Что такое низовой распредвал
Тюнинговые и спортивные распредвалы ВАЗ
Каждый из нас старается всячески улучшить свой автомобиль, и путей к этому находится великое множество. Когда же речь заходит о двигателе, все в один голос твердят об увеличении его мощности. Хотя, если более серьёзно подойти к вопросу, то прежде надо обратить внимание на его крутящий момент.
Мы знаем, что выжать наибольшую мощность возможно при стабильных максимальных оборотах, но такой режим двигателя применяется редко. Обычному водителю более важна приёмистость автомобиля, который послушно отзывается на педаль газа как в режиме хода с места, так и при его разгоне. Такое поведение машины обеспечивается большим и относительно постоянным крутящим моментом на низких и средних оборотах, чем и «грешат» ВАЗовские двигатели. На низкой частоте вращения коленчатого вала у них отсутствует достаточная «тяга».
Владельцы автомобиля ВАЗ часто жалуются на дёрганье машины в начале движения, заметные провалы при резком нажатии на «газ», у многих быстро «летит» сцепление и практически все отмечают неэффективность пятой передачи. Действительно, при оборотах двигателя менее 3000 об./мин. наблюдается его недостаточная приёмистость. Кривая крутящего момента зависит от параметров газораспределения, так называемых «фаз распредвала», а также «время-сечения» открытия клапанов, которые задаются профилем кулачков распредвала. В зависимости от его угла поворота и получается разная величина открытия клапана. Для лучшего функционирования автомобиля на низких оборотах добиваются быстрой подачи в цилиндр необходимого объёма рабочей смеси, то есть заметно сужают фазу открытия впускного клапана.
В отличие от обычных распредвалов, в спортивных моделях используются кулачки с другими геометрическими размерами. Их более высокая и широкая форма приводит к тому, что клапан поднимается на большую высоту и дольше находится в открытом состоянии, что обеспечивает подачу полноценной смеси. Профиль кулачков отличается плавностью форм, что делает работу механизма газораспределения более надёжной на широких фазах.
Из всего вышесказанного следует, что максимальная мощность двигателя и его крутящий момент могут иметь различные величины. И если использование стандартного распредвала предполагает увеличенный крутящий момент на средних оборотах, то спортивный обеспечивает максимальную отдачу на высоких оборотах двигателя. Спортивный распредвал на автомобили ВАЗ устанавливается с разрезной шестерней (звёздочка или шкив распредвала), с помощью которой становится возможна более точная регулировка и настройка фаз. С её помощью настраивается наибольшая мощность на необходимых оборотах двигателя.
Применением тюнинговых распредвалов можно добиться работы двигателя под нагрузкой без заметных перебоев даже при снижении оборотов до предельного уровня. При этом отодвигается граница детонации, то есть перестают «стучать пальцы» на малых и средних оборотах коленвала. Заметно снижение расхода топлива и уменьшение токсичности выхлопных газов. Как следствие, уменьшается склонность двигателя к детонации, а значит, увеличивается его ресурс.
Распредвалы на ВАЗовских двигателях довольно чувствительны к регулировке зазоров, поэтому на тюнинговых распредвалах заметно увеличен участок сбега кулачков на стороне закрытия клапана. Это облегчает регулировку зазоров и в несколько раз снижает их количество. Проследим этот факт на следующем примере: после установки тюнингового распредвала регулировка клапанных зазоров требуется после 60 000 км пробега двигателя. При использовании обычного распредвала потребовалось бы не менее четырёх регулировок. Это заметно увеличивает срок эксплуатации изделия и экономит средства и время, необходимые на каждую регулировку клапанов. Посчитайте сами: грамотная регулировка занимает не менее 3,5 часов и стоит порядка 20 у.е.
Что такое низовой распредвал
Были обсуждения, что на УМЗ 417 для нормальной жизни оптимален родной распредвал. Однако утверждалось, что геометрию родных валов на заводе не выдерживают.
А кто нить в курсе, как эти тунингованные распредвалы будут жить на УМЗ 4178 с головой отфрезерованной под 92 бензин?
Нормально будет жить, ни чуть не хуже чем стандартный с ой же пиленой головой.
На низовом РВ низы получаются как у трактора, брось сцепление он поползёт, зато верха никакие. Если машина только для грязи, а в остальной жизни ездиете на другой машине то низовой РВ вам сам бог велел ставить. Если УАЗ повседневная машина, то смысла в установке низового РВ нет, по тому что по трассе будет ездить не возможно. Едешь по трассе, перед тобой затяжной подъём с увеличивающейся крутизной к верху. На родном РВ газу больше дал и заскочил не теряя скорости, на низовом так не получится. Он на верхах не заедет в эту гору. Двигатель сначала будет чахнуть, затем когда дойдёт до рабочих(для себя рабочих) оборотов(на 4 передаче это может быть скорость ну 50-60 км/ч) и поползёт в горку, теряется скорость, теряется время.
Разница в фазах газораспределения, угол установки кулачков разный. Спецы расскажут о этом РВ подробней.
На всех графиках (по ссылке) подъём мощности и момента идёт до 3000-4000 оборотов.
У меня на практике даже по трассе выше 3000 оборотов не подымается.
Максимальную скорость развиваем 100-120 км/час.
А вот с места стронуться быстро не совсем удобно получается.
Дв. 409.10. недавно капиталили. коробка DYMOS. R16/285/75
может для этих условий и стоит низовой распредвал ставить?
Что такое низовой распредвал
Расскажем про выбор оптимального распределительного вала для тюнинга машины. Первое, что необходимо сделать, — это чёткое определение рабочего режима работы двигателя и что хотите получить.
Какие бывают спортивные распредвалы?
Существующие распредвалы для автомобилей можно разделить на три категории: низовые, универсальные и спортивные (высокооборотистые). Отличительной чертой низовых распредвалов является наиболее пологие и ровные кривые момента и мощности в большом диапазоне оборотов из этих трёх типов. Это делает двигатель приёмистей, а автомобиль динамичней в разгоне с малых оборотов или со старта.
Спортивные валы отличаются крутизной этих кривых, т.е. большой мощностью на предельных для стандартного движка оборотах и меньшим моментом и мощностью на низких и средних оборотах (примерно до 3000). Универсальные распредвалы для тюнинга являются компромиссом между двумя предыдущими типами.
Чтобы понять, почему так происходит — рассмотрим работу распределительного механизма.
Начнём со впуска.
Наиболее очевидная зависимость — связь длительности открытия впускного клапана и заполняемостью цилиндра рабочей смесью. При увеличении длительности впуска в цилиндр попадает больше рабочей смеси, но это имеет пределы. Так как фаза впуска превышает 180 градусов, то впускной клапан будет открываться немного раньше прохождения поршнем ВМТ и закрываться несколько позже НМТ. Увеличение фазы впуска приведёт к увеличению этих опережений/задержек.
При прохождении поршнем НМТ в цилиндре ещё остаётся небольшое разрежение, которое продолжает втягивать рабочую смесь, поэтому некоторая задержка закрытия впускного клапана оправдана, но в дальнейшем поршень начинает процесс активного сжатия рабочей смеси и, если клапан ещё не закрылся, выталкивает часть смеси обратно. При значительном опережении открытия клапана, часть отработавших газов, выталкиваемых поршнем из цилиндра, может просочиться через впускной клапан и обеднить поступающую рабочую смесь. Это характерно для работы двигателя на низких оборотах.
Теперь о выпуске.
Большая фаза выпуска должна способствовать лучшему проветриванию цилиндра, но её увеличение ведёт к росту опережения открытия и задержки закрытия выпускного клапана относительно НМТ и ВМТ соответственно. При подходе поршня к НМТ продукты горения рабочей смеси ещё находятся под давлением, но практически не совершают полезной работы. В этом случае небольшое опережение открытия выпускного клапана позволит снизить давление в цилиндре до того как поршень пройдёт НМТ и начнёт выталкивать отработавшие газы в выпускной коллектор, что снизит давление на поршень.
Перекрытие клапанов может дать интересный эффект. Выталкиваемые с большой скоростью отработавшие газы за счёт полученной энергии увлекают свои остатки, которые механически не могут быть вытолкнуты из камеры сгорания поршнем, и даже затягивают внутрь рабочую смесь через приоткрытый впускной клапан, тем самым, увеличивая топливную эффективность двигателя. Чем больше перекрытие, тем больше пропускная способность канала впуск-выпуск, а значит лучше продувка камеры сгорания.
Есть минусы. Такой эффект возможен только на высоких оборотах, тогда как на низах всё идёт наоборот: если слишком велико опережение впуска, то часть отработанных газов будет просачиваться через впускной клапан, а если чрезмерна задержка закрытия, по часть рабочей смеси будет увлекаться вместе с выхлопом в трубу. Это характерно для высоких оборотов и низких, но на низах этот негатив может проявляться заметнее даже при меньших значениях перекрытия клапанов, так как скорости потоков невелики и эффект продувки практически не возникает. В итоге потеря момента на низах и средних оборотах. При уменьшении перекрытия получим более пологую кривую момента, но потеряем в максимальной мощности.
О подъёме клапанов — что лучше?
Простое правило «чем больше, тем лучше» не даст ожидаемого результата, а потому надо думать. При значительном подъёме клапанов потребуется замена их пружин на более жёсткие, дабы клапаны могли с той же динамикой преодолевать большее поднятие при открывании/закрывании. Жёсткие пружины создают большее сопротивление вращению распредвала, а значит, увеличивают износ кулачков и немного тормозят двигатель.
Также необходимо учесть, что из-за конструкции механизма поднятия клапана при большом поднятии клапан значительно кренится в бок, а это необходимость замены штатных направляющих втулок клапанов на бронзовые, хотя при предельном поднятии это не спасёт распределительный механизм от быстрого износа.
Более резкое открытие и закрытие клапанов, обеспечиваемое особым профилем кулачка распредвала, так же ведёт к увеличению его износа.
Распредвалы с углами впуска порядка 270 градусов являются универсальными, меньшими углами — низовыми, углами в 295 градусов и более — спортивными и экстремально спортивными. Перекрытие клапанов может колебаться от 40 градусов у стандартных распредвалов до 85 у специальных спортивных. Приемлемым является поднятие клапанов не более 12-13 мм, в противном случае потребуется значительная модернизация остальных деталей распределительной системы.
Что такое низовой распредвал
А со штатным ты ничего не сделаешь.
Спасибо всем, кто просветил меня в моем вопросе, прочитав ответы понял, что для езды по «какашкам» предпочтительнее оставить родной (УМЗ421) распредвал, или я не прав?
Первое. Ну вообще-то я уже не от одного человека слышал, что качество и точность изготовления УМЗ-шных распредвалов просто ужасное. Так что поставить Мастер-Моторовский распредвал стоит по любому.
Имхо, раз уж ты в трофи собрался, тебе 70-й Газелий вал нужен.
ЗЫ Если так хоцца тяги, то слышал я еще один рецепт 🙂 Суть его в чем: на мотор УМЗ-421 ставится маховик от ГАЗ-52. Детали доработать по месту. Наслаждайтесь. :))
Фирма Мастер Мотор в Уфе http://524666.3472.ru/
Там все.
Если я не ошибаюсь, на инжекторном Хантере РВ сверху, а на карбовом снизу. Это имеется в виду?
это уже деления моторов. Нижневальные и Верхневальные. ну и куча систем. OHV. DOHC. VTEC. и иже с ними 🙂
Тут давеча классику настраивал с эстонским раллийным распредвалом. Так она того, не
поломалась вовсе. И всякий Срит-Рачер на двенашке всей в обвесе у нее теперь сосать будет.
Не нагибаясь. А на машине только вал да карб 21073 настроенный под него стоит. Даже не
доработанный, а просто жиклеры подобраны. И это не первое настроенное мною чудовище.
И не десятое. И ни одно не вышло из строя из-за РР вала. А если тебе, Адик, мою восьмерку
показать, то ты даже не поверишь что она вообще работать может. А НАМИ на нее гарантию
300 000км дал и ресурс ее в 500 000км. Разумеется не на гонках. Зря ты этот спор завел,
знаниями блещешь, да не про то. Мы тут не на экзамене по теории ДВС. Мы просто берем и
ставим в свой мотор вал, и смотрим, подходит он нам или нет. Я знаю людей раза по три
менявших разные валы в поиске подходящего под свой конкретный случай. Да и валы эти не дураками разработаны, а людьми опытными и грамотными. А если уж горишь желанием
подискутировать на эту тему на более профессиональном уровне, то тогда тебе надо Нуждину
лично писать. Однозначно он лучше нас во внешней скоростной характеристике и коэффициэнте
наполнения шарит.
Что такое низовой распредвал
Распредвалы для тюнинга и спорта
Все тюнинговые распредвалы можно условно разделить на две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые — в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытия клапанов.
1. Низовые валы.
Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя. Однако это не столь важно, так как основная область их применения — езда по городу. Следует заметить, что сама по себе мощность двигателя влияет только на максимальную скорость автомобиля и не более. Например, уменьшение мощности двигателя автомобиля 21093 на 10 л.с. приведет к уменьшению максимальной скорости на 6 км/час, что не очень заметно. Основное достоинство таких валов — повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу. На этом все преимущества заканчиваются. В области средних оборотов такие валы ведут себя в лучшем случае, как серийные, а на высоких оборотах совсем «умирают».
2. Верховые валы.
Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более «верховой» распредвал — тем сильнее этот эффект.
3. Тюнинговые и спортивные распредвалы.
Среди верховых валов можно выделить еще две группы: «тюнинговые» и «спортивные». Распредвалы для тюнинга и спорта отличаются подъемом, фазовой характеристикой и высотой перекрытия. Чем выше подъем — тем выше момент и мощность на высоких оборотах. Спортивные валы мало пригодны для обычной езды по городу, так как имеют ощутимый провал в области низких частот вращения и повышенные (к тому же неустойчивые) обороты холостого хода. Кроме того, такие валы могут иметь максимальную отдачу в области очень высоких частот вращения двигателя (8500 об/мин и выше), что совершенно неприемлемо для обычных гражданских моторов.
«Тольяттинские» валы
Широкое распространение получили так называемые «Тольяттинские» валы, неполнобазные, изготовленые перешлифовкой обычных серийных распредвалов. Такие валы встречаются с высотой подъема 10,2; 10,3; 10,4; 10,63; 10,9 мм. Все эти валы имеют повышенную отдачу в области высоких оборотов, пропорциональные высоте подъема клапанов.
Вследствие того, что базовый диаметр уменьшен, профиль кулачка становится заостренным, что приводит к нарушению фаз газораспределения и повышенному износу. По этой причине, применять такие валы нецелесообразно. Исключением может быть лишь вал с подъемом 10,2 мм, у которого описанный выше эффект выражен меньше всего.
Валы производства НПФ «МастерМотор»
Наиболее грамотно расчитанными и изготовленными на сегодняшний день являются валы производства НПФ «МастерМотор», г.Уфа. Профиль кулачков этих валов расчитывается по запатентованой методике «DynamicCams». Основное преимущество данной методики в том, что кулачок имеет очень гладкий профиль, причем даже третья производная также является гладкой кривой. На практике это позволяет максимально снизить ударные нагрузки в механизме привода клапана, а также обеспечить работу привода на высоких оборотах без разрыва кинематической связи пары кулачок-толкатель.
Особое внимание при проектирования профиля уделяется участкам сбега кулачков, т.е. перехода от активного профиля к базовому радиусу. Зачастую распредвалы, например серийные на ВАЗовских двигателях, очень чуствительны к регулировке зазоров. На кулачках распредвалов «МастерМотор» участок сбега на стороне закрытия клапана (именно здесь возникает стук клапана) увеличен. Это облегчает регулировку зазора и увеличивает срок эксплуатации до момента очередной регулировки.
Ассортимент валов очень широк, с ним можно подробно познакомиться на официальном сайте Мастер Мотор.
Применительно к 8-клапанному двигателю, наиболее применимы для «гражданской» езды валы 49, 52 и 54. Вал 49 хорош как низовой, для активной и динамичной езды по городу в диапазоне оборотов двигателя 2 — 4 тыс., 52 уже более верховой, наиболее оптимальный при смешанной езде город/трасса, 54 — еще более верховой. 54 вал имеет уменьшенный базовый диаметр.
Совсем недавно ОКБ «Динамика»(является правоприемником на расчеты распредвалов, выполненных по патенту 1237778) выпустила новинку — 55 вал с подъемом впускного клапана 10,6 мм. 55-й распредвал является продолжением серии распредвалов 52 и 54, но отличается тем, что обеспечивает устойчивую работу двигателя на 900 об/мин. Увеличивает крутящий момент во всем диапазоне работы двигателя за счет оптимизированного профиля кулачков и меньшей высоты перекрытия клапанов.
Спортивные модификации — это 62, M1, M2 и М3. Применительно к драг-рейсингу, оптимальным вариантом можно считать 62 вал. Этот вал имеет обороты кинематического разрыва более 9000 об/мин. Реально он позволяет раскручивать двигатель вплоть до 8000…8500 об/мин, при соответствующей подготовке ШПГ и ГБЦ. В области низких частот вращения двигателя этот вал имеет небольшой провал, который можно компенсировать только тщательной настройкой впускной и выпускной системы. Оптимальные обороты холостого хода на этом валу — примерно 1100 об/мин.
Валы M1-M3 являются очень верховыми, имеют большую высоту перекрытия клапанов, и для полной реализации всех своих возможностей требуют существенной доработки двигателя. В частности, полностью раскрыть потенциал этих валов можно только с примененим короткого 4-х дроссельного впуска, что довольно дорого и технически сложно.
Новые технические решения.
Классический привод клапана с плоским толкателем на данный момент является самым распространенным в мире. Однако, кинематическая схема такого привода далека от совершенства и накладывает довольно жесткие ограничения на механизм привода клапана. Одним из существенных ограничений является максимальная скорость подъема клапана. Для пары «кулачок — плоский толкатель» аналог скорости равен смещению линии контакта кулачка с толкателем, причем величина этого смещения ограничена диаметром толкателя. Практически во всех спортивных модификациях распредвалов кулачок по краям выходит за пределы толкателя и при работе в зоне перед вершиной кулачка наблюдаются характерные следы износа.
Другим ограничением является величина радиуса на вершине кулачка. При попытке выполнить кулачок с большим подъемом и узкой фазой, этот радиус становится слишком мал. Это приводит к недопустимым величинам контакных напряжений на вершине кулачка и радиус делают больше, чем хотелось бы.
Этих двух факторов уже достаточно для ограничения высоты подъема при заданном диаметре толкателя и требуемых фазах открытия клапана. Проще говоря, классическая конструкция привода не позволяет сделать одновременно большую высоту подъема и узкую фазу открытия. Все классические спортивные верховые валы по этой причине имеют чрезмерно широкие фазы и чрезмерную высоту перекрытия, что вызывает неизбежную потерю наполнения в области низких и средних оборотов. Кроме того, большое смещение линии контакта приводит к перекладке толкателей в направляющих гнездах головки. Начало подъема клапана и посадка клапана на седло при плоском толкателе происходят со значительными ударными ускорениями, что вызывает ускоренный износ толкателя и кулачка.
Для устранения всех перечисленных выше ограничений ОКБ «Динамика» разработала специальные неплоские RX-толкатели с цилиндрической рабочей поверхностью. Такой толкатель не должен вращаться в направляющей ГБЦ, что обеспечиваться соответствующими конструктивными элементами. Толкатель имеет вид стакана с приливами специальной формы, исключающими вращение (при этом направляющие ГБЦ должны быть доработаны).
Прямой привод ГРМ с RX-толкателями позволяет существенно увеличить крутящий момент двигателя во всем диапазоне оборотов. Такие двигатели отличаются меньшим шумом и имеют более ровный холостой ход. Выпускаются 6 модификаций распредвалов, работающих с такими толкателями: 3 для «гражданского» применения и 3 для спорта.
Ответ на этот вопрос зависит от того, какую цель вы преследуете. Если вам необходимо лишь немного повысить динамические показатели своего автомобиля и при этом обойтись без лишних вложений, то оптимальным вариантом можно считать установку 52, 54 или 55 вала от «МастерМотор». Выбор конкретного номера зависит от вашего стиля езды и от состояния двигателя. Если вы не привыкли (или боитесь) сильно крутить мотор, то можно остановиться и на 49 или 52 вале. Для любителей «крутить в отсечку» более подойдут 54 или 55 валы. В этом случае можно ожидать довольно существенного увеличения наполнения, поэтому, нелишним будет позаботиться об установке фильтра пониженного сопротивления и увеличении диаметра дроссельной заслонки до 52.54 мм (на впрысковых машинах). Самый бюджетный вариант — применение неполнобазного «Тольяттинского» вала, однако, и эффект от его применения будет меньшим.
Если вы готовите автомобиль для драг-рейсинга, то подход должен быть более серьезным. Для этих целей хорошо подойдет 62 вал от «МастерМотор». Следует заметить, что на этом доработка автомобиля не должна заканчиваться, в противном случае, вас ждет разочарование. Применение такого вала подразумевает более глубокий тюнинг двигателя (начиная от установки прямоточной выпускной системы и заканчивая коваными поршнями и клапанами из титанового сплава:).
На этом позвольте закончить рекомендации:). Желание хорошо подготовить автомобиль должно сопровождаться самостоятельным поиском оптимальных решений, изученим теории, общением с коллегами по тюнингу т.д. Без этого вам никогда не удасться добиться победы в каких-либо серьезных соревнованиях. Как говорили раньше, творите, выдумывайте и пробуйте!