Чем отличается впускной клапан от выпускного ваз 2112
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 20.09.2024
Распредвал впускает рабочую смесь в двигатель и выпускает отработавшие газы. Распредвалы отличаются высотой кулачка, его профилем (он может быть острым, круглым или "квадратным"), и фазой открытия клапана.
В стандартном моторе ВАЗ с 16 клапанами распредвал открывает клапаны на 7.6 мм на впуске, и столько же на выпуске. Фаза открытия клапанов 256 градуса. Такие распредвалы дают на моторе объёмом 1.5 литра мощность в 91 лошадиную силу.
Фаза открытия достаточно большая, но подъём расчитан на тягу с низких оборотов. На заводе уделили больше внимания городской езде, и максимальная мощность и скорость стандартного автомобиля искуственно ограничена в угоду неспешной езде и стоянию в пробках. 16 клапанный мотор имеет огромный скрытый потенциал для увеличения мощности, высота подъёма клапана может доходить до 14 мм, почти в 2 раза больше, чем на стандартном. Увеличение кулачков распредвала не только увеличивает мощность, но и максимальную скорость.
Почему же у стандартного мотора максимальные обороты 5500? Мощность двигателя увеличивается с увеличением оборотов, потому что за один оборот мотор "съедает" фиксированное количество рабочей смеси ( воздух с топливом). Таким образом если на 3000 оборотах мотор выдаёт 45 лошадиных сил, то на 5500-6000 оборотах он выдаёт 90л/с. Дальнейшей прибавки мощности не происходит.
Почему? Дело в том, что воздух не успевает проходить через клапаны на такой скорости, и дальнейшее увеличение оборотов приводит к падению мощности двигателя. Это называется коэффициент наполнения цилинров, когда двигатель имеет объём 1,5 литра, а за полный цикл способен "всосать" 1,125 л воздуха. Коэффициент наполнения в таком случае 75%, как у стандартного мотора. С ростом оборотов эти значения ещё больше уменьшается, и двигатель теряет мощность.
На спортивных же моторах коэффициент достигает 100%, или даже 120% за счёт динамического наддува (встречный поток воздуха) и продувки цилиндров за счёт инерции уходящих выхлопных газов.
Если ваш автомобиль не служит для перевозки картошки с дачи, и вы хотите оживить его характер, или даже поучавствовать в гонках типа "драгрейсинг", вам нужно расширять дыхательную систему вашего мотора.
Увеличение подъёма клапана и увеличение размера клапана дают почти одинаковый эффект, и позволяют увеличить наполнение цилиндров рабочей смесью. Увеличивается максимальная мощность и скорость автомобиля за счёт сдвигания пика работы мотора в зону высоких оборотов. Но, клапаны нельзя увеличить очень сильно на стандартном моторе, так как для них просто не хватит места. Да, места в нашей камере сгорания действительно маловато
Широкая фаза на распредвалу атмосферных двигателей нужна не только для того, что бы максимально наполнить цилиндры воздухом, и быстрее выпустить отработавшие газы. Когда фаза впуска и фаза выпуска достаточно большие, они накладываются друг на друга, это называется перекрытием клапанов. То есть фаза выпуска ещё не завершена, а уже открывается впускной клапан.
На стандартном распредвале перекрытия почти нет, это обеспечивает хорошую тягу на низких оборотах. На высокофорсированных моторах перекрытие достигает несколько десятков градусов. Это нужно для того, что бы использовать инерцию вылетающих отработавших газов для заполнения цилиндров свежей смесью. Дело в том, что в конце такта выпуска выхлопные газы со скоростью звука "комом" двигаются по выпускным трубам, создавая эффект поршня, и давление в выпускном коллекторе в определённый момент падает ниже атмосферного. Вот в этот момент и нужно открыть впускной клапан, что бы свежая рабочая смесь заполнила цилиндр. Этот эффект достигается только на высоких оборотах, а на низких оборотах перекрытие клапанов абсолютно бесполезно, даже снижает мощность двигателя.
После неприятного инцидента, описанного в моем блоге, приобрел полный комплект стандартных клапанов фирмы “AE”, в магазине Exist. Клапаны поставляются по 4 шт. в упаковке. При заказе клапанов, получилось так, что 4 впускных клапана были заказаны у одного поставщика, а остальные 12 (4 впускных и 8 выпускных) у другого. Но об этом чуть позже.
Упаковки впускных и выпускных клапанов внешне ничем не отличаются. На каждой коробочке этикетка, с указанным каталожным номером, защитной голограммой, прочими знаками, логотипами, QR и штрих кодами.
Внутри коробки, каждый клапан упакован в индивидуальный полиэтиленовый пакет, на котором дублируется логотип фирмы “AE”.
Впускной клапан ВАЗ 2112:
Длина – 96,1мм.
Диаметр тарелки – 29мм.
Масса 45гр.
Выпускной клапан ВАЗ 2112:
Длина – 97,1 мм.
Диаметр тарелки 25,5мм.
Масса – 41гр.
Внешне, стандартные клапаны “AE”, выглядят следующим образом:
Если честно, не думал, что в немецких бензиновых моторах будут такие тяжелые клапаны. К примеру, Honda, в этом плане, преуспела в большей степени.
И так, задача стояла облегчить клапаны, минимум, до массы, приближенной к массе стандартных клапанов ВАЗ 2112. Смоделировав каждый клапан в программе Компас-3D с указанием материала, примерно схожего по плотности, что и материал из которых сделаны клапаны, я стал “играть” геометрическими размерами, дабы добиться минимальной массы клапанов. При этом старался избегать “опасных сечений”. Все сопряжения поверхностей выполнил с плавными переходами и радиусами. В итоге получилось следующее:
Как видно, расчётная масса впускного клапана составила 45гр., выпускного без малого 44гр. После этого, отдал в работу чертежи и клапаны на токарный станок с ЧПУ.
Когда всё было готово, я взвесил массу каждого клапана. Оказалось, что действительные массы клапанов оказались меньше чем расчетные, в среднем на 3гр.
Затем приступил к полировке клапанов. Процесс долгий и утомительный. Для ускорения сего, зажимал клапаны в шпиндель станка и задавал вращение. Сначала, прошел проточенную часть наждачной бумагой, с последующим уменьшением зернистости. Финишную обработку производил шлифовальной машинкой с фетровым кругом и пастой ГОИ.
Фото впускного и выпускного распредвалов
Впускной и выпускной распредвалы обозначены стрелками на фото. На фото двигатель с снятой клапанной крышкой
Различие распредвалов
Отличие впускного и выпускного распределительного вала в наличие паза под датчик фаз
На самом деле разницы в конструкции выпускного и впускного распределительного вала нет. Существует только одна причина, по которой они не взаимозаменяемые. На впускном распределительном вале есть каемочка, которая рассчитана под датчик фаз газораспределения.
Некоторые автолюбители вместо стандартных заводских распределительных валов устанавливают спортивные, которые увеличивают мощность. Именно в этом случае начинается существенная разница.
Впускной распределительный вал имеет больший размер кулачка, что в свою очередь открывает клапан не на 7,6 мм, а на 13,2. Это позволяет двигателю увеличить мощностные характеристики. Так само и выпускной имеет немного другие характеристики – открывается клапан не на 7,6, а на 10,8 мм, что значительно добавляет мощности.
Различия распредвалов спортивного характера
Выводы
Распределительные валы 16-ти клапанного двигателя на ВАЗ-2112 не отличаются конструктивными особенностями, кроме того, что на впускном вале проточена дополнительная кромка под датчик распредвала (фаз). Если впускной и выпускной элемент перепутать местами – это приведёт к нарушению фаз газораспределения и если двигатель долгое время проработает в таком режиме, владельца неизбежно ждёт капитальный ремонт головки блока, в лучшем случае.
Читайте также: