить износ компонентов.

Урон от подъемника / соратников

Возможно повреждение лепестка из-за неправильной работы подъемника.Скорее всего, вы заметите зазубрины на выступах, а также повреждение самого подъемника. Это может быть вызвано неправильным положением подъемника и ударом о выступ, слабым давлением пружины клапана, недостаточным давлением масла или стрессовыми условиями эксплуатации, такими как превышение скорости.

Помимо износа кулачков, распредвал или связанные с ним детали могут иметь и другие повреждения. Многие из них являются результатом неправильной техники установки. Чтобы предотвратить повреждение, связанное с установкой, убедитесь, что ваш распределительный вал правильно расположен и размещен.Прочтите наше руководство по установке для получения дополнительной информации. У нас есть большой выбор распредвалов, если вы заметили, что ваш нуждается в замене.

Если вас интересуют распредвалы или любые другие детали для вашего дизельного двигателя, позвоните нам по телефону 844-304-7688 или запросите коммерческое предложение онлайн.

Почему изнашивается или ломается распределительный вал?

Сам распредвал в выходе из строя редко бывает виноват. Большинство людей называют отказ распределительного вала, как правило, одной из четырех причин:

.

• Чрезмерный износ,
• Механическая помеха,
• Обломки, или
• Распредвал с трещиной.

Чрезмерный износ

Обычно это относится к слишком быстрому износу кулачков. Часто это результат неправильной обкатки распредвала. Для получения дополнительной информации перейдите по этим ссылкам:

Рабочие части кулачка

также могут быстро изнашиваться при использовании высокого давления пружины клапана. Некоторым высокопроизводительным гоночным двигателям требуется очень высокое давление пружины для размещения кулачков с высоким подъемом. Такое высокое давление пружины приведет к более быстрому износу кулачка, чем обычно. Однако эти двигатели рассчитаны на производительность, а не на долговечность.

Механическое вмешательство

Когда движущиеся части не имеют достаточного зазора, они могут начать ломаться. Повреждение может быть вызвано чрезмерным нагревом, ограниченным диапазоном движения или столкновением деталей друг с другом.

Перейдите по этим ссылкам, чтобы узнать больше об общих областях вмешательства в клапанный механизм:

Обломки

В некоторых случаях установочный штифт (или шпонка) отламывает конец распределительного вала. Этот штифт находится там, где установлена ​​зубчатая передача.Он используется для выравнивания шестерни на валу.

Возможные причины поломки штифта / ключа:

• Монтажные болты не затянуты должным образом.
• Использование нестандартного оборудования.
  • Новые болты и шайбы могут растягиваться или сжиматься во время обслуживания. Это изменяет значение крутящего момента.
  • Всегда используйте оборудование, предоставленное производителем, или оборудование эквивалентного (или более высокого) уровня.
• Механический натяг, который внезапно останавливает вращение распределительного вала.
  • См. Раздел «Механические помехи» выше.

A Трещина распределительного вала

В редких случаях сам распредвал действительно трескается и ломается. Это может быть вызвано:

• Распредвал неисправен,
• Другая часть двигателя (например, шатун) выходит из строя и ударяется о кулачок, или
• Неосторожное обращение во время транспортировки или установки, вызывающее невидимые повреждения, например трещину.
  • Невидимые повреждения могут возрасти после сборки двигателя и его запуска.

ID ответа 104 | Опубликовано 23.08.2001 13:02 | Обновлено 08.02.2019 12:18

Что вызывает отказ распредвалов?

Вопросы и ответы / Tech Автор: OnAllCylinders Staff 6 апреля 2015 г. в 17:07

Технический отдел Summit Racing решит ваши автомобильные головоломки. На этой неделе мы обсуждаем распространенные причины выхода из строя распределительного вала и то, что вы можете сделать, чтобы предотвратить это.

Q: Что вызывает отказ распредвала ?

A: Мы часто получаем этот вопрос (или что-то очень похожее). Мы также слышали много вопросов об установке распредвала и процедуре обкатки. Поскольку правильная установка и обкатка идут рука об руку с успехом или отказом распределительного вала, мы решили обсудить все это в одном сообщении. Совместно с техническим отделом Summit Racing мы собрали восемь наиболее распространенных причин выхода из строя распределительного вала:

1.Износ лепестка

Износ кулачка часто вызван неправильной смазкой во время установки.

Используйте только рекомендованную производителем смазку, которая обычно входит в комплект поставки кулачка. Эту смазку необходимо нанести на каждую поверхность выступа кулачка и на нижнюю часть каждой поверхности подъемника всех плоских кулачков толкателя. Роликовые кулачки толкателя требуют, чтобы моторное масло применялось только к подъемникам и кулачку.

Также нанесите смазку на ведущие шестерни распределителя на кулачке и распределителе.

2. Неправильная обкатка

После нанесения правильной смазки для обкатки кулачков и подъемников заполните картер свежим несинтетическим маслом. Используйте моторное масло с добавкой для обкатки двигателя (ZDDP или ZINC), особенно с плоскими толкателями и распредвалами .

Заправьте масляную систему с помощью инструмента для заливки и электродрели так, чтобы все масляные каналы и масляный фильтр были заполнены. Установите угол опережения зажигания и заправьте топливную систему.Залить систему охлаждения. Запустите двигатель, дайте ему поработать от 1500 до 3000 об / мин, изменяя скорость вращения вверх и вниз в этом диапазоне в течение 20 минут. Во время обкатки убедитесь, что толкатели вращаются, так как это покажет, что подъемники также вращаются. Если подъемники не вращаются, кулачок и подъемник выйдут из строя. Иногда вам может понадобиться помочь вращать толкатель, чтобы начать процесс вращения.

3. Старые подъемники с новым кулачком

Вы можете использовать новые подъемники на хорошем бывшем в употреблении кулачке, но никогда не соединяйте бывшие в употреблении подъемники с новым кулачком.

Если вы снимаете хорошо использованный плоский кулачок с плоским толкателем и подъемники и планируете снова использовать их в том же (или другом) двигателе, вы должны сохранить подъемники в том порядке, в котором они были сняты с кулачка, на котором они находились. Лифты «спариваются» со своими конкретными долями и не могут быть изменены. Если использованные подъемники перепутались, выбросьте их, установите новый набор подъемников и снова сломайте кулачок.

4. Неправильное давление пружины клапана

Никогда не устанавливайте пружины клапана , не проверив правильную высоту и давление в сборе.Рекомендуемое давление пружины клапана:

• Плоские кулачки толкателя уличного типа: 85-105 фунтов
• Плоские кулачки толкателя Radical street: 105-130 фунтов
• Street-type гидравлические роликовые кулачки : 105-140 фунтов
• Механические роликовые кулачки: не более 150 фунтов

Кулачки с гоночными роликами с высоким подъемом клапана и давлением пружины не рекомендуются для уличного использования из-за отсутствия брызг масла на кулачок при работе на низкой скорости.Пружины необходимо устанавливать на рекомендованную производителем высоту.

5. Механическое вмешательство

Это бывает нескольких разных форм:

• Привязка витка пружины: Это происходит, когда все витки пружины соприкасаются друг с другом до того, как клапан полностью поднимется. Пружины клапана должны быть способны перемещаться как минимум на 0,060 дюйма больше, чем высота подъема клапана кулачка с его высоты в сборе.
• Фиксатор для уплотнения / втулки направляющей клапана: не менее .Между нижней частью держателя и уплотнением или верхней частью направляющей клапана требуется зазор в 60 дюймов, когда клапан находится на полном подъеме.
• Клапан натягивает поршень. Это происходит, когда изменения характеристик кулачка (подъема, продолжительности или средней линии) достаточно, чтобы вызвать соприкосновение клапана и поршня. Кроме того, эта проблема может возникнуть из-за увеличения размера клапана или выхода на поверхность блока и / или головки блока цилиндров. Минимальные рекомендуемые зазоры — 0,080 дюйма на впуске и 0,100 дюйма на выпуске.
• Прорезь коромысла до натяга шпильки. По мере увеличения подъема клапана коромысло качается дальше вокруг своей оси. Следовательно, прорезь в нижней части коромысла может выйти из строя, и конец прорези соприкоснется со шпилькой и остановит движение. Паз в коромысле должен иметь возможность перемещаться как минимум на 0,060 дюйма больше, чем полный подъем клапана.

6. Чрезмерный люфт

В некоторых двигателях используется упорная пластина для управления движением распредвала вперед и назад в блоке.Рекомендуемый осевой люфт для этих типов двигателей составляет от 0,003 до 0,008 дюйма. Многие факторы могут вызвать изменение эндшпиля. При установке нового кулачка, зубчатых колес или упорных пластин обязательно проверьте осевой люфт после затяжки болтов кулачка в соответствии с заводскими спецификациями. Если осевой люфт будет чрезмерным, это приведет к тому, что кулачок переместится обратно в блок, в результате чего сторона выступа будет контактировать с соседним подъемником.

7. Сломанные установочные штифты или ключи

Установочный штифт или шпонка Вудраффа не приводят в движение кулачок; крутящий момент болтов распределительной шестерни против передней части кулачка.Причины выхода из строя установочного штифта или шпонки: болты не затянуты в соответствии со спецификациями, неправильные болты более низкого класса растягиваются и теряют крутящий момент, не используется правильная закаленная шайба, которая может деформироваться и вызвать изменение крутящего момента болта, LocTite не используется. или некоторое столкновение с кулачком, подъемниками или шатунами, вызывающее остановку вращения кулачка.

8. Сломанный кулачок

Поломка распределительного вала обычно происходит из-за того, что шатун или другая вращающаяся деталь откручиваются и ударяются о них.Иногда кулачок ломается после непродолжительного использования из-за трещины или излома кулачка из-за грубого обращения во время транспортировки или неправильного обращения перед установкой.

Теги: Распредвалы, Мешок с почтой понедельника

Некоторые мысли об износе кулачков и толкателей

В последние несколько лет было много дискуссий относительно увеличения количества отказов кулачков плоских толкателей. Мы часто указываем пальцем в сторону нашего единственного отечественного поставщика плоских подъемников, Stanadyne.Мы начали использовать лифты Stanadyne примерно за полтора года до того, как начался дефицит атлетов. Когда мы перешли, у нас НЕ увеличилось количество отказов лифтеров. Подъемники выглядят по-другому, поэтому здесь не использовался старый приклад или что-то в этом роде. Один заказ мы получили от Eaton, а следующий от Stanadyne. Основное видимое различие заключалось в том, что лифты Eaton были паркерны снизу, а Stanadynes — нет. Система учета тоже разная. Parkerizing — это защитное покрытие, используемое на кулачках и иногда подъемниках, которое исчезает через несколько секунд после запуска.Это покрытие наносится в кислотном растворе, который слегка ухудшает качество отделки стопы подъемника. По словам Stanadyne, они не внесли никаких изменений в производственные процессы или материалы для подъемников.

Chrysler Corp. прекратила Parkerizing все свои кулачки много лет назад, когда они обнаружили, что это ухудшение качества поверхности фактически способствовало отказам кулачков в их двигателях 2.2L OHC.
Практически все отливки распределительных валов отечественного производства поступают на литейный завод CWC в Маскегоне, штат Мичиган. Термическая обработка производится в литейном цехе.Хотя для каждого двигателя может использоваться несколько различных схем литья, материал обычно схож, за исключением отливок P55. Термическая обработка тоже идентична. В CWC или у их клиентов, поставляющих полуфабрикаты отливки на рынок рабочих характеристик, не произошло никаких изменений, за исключением некоторого повышения уровня автоматизации. Единственное существенное различие в отливках — это ширина выступа, при этом более широкие выступы обеспечивают большую несущую способность.

Почему тогда мы наблюдаем рост отказов кулачков? Есть несколько факторов, способствующих этому.Первым и, вероятно, основным фактором является отсутствие цинка в большинстве современных масел. Насколько я понимаю, все масла для дорожного движения ПОЧТИ БЕЗ ЦИНКОВ. Цинк на протяжении многих лет был одной из основных противоизносных присадок в моторных маслах. Из-за факторов, связанных с загрязнением каталитических нейтрализаторов, цинк был запрещен в моторных маслах для использования на шоссе. В течение нескольких лет наблюдается снижение содержания цинка, но по состоянию на 1 января 2004 г. он исключен из всех масел, используемых для автомобильных дорог. Если масло содержит цинк, на нем должна быть пометка «только для бездорожья» или «не для использования на шоссе».Исключением могут быть дизельные масла. Некоторые из наших клиентов-гонщиков перешли на дизельное топливо 15W40 с хорошими результатами. (1/6/2007 Ходят слухи, что содержание цинка в дизельном топливе также значительно уменьшилось) Есть причина не использовать дизельное топливо в газовых двигателях. Они содержат добавки для контроля золы и сажи, которых нет в газойлях. Эти добавки снижают способность цинка и фосфора обеспечивать надлежащую защиту от истирания.

Очень полезный веб-сайт с большим количеством информации, связанной с нефтью, — это www.bobistheoilguy.com. У меня было всего несколько минут, чтобы просмотреть сайт, но на нем было много очень полезной информации. Проверьте это!

Еще одним важным фактором является более широкое использование синтетического масла. Хотя некоторые синтетические масла подходят для плоских кулачков толкателя, многие — нет. Никогда не заправляйте свежий двигатель синтетическим маслом. Я не знаю никаких кулачковых шлифовальных машин, которые рекомендовали бы использовать какое-либо синтетическое масло с плоскими кулачками. Использование синтетических материалов в первую очередь необходимо при очень высоких или низких температурах.Если правильно контролировать температуру масла, синтетика становится меньше. Некоторые из наших клиентов добавляют к синтетическому маслу 2 литра обычного масла, что дает хорошие результаты.

Отличной присадкой с высоким содержанием цинка является General Motors EOS. Я еще не видел новой бутылки, но слышал, что этикетка была изменена с добавки к моторному маслу на смазку для сборки двигателя, поэтому она не будет регулярно использоваться в качестве присадки к маслу. Я слышал из надежных источников, что EOS несовместимо с синтетическим маслом Mobile 1.Это не обязательно означает совместимость с другими синтетическими маслами. Другие компании, такие как Prolong, имеют аналогичные добавки. ZDD + и Cam Shield — другие очень хорошие добавки.

Еще одним важным фактором по-прежнему является отсутствие надлежащего перерыва в процедуре. Хотя многие производители двигателей снимают внутреннюю пружину для обкатки, часто этого бывает недостаточно. Популярные сегодня более высокие передаточные числа коромысел означают повышенное давление пружины и значительно более высокую нагрузку на носовую часть лопасти.Часто давление открытия только с внешними пружинами все еще слишком велико для правильного обкатки с этими коромыслами с более высоким передаточным числом. Нам нравится видеть открытое давление менее 275 фунтов для обкатки.

Лучшая обкатка — это коромысла 1,2 или 1,3 со снятыми внутренними пружинами. Через 30 минут при 1500-2500 об / мин установить внутренние пружины и запустить с обрывом коромысел. Затем запустите с 1,5 коромыслами, а затем с окончательным соотношением коромысел, которое будет использоваться. Это, мягко говоря, отнимает много времени, но не так много, как разборка двигателя, чтобы очистить несколько затертых выступов и как минимум покупку прокладок, колец и подшипников.У наших клиентов, которые следуют этой процедуре, гораздо меньше отказов кулачков, чем у тех, кто этого не делает.

Очень важно, чтобы двигатель сразу загорелся. Чрезмерное вращение приведет к стиранию сборочной смазки с кулачка и подъемников. Убедитесь, что время установлено и карбюратор заполнен топливом. Двигатель должен работать в диапазоне от 1500 до 2500 об / мин примерно 30 минут. Немного измените скорость во время обкатки.

Многие клиенты любят указывать пальцем на мягкие лепестки или дефектные отливки. Вероятность появления мягкой мочки — это положить руку в ведро с водой и высохнуть одним пальцем.Единичный мягкий кастинг тоже маловероятен. Мы покупаем отливки Small Block Chevy от 65 до 150 за раз. Если будет бракованная партия отливок, то мы увидим огромное количество отказов в течение нескольких дней от нескольких разных клиентов. Если у вас 1 или 2 изношенных лепестка, а остальные выглядят нормально, то с кулачком все в порядке. Единственная проблема, которую контролирует кулачковый шлифовальный станок, — это конус на выступе. Даже это может немного отличаться без каких-либо пагубных последствий. Другой менее очевидный фактор — это подъем лепестка для заданной продолжительности и передаточного отношения качалки.Конструкция лепестка, которая имеет слишком большую подъемную силу для продолжительности, будет иметь более острый радиус носа. Это отрицательно сказывается на износе и значительно усугубляется высокими передаточными числами коромысел. Иногда полезно использовать немного меньший подъем лепестка, чтобы по-прежнему воспользоваться преимуществом более быстрого открытия клапана, обеспечиваемого более высоким передаточным числом коромысел.

Тогда есть сбои, которые мы можем зарегистрировать только в разделе «вещи случаются». Мы видим странные вещи, вроде очевидных признаков того, что подъемник не вращался в течение короткого времени, но без серьезных сбоев.Это часто обозначается тонкой линией ширины выступа на нижней части подъемника. Это легко увидеть и почувствовать. Мы наблюдали это несколько раз на кулачках с 6 или более гонками и значительным динамометрическим временем, которые практически не изнашивались. После замены подъемников проблем больше не было. Очевидно, в какой-то момент подъемник снова начал вращаться. Подъемники часто мало вращаются на холостом ходу или на низких оборотах. Некоторые производители двигателей вырезают прорезь на внутренней стороне старой крышки клапана, чтобы можно было наблюдать за вращением толкателя на более высоких оборотах двигателя, не попадая в масляную ванну.

Очень важно следить за тем, чтобы гоночные двигатели не работали на холостом ходу на низких оборотах в течение длительного времени. Выживание кулачка и подъемников во многом зависит от смазки разбрызгиванием, а на холостом ходу разбрызгивание не так много. Также подъемники будут меньше вращаться на низких оборотах.

Еще одна менее очевидная вещь — использование тяжелой кулачковой смазки по бокам подъемника. Это может временно заблокировать вращение подъемника. Используйте только легкое моторное масло для корпуса подъемника и тяжелую смазку для нижней части подъемника и выступа.Не забудьте также смазать шестерню привода распределителя и рабочую часть топливного насоса. Обязательно проверьте фактический зазор подъемника в отверстии подъемника

.

Я верю в необходимость предварительного подогрева масла и воды в любом двигателе. Некоторым может быть сложно нагреть масло, но любой может налить горячую воду в радиатор для первоначального запуска. Небольшой нагреватель торпеды можно использовать для разогрева масла, если вы не хотите прыгать на небольшую грелку, которая прилипает к масляному поддону. Некоторые люди используют тепловую лампу возле сковороды на час или около того.Также важно сначала залить в двигатель более легкое масло, чтобы оно могло циркулировать быстрее. Нам не нужно беспокоиться о тяжелых нагрузках или высоких температурах во время обкатки.

Иногда, несмотря на все ваши усилия, вы все же время от времени стираете камеру. Если не соблюдались надлежащие процедуры, вы знаете, почему. Часто люди говорят: «Я никогда раньше не делал всего этого, и у меня никогда не было проблем. Зачем мне это делать сейчас? Сегодняшние профили кулачков сильно отличаются от тех, что были десять лет назад.Они создают более высокую нагрузку быстрее, чем старые конструкции, из-за более высоких скоростей ускорения и часто имеют более высокий подъем. Кроме того, клапанные пружины значительно улучшены и часто имеют более высокое давление открытия. Если вы не соблюдаете надлежащую процедуру прерывания, то рано или поздно вы столкнетесь с поломкой кулачка.

Еще одна вещь, о которой часто забывают, — это корректировка отверстий подъемника. Отверстия подъемника часто неправильно расположены даже в новых блоках. Даже если они не наклонены вперед и назад, что приведет к чрезмерному износу, они могут сместиться в осевом направлении, что изменит синхронизацию кулачков на этих цилиндрах, что приведет к потере мощности.Даже совершенно новые блоки должны иметь расточенные отверстия подъемника, втулки, точные расточки и заточки. Зазор отверстия подъемника различается для подъемников разных типов и диаметров. Уточните у производителя подъемника надлежащий зазор.

Если вы используете для обкатки коромысла 1,2 или 1,3, не забудьте проверить их перед окончательной сборкой головки. Они часто требуют удлинения паза или отверстия коромысла в сторону от шпильки коромысла. Это противоположно работе, требуемой для коромысел с большим передаточным числом, которые требуют обработки паза по направлению к шпильке.

Выполнение всех надлежащих процедур для обкатки кулачка и подъемника не обязательно гарантирует, что вы никогда не сотрете кулачок, но это увеличивает ваши шансы на успех в 10 раз. У нас есть несколько клиентов NASCAR Late Model Stock, которые получают 2 или даже 3 сезона из кулачка и подъемников. Обычно они гоняют 75-150 кругов каждую неделю + практика и квалификация. Это много кругов.

Каждый должен оценивать свой перерыв в работе. Вы можете потратить немного больше времени на начальном этапе или гораздо больше времени и денег, делая это позже.Обязательно оцените свое масло и убедитесь, что оно содержит цинк. Рекомендуется использовать присадку к маслу с высоким содержанием цинка, например ZDD + или Cam Shield. Плоские кулачки толкателя могут обеспечить долгий срок службы и очень хорошую выходную мощность, если они правильно установлены и аккуратно сломаны.

Измерение износа распределительных валов — износ и кинематика верхних распределительных валов на JSTOR

Abstract

Предотвращение износа распределительного вала — важнейшее требование к характеристикам картерных масел.Что касается износа наконечника кулачка, согласно спецификации API, после испытания ASTM Sequence V-D этот износ должен быть ниже 25 мкм, чтобы масло в картере соответствовало требованиям. Однако износ наконечника кулачка лишь до некоторой степени отражает износ всего выступа кулачка, особенно при низких уровнях износа. Чтобы лучше понять явления износа распредвала / толкателя кулачка Sequence V-D, была разработана методика измерения, которая позволяет рассчитать износ соответствующих частей кулачка кулачка. Этот метод включает в себя использование двух электронных преобразователей, один для измерения подъема кулачка, а другой — угла поворота распредвала.При использовании настольного компьютера данные профиля кулачка сохраняются в числовой форме до и после испытания двигателя. Затем данные о неизношенном и изношенном кулачке обрабатываются, в результате чего создается график износа и рассчитанный износ наконечника кулачка. Результаты хорошо коррелируют с традиционными измерениями износа наконечников кулачка Sequence V-D, а графики дают полную картину износа, происходящего как на боковых сторонах кулачка, так и на наконечнике. Для исследуемой комбинации кулачок / толкатель максимальный износ произошел на 10 градусов за вершиной на закрывающей клапан стороне.Результаты показывают, что для случаев с износом наконечника до 50 мкм износ закрывающей поверхности клапана всегда выше (до пяти раз), чем износ наконечника. Место максимального износа было спрогнозировано с использованием кинематического анализа и с учетом теории эластогидродинамической смазки. Фотографии износа подтверждают предполагаемое место максимального износа.

Информация для издателей

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности.Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.

Проблемы износа кулачков Chill Cast / Skunk2 Racing

Когда кулачок распредвала изнашивается, люди обычно хотят винить в этом распредвал и начинают считать, что он подвергся неправильной термообработке.Неправильная термообработка возможна для распределительных валов, изготовленных из стали и высокопрочного чугуна, которые должны подвергаться вторичной термообработке, но это невозможно для распределительных валов из чугуна с охлаждением. Позвольте мне объяснить почему.

Прежде чем обсуждать «кокильное» литье, я должен коснуться закалки металла. Как правило, металл закаляется, когда он имеет мелкозернистую структуру, которая возникает в результате быстрого охлаждения металла от высокой температуры. В случае чугуна и стали, варьируя процентное содержание углерода и скорость охлаждения, можно получить множество градаций твердости, мягкости, ударной вязкости и других свойств.

У распределительных валов, изготовленных из стали или ковкого чугуна, после грубого шлифования кулачки кулачка или даже весь распределительный вал проходят вторичный процесс термообработки, при котором кулачки нагреваются примерно до 1500 ° F, а затем закалены водой или маслом при температуре примерно 900 ° F до добиться желаемой твердости. Поскольку упрочнение достигается с помощью вторичного процесса, существует вероятность ошибки, из-за которой распредвал подвергался неправильной термообработке / закалке. Это не относится к «охлажденным» распредвалам из серого чугуна.

Когда люди, не знакомые с техникой изготовления распределительных валов, слышат в уме термин «кокильное литье», они обычно представляют себе расплавленный металл, залитый в форму в форме распределительного вала, а затем металл и / или форма каким-то образом быстро охлаждают хладагентом или водой, чтобы влияют на упрочнение материала распредвала. Хотя в литейной промышленности есть несколько примеров литейных форм с водяным охлаждением, этот процесс не используется для изготовления распределительных валов из чугуна с охлаждением.

В случае литья «в кокиль» куски металла, называемые «кокиль», вставляются в полости песчаной формы, используемой для формирования формы распределительного вала.Эти куски металла называются «холодными», потому что их теплопроводность намного выше, чем у песчаной формы (которая на самом деле является теплоизолятором), и отводит тепло от отлитого металла с большей скоростью, чем участки распредвала в контакт с песчаной формой. По мере того, как расплавленный металл заливают в форму и дают ему остыть и затвердеть, области распределительного вала рядом с охлаждающей жидкостью охлаждают быстрее и становятся тверже, чем области распределительного вала, контактирующие с песчаной формой. После того, как заготовка кулачкового вала извлечена из формы, она готова к механической обработке и шлифовке без какой-либо дополнительной термообработки.

Есть только два возможных сценария «провала» с кокильным литьем. Первой ошибкой будет то, что кто-то забыл положить холод в форму. Если бы это было так, вы можете себе представить, что бланк распределительного вала имел бы один или несколько слишком больших трапециевидных выступов и сразу был бы отклонен при визуальном осмотре. Второй сценарий: в расплавленном роне не было нужного количества легирующих элементов. Но в этом случае весь горшок будет «плохим», и вся партия распредвалов, отлитых из этого резервуара, окажется плохой.Это маловероятно, и я никогда раньше этого не видел. Если это когда-либо произойдет, это проявится в виде сотен кулачков с каждым изношенным лепестком, а не только случайным кулачком с несколькими изношенными лепестками.

Итак, если кулачок холодного литья изнашивается и это не проблема кулачка, то в чем может быть проблема? Ответ — сильная жара в кулачке. Когда закаленный выступ кулачка изнашивается, это происходит из-за того, что он подвергался сильному нагреву, что привело к отжигу (размягчению) выступа кулачка.После того, как доля отожжена, ее уже не спасти; он будет изнашиваться. Обычно причиной этого тепла является трение, вызванное одной или несколькими из этих причин. 1) неправильная смазка из-за проблемы в системе смазки, такой как низкое давление масла и недостаточный поток, 2) неправильная смазка из-за использования масел, не предназначенных для использования по назначению, 3) неправильная смазка из-за разрушения масла, 4) чрезмерное давление пружины или поверхностные скорости, которые препятствуют надлежащему улавливанию масла, 5) механическое заедание, как правило, на пружине или блоке с задержкой движения; однако возможно заедание из-за контакта поршня с клапаном или контакта коромысла с направляющей клапана.5) изношенные поверхности толкателя или кулачка, препятствующие надлежащему улавливанию масла. Другой причиной сильного нагрева рабочей части кулачка, особенно в двигателях с турбонаддувом, является чрезмерная температура выхлопных газов, передаваемая через клапан.
Для людей, испытывающих проблемы с износом распредвалов из охлажденного железа, я бы порекомендовал следующий протокол. 1) используйте коромысла и кулачки с хорошим состоянием поверхности, 2) используйте высокоэффективное масло с высоким содержанием цинка, с хорошей температурой и износостойкостью, 3) избегайте чрезмерного давления пружины, 4) убедитесь, что нет механического заедания, 5) убедитесь, что ваше масло достаточно охлаждено, 6) в экстремальных приложениях с турбонаддувом можно даже рассмотреть возможность использования специальной системы смазки для турбонагнетателя, которая отделена от системы смазки двигателя.

Проверка распределительного вала дизельного двигателя и наличие неблагоприятного износа | Проблема двигателя

ВНИМАНИЕ: Если вы только что приобрели дизельный двигатель Mercedes или у вас есть дизель, с которого вы лично не снимали крышку клапана и не проверяли распределительный вал, я предлагаю вам сделать это сейчас. В показанном здесь случае распределительный вал был сильно изношен (до определенной степени!), И двигатель не развивал хорошую мощность. После того, как мы заменили кулачок и коромысла, этот конкретный турбодизельный двигатель вернулся к рабочим характеристикам, и на данный момент у двигателя не возникло никаких дополнительных проблем.Примечание для покупателя: если вы собираетесь купить подержанный дизельный Mercedes, я предлагаю вам стать одним из пунктов предварительного осмотра, который вы поставите на первое место в контрольном списке. Я часто проверяю распределительный вал на предмет износа, когда выхожу и смотрю на подержанный дизель, который нужно купить. Фактически, я поставил этот пункт проверки прямо в тройку лучших. Первое, что я делаю, это снимаю крышку воздухоочистителя и смотрю, сколько масла в корпусе воздушного фильтра и в самом воздушном фильтре. Если я нахожу чрезмерное количество масла, это указывает на то, что двигатель — масляная горелка.Второе, что я делаю, это «продувочная» проверка, снимая сапун с клапанной крышки и наблюдая, сколько паров из картера двигателя производит двигатель. Сильный прорыв может означать низкую компрессию и тяжелый запуск зимой. Третий верхний пункт проверки — снять крышку масляного фильтра на крышке клапана и нащупать пальцем верхнюю часть выступа кулачка. Проведя ногтем по поверхности выступа кулачка, вы можете почувствовать чрезмерный износ. Если есть признаки износа, то прошу снять клапанную крышку для тщательного осмотра перед покупкой автомобиля.

Если распределительный вал изношен, это довольно хороший показатель очень большого пробега или плохого обслуживания в течение всего срока службы двигателя. Износ распределительного вала также может указывать на возможный износ стенок цилиндра. Перед покупкой проверьте компрессию двигателя. Замена распредвала может быть произведена без снятия цепи или потери фаз газораспределения. Новые распредвалы отсутствуют. Вам нужно будет найти хорошую подержанную замену

РЕКОМЕНДАЦИЯ: Во время осмотра вы также должны выполнить надлежащую регулировку клапана.Если вы планируете снимать и заменять распределительный вал, я рекомендую вам также заменить уплотнения штока клапана одновременно с заменой кулачка.