Распредвал для мотора 2,0л Тип4

[CHX]

История эта началась с того, что разобрав рабочий мотор (проехал после чудо-ремонта около 20тыс), увидел привычную картину:

Старый_02.jpg

Старый_03.jpg

Ничего удивительного, это нормальная картина, когда первый раз ремонтируется мотор 2,0л, но для мотора после ремонта это конечно нонсенс. Далее, после недолгих раздумий, было принято решение поэкспериментировать с распредвалом для стандартного мотора (руки давно уже чесались). Для экспериментов приобрел болванку:

Новый_0.jpg

Ведомая шестерня без следов износа, поэтому, срезав ее со старого распредвала, буду ее использовать, предварительно подготовив под посадку на винты.

Шестерня_02.jpg

Шестерня_03.jpg

Далее началось самое интересное, муки творчества, рассчет параметров распредвала. Во первых было решено отказаться от гидротолкателей и ставить механические, значит фазу надо расширять на 10-20 градусов, второе, форма кулачка тоже меняется, здесь масса вариантов: высота подъема, скорость открытия клапана, соотношение плеч коромысел... Далее рассчет ширины фаз, перекрытия клапанов, развал кулачков, все это очень увлекательно, интересно и я бы сказал захватывающе, настоящий творческий процесс.
Для точки отсчета отталкивался от оригинального изношенного вала, экстраполировал его отсутствующие изношенные части, попытался воспроизвести его начальные параметры. Выяснилось, что износ кулачков составил от 1,2 до 1.5мм, что конечно до фига.

Валы_01.jpg

В результате на свет появился новый вал имени меня)))

Валы_02.jpg

Валы_04.jpg

Новый_01.jpg

Новый_02.jpg

Привожу результат измерений фаз на новом валу в виде графиков. Пока ничего не комментирую, хотелось бы услышать альтернативные компетентные мнения, что я сделал не так))).

фазировка без учета теплового зазора.pdf

фазировка с учетом теплового зазора.pdf

Предлагаю порассуждать на эту тему, поскольку так или иначе это касается всех владельцев Т2 и Т3 с воздушными 2-х литровыми двигателями. Теоретики, в бой)))

[diesel maniac]

Болванка такая же как на Т3 ?
Зачем было отказываться от гидриков ?

[CHX]

Так я и написал, что мотор для Т2 и Т3 2,0л. Гидрики не устраивают по нескольким причинам. Одна из них это ускоренный износ распредвала, что мы и видим на фото, вторая это качество самих гидриков, третья их большой вес, требовательность к качеству масла, зависание после длительного простоя, ну и т.д...

[хухнилох]

Круто. И во сколько же обошлось сие рукоделие? И где оно делалось? (Извините за приземлённые вопросы)

[CHX]

Болванка обошлась в стольник, рисовал и считал самостоятельно, т.е.даром, обработка вала на станке у друга обошлась в вечер общения с пивом, баней и раками)))

[alhimik]

У меня есть с десяток распред валов от Опель. Моторы с чугунными головками от Сенатор, Рекорд. Там валы умирают от стирания кулачков.

В свое время были потуги полу автоматом наваривать кулачки и на наждаке их обтачивать. Но сами понимаете, грохало в ГРМ знатно, но ехало.

Можно попросить контакты вашего друга, может он поможет восстановить распред про запас?

[ksenon17]

не раскрыто самое важное-метод изготовления кулачков
ибо я тоже хотел валы делать по образцу и подобию...сходил к сыну на фирму(специализация конторы-ремонт моторов,если кто не знал...или забыл),поговорил с людями... буквально тремя фразами они навсегда остудили мой пыл на эту тему... пока скажу первую фразу из трех:это полная шляпа,долго оно не живет в моторе.
правда я не спросил,что такое "долго"

[CHX]

Стас, кулачки и вал это единое целое. Метод изготовления литьё под давлением из серого чугуна, как я понимаю. Я вал не изготавливал, тупо купил готовую НОВУЮ болванку.
Мне интересно ваше мнение насчёт ширины фаз, подъёма кулачка, степени перекрытия и развала кулачков применительно к автобусу. На графиках все это видно. Интересны комментарии к графикам. А метод изготовления и тонкости литья пускай обсуждают литейщики на своем, литейном форуме))

[ksenon17]

тады беру свои слова обратно.
ето вам не шляпа.
про фазы буду позже посмотреть. правда я в них все равно нуб

Отправлено спустя 1 минуту 53 секунды:
хотя лично я попробовал бы сначала тупо повторить оригинал,чтобы посмотреть на ходимость в первую очередь..

[*Михалыч*]

А данные потуги ради эксперимента, или же в сторону налаживания мелкосерийного производства? Тема то интересная.

[CHX]

лично я попробовал бы сначала тупо повторить оригинал

Повторять оригинал не очень интересно, хочется придумать что-нибудь посвежее с учетом нынешних реалий и с учетом наших возможностей при сборке мотора руками, а не на конвейере)).

данные потуги ради эксперимента, или же в сторону налаживания мелкосерийного производства?

В результате данных потуг, я надеюсь, будет собран мотор заказчику как минимум не хуже стокового. Хотелось бы копнуть немного глубже, чтобы проверить и подтвердить теорию практикой. Двигаться будем маленькими итерациями, ну и фиксировать изменения конфигурации мотора с полученным результатом.
Итак, раз никто не хочет первым прокоментировать фазовые графики, начну первым))
Горизонтальная шкала- угол поворота коленвала в градусах
Вертикальная шкала - ход толкателя/ скорость толкателя (там же можно отложить и ускорение толкателя)
Синусоида внизу графика, как уже понятно, это график скорости толкателя (производная хода толкателя по углу поворота)
Взяв линейку в руки, определяем, что фаза открытия клапана 270⁰ при зазоре 0,35мм между кулачком и толкателем. Понятно, что эта цифра нам ни о чем не говорит, эти значения при нулевых подъемах производители приводят для красоты)). Тогда продолжаем измерять и получаем фазу 208⁰ при подъеме клапана на 1мм. Вот это значение для нас уже важно, запомним его.

зазор.jpg

В чем моя идея. Мощность зависит от момента и оборотов, правильно? P=M×2пиN
Чтобы увеличить момент, надо повысить объемную эффективность двигателя VE. У двухклапанных атмосферных двигателей VE обычно 80-85%. Если мы повысим ее хотя бы до 90-95%, то получим существенную прибавку в моменте. VE зависит от многих факторов, в том числе и от распредвала. Вот я и пытаюсь поиграть со скоростью наполнения-продувки цилиндра и с углами открытия-закрытия клапанов. Какие мысли по этому поводу??

[point003]

стольник

А где такие болванки продают?

[CHX]

В Германии, например, продают, но можно и в литейке у нас изготовить. Правда, боюсь, цена меньше не будет, хотя надо попробовать...

[motorama]

Если мы повысим ее хотя бы до 90-95%,

90-95% это параметры 16 клап башки. Обычный 8 клап можно пытаться крутануть используя более широкую фазу и больший подьем,но думаю не хватит жесткости блока,он и так этим не блещет.если по играть подьемом клапана,опять упремся в распред))

[CHX]

motorama, Согласен насчет VE для стокового 2-х клапанного мотора. Но зачем нам родители приделали голову и руки, ведь с помощью этих нехитрых гаджетов мы можем повысить VE до уровня 4-х клапанного мотора как минимум, а как максимум превзойти до 105-110%. Здесь существуют два вектора движения. Первый сдвинуть максимальную VE в сторону высоких оборотов. Как известно VE величина непостоянная и меняется с увеличением оборотов, так на 2000 она 70-75%, затем растет до 85% на 4500оборотах, затем резко падает. Т.е. нет смысла крутить стоковый мотор выше заданных значений, т.к. мощность начнет падать с падением степени наполняемости цилиндров. Но есть смысл сдвинуть максимальную VE в сторону 5000-5500 оборотов, тогда получим прирост мощности относительно штатных 70л.с. где-то до 80-ти. Но этот способ хорош для пузотерок, а для нашего автобуса предпочтительнее увеличить максимальную VE в диапазоне 2000-4000об. Что влияет на эффективность наполнения цилиндров? Первое - насосные потери, т.е. потери в системе впуска, чем больше всяких препятствий, неровностей и изгибов, тем больше потери. Второе - повышение температуры всасываемого воздуха, в результате его плотность и масса уменьшаются со всеми вытекающими... Третье - цилиндры не полностью очищаются от отработанных газов, объем отработанных газов может составлять 5% и больше. Значит и поступление свежего воздуха уменьшится на такой же объем. Четвертое - обратное давление в системе впуска.
Если все эти потери сложить, то сумма составит не меньше 10-15%, т.е. именно столько нам не хватает до 100% наполнения цилиндров. Вот с помощью продуманного распредвала и настройки системы впуска и выпуска мы можем, как мне видится, и улучшить характеристики нашего мотора. В своем распредвале я чуток расширил вторую фазу (Intake Rumming, дозарядка) и шестую (Exhaust Pumping ,откачка) Большие вопросы у меня возникли по фазе 7 (Overlap, перекрытие) Тут только эксперимент может помочь. Хочу отметить, для тех, кто не в курсе, что в 4-х тактном двигателе различают 7 различных процессов, происходящих за два оборота коленвала. Ну и это все будет работать как положено при условии настройки впускного коллектора и выпускного, но об этом можно говорить долго и, наверное, не в этом посте...

больший подьем,но думаю не хватит жесткости блока,он и так этим не блещет.

Подъем я сделал больше, чем на штатном распредвале, что видно из графиков, а вообще насчет жесткости блока и подъема клапана Вы заблуждаетесь. На этих моторах существуют валы с ОЧЕНЬ большими подъемами, также существуют коромысла с соотношением плеч не 1:1,3 как в стоке, а 1:1,4 и 1:1,5. Здесь ограничение не жесткость блока, а клапанные пружины, витки которых могут тупо сомкнуться при больших подъемах, это надо заранее просчитывать и затем проверять при сборке.
В общем, если кто-то хочет высказаться по распредвалу, применительно к нашим опозитам, велкам)))

[point003]

Потрясающе...