Проблема может возникнуть у двигателей с большим пробегом или у тех, за обслуживанием которых практически не следили, заливали контрафактное и дешёвое масло, редко его меняли, экономили на качестве и сроках замены фильтра.
Раньше были моторы, у которых быстрый износ распредвала становился следствием конструкторских и технологических ошибок, сейчас такое не встречается, все двигатели практически одинаковые.
Принцип работы распредвала в двигателе
Обеспечить максимально эффективное преобразование химической энергии топлива в механическую, затрачиваемую на перемещение автомобиля, можно только при точном соблюдении оптимальных условий для горения в цилиндрах.
Четырёхтактный двигатель должен вовремя загрузить рабочий объём нужным количеством (и качеством) топливовоздушной смеси, сжать её, своевременно поджечь и дать потратить тепловую энергию на расширение объёма при максимуме давления на поршень.
Значительную роль в этом играют фазы газораспределения. Фактически это углы поворота коленчатого вала, при которых открываются и закрываются клапаны. Их два – впускной и выпускной. Если клапанов больше, то это лишь означает увеличение количества впускных и выпускных, чтобы как можно меньше мешать потоку газов.
За исключением уникальных и гоночных моторов, клапаны закрываются мощными возвратными пружинами. А вот открываются они под воздействием эксцентриковых кулачков сложной формы (профиля), расположенных на валах, синхронно вращающихся с коленвалом. Здесь «синхронно» означает чёткую и однозначную связь частот вращения, а не их идентичность.
Данный вал, а их может быть один или несколько, и называется распределительным или распредвалом. Смысл названия состоит в распределении потоков смеси и выхлопных газов по цилиндрам открытием и закрытием клапанов.
Углы, под которыми ориентированы выступающие кулачки относительно приводной шестерни или звёздочки, и определяют фазы газораспределения. Приводятся валы во вращение шестернями, цепью или зубчатым ремнём от коленвала.
По теме: Как заменить заглушку в блоке двигателя при возникновении течи
Какое-либо проскальзывание или иное изменение соотношения частот исключено. Обычно распредвал делает один оборот за два оборота коленвала. Это связано с тем, что цикл определяется газораспределением, а внутри цикла расположены четыре такта, по два такта на оборот.
Основные задачи распредвалов:
- обеспечить точность и своевременность открытия и отпускания (закрывает пружина) каждого клапана;
- задать все параметры движения клапанов, скорость, ускорение и изменение ускорения каждого стебля во время цикла открытия-закрытия, что важно на высоких оборотах;
- обеспечить нужную высоту подъёма клапанов, то есть сопротивление потоку наполнения цилиндров;
- согласовать впуск и выпуск между собой во всём диапазоне оборотов, часто для этого применяются системы изменения фаз – фазорегуляторы (фазовращатели).
Между кулачком распредвала и стеблем клапана могут быть промежуточные детали: толкатели, коромысла, устройства регулировки.
В них всегда имеется возможность установки теплового зазора, вручную при техническом обслуживании или автоматически, с помощью гидрокомпенсаторов.
Причины стука
Чаще всего в виде стука со стороны газораспределительного механизма (ГРМ) проявляются изменение зазоров клапанов, а также появление люфтов в толкателях и коромыслах. Например, стук толкателя в своём цилиндрическом гнезде головки при износе.
Но со временем стук начинает издавать и распредвал. Связано это с износом его скользящей посадки в постелях (подшипниках скольжения) или сильным изменением профиля кулачков, когда бесшумная работа уже невозможно ни при какой установке тепловых зазоров.
По причине износа подшипников вал может получить нежелательную свободу как в радиальном, так и в осевом направлении. Стук появится в любом случае. На слух стук распредвала следует отличать от стуков клапанов, толкателей и деталей кривошипно-шатунного механизма.
Стук клапанов более звонкий, как и у толкателей, различается по частоте, а у коленвала и поршней стуки локализованы ниже головки. Можно различать и по частоте вращения, которая у распредвала вдвое ниже, но это сложнее.
Что делать если появился стук от распредвала
Изнашиваются, причём неравномерно, как распредвалы, так и их постели. Ранее существовали технологии ремонта, предусматривающие замену вкладышей или корпусов с подшипниками в сборе и шлифовку шеек валов. К сожалению, сейчас разработчики моторов о ремонте уже не думают.
Тем не менее, головку блока с постелями приобретать приходится далеко не всегда. Существуют ремонтные технологии напыления с последующей проточкой под точный размер нового распредвала. Сами же валы при сильном износе приходится менять.
Но если речь идёт об уникальных деталях, которые невозможно приобрести по причине цены или редкости, то возможно напыление и распредвалов по шейкам и кулачкам, с последующей обработкой в размер и шлифовкой.
При небольших повреждениях шеек применяется полировка, но этот случай к теме не относится, такие вала не стучат. Стук станет признаком запредельного износа, когда без замены крупных деталей уже не обойтись.
