Уфа

Распредвалы DYNAMIC CAMS ™

История создания.

В 1994 году в Уфе была образована фирма "Мастер Мотор", которая стала выпускать распредвалы для двигателя автомобиля "Москвич", так как на родном распредвале двигатель "звенел" и автомобиль с трудом трогался с места. Все, кто хотел, путем замены распредвала получали другой двигатель - столь значительны были изменения. Это позднее двигатели УЗАМ стали выпускаться с объемами 1,7 / 1,8 / 2,0 л. А сначала очень популярной была замена коленвала (1,6 л) и распредвала.

Постепенно "Мастер Мотор" освоил выпуск распредвалов для двигателей ВАЗ и ГАЗ.

В 2003-м году исполнилось 20 лет изобретению 1237778 "Кулачок привода клапана", положившему начало новой системе проектирования распредвалов.

Немного истории. После запуска ВАЗа, по мере увеличения количества бегающей по дорогам "классики", обнаружился стойкий дефект - износ распредвала. Неприятность прогрессировала и в 80-х годах ВАЗ производил в запчасти уже около 1,2 миллиона распредвалов в год (при выпуске автомобилей примерно 0,7 ... 0,8 миллиона). Различные предприятия разрабатывали способы восстановления кулачков, на ремзаводах организовывали участки перешлифовки распредвалов, придумывались оригинальные системы смазки... ВАЗ экспериментировал и шел по пути изменения термообработки распредвала.

Но причина оказалась в геометрии кулачка. Итальянский конструктор (вспомним, что ВАЗ - детище ФИАТ), которому очевидно надо было увеличить "время-сечение" клапана, вставил на вершине кулачка цилиндрический участок. При работе, в паре "кулачок - рычаг привода клапана" это вызывало примерно такой же эффект, как если на скорости наехать на кирпич. (См. "За рулем", 1997-5. "Кулачки анфас и в профиль".)

Когда причина стала ясна, возник вопрос, а каким вообще должен быть профиль кулачка, чтобы обеспечивать наиболее плавное протекание динамических процессов в механизме привода клапана.

Немного теории.

Представим кулачок в виде графика подъема толкателя . Ранее общепринятые методы проектирования профиля кулачков предполагали его задание кривой 2-й производной - ускорения (U), из которой последовательным интегрированием получали скорость подъема (T), а затем и собственно подъем толкателя.

При этом производные высших порядков вообще не рассматривались, а если их все таки графически изобразить, то на них проявятся "лишние" экстремумы или разрывы - математические признаки негладкости профиля кулачка.

Принципиально новым в проектировании кулачков по патенту 1237778 является задание профиля кулачка кривой производной 3-го или более высокого порядка, не имеющей "лишних" экстремумов - только необходимое их количество. На примере, такой исходной кривой является 4-я производная (W), из которой последовательным интегрированием получаем закон подъема кулачка. Такое техническое решение определяет природную гладкость профилей кулачков DynaCAMS. Отметим кстати, что 3-я производная имеет название "пульс" и определяет скорость возрастания нагрузки в механизме.

Профиль кулачка задает динамические процессы в механизме привода клапана, соответственно математически гладкий кулачок определяет благоприятное их протекание. Даже технологически гладкий кулачок менее трудоемок и более точен в изготовлении. В результате кулачки DynaCAMS как правило менее шумные в работе и более долговечные.

На вид все кулачки гладкие и, спроектированные по различным методикам, трудно отличимы один от другого. Но достаточно показать эпюры кривизны профилей (см. рисунок), как характер кулачков со всеми его особенностями наглядно проявляется.

Что это дало.

В 1983 году выпуск на ВАЗе распредвалов для "классики" 2101-1006015 во всем объеме был переведен на новый профиль кулачков. Позднее новый вид профиля кулачков был использован также для кулачков распредвалов для "Нивы", "Оки" и "Шеви-Нивы". Всего наверное ВАЗ выпустил за 22 года около 20 миллионов распредвалов, спроектированных по патенту 1237778. И мало кто помнит, что когда то каждый владелец "Жигулей" знал, что у его любимца есть такой распредвал и что он может неожиданно "кончиться".

Два десятилетия практического использования новой методики проектирования кулачков распредвалов показали ее универсальность. Она стала отточенным инструментом, позволяющим решать любые поставленные задачи оптимальным образом - вам нужен кулачок с заданным подъемом и фазой, удовлетворяющий заданным критериям, и вы получаете его. Вся доводка при этом состоит в отладке параметров газораспределения с целью достижения мощностных показателей двигателя, а динамически плавная работа привода клапана, как кинематического механизма, обеспечивается автоматически.

Кто производит распредвалы DynaCAMS.

В 1994 году в Уфе была образована фирма "Мастер Мотор", которая стала выпускать распредвалы для двигателя автомобиля "Москвич", так как на родном распредвале двигатель "звенел" и автомобиль с трудом трогался с места. Все, кто хотел, путем замены распредвала получали другой двигатель - столь значительны были изменения. Это позднее двигатели УЗАМ стали выпускаться с объемами 1,7 / 1,8 / 2,0 л. А сначала очень популярной была замена коленвала (1,6 л) и распредвала.

Постепенно "Мастер Мотор" освоил выпуск распредвалов для двигателей ВАЗ и ГАЗ.

В 2002 году в Москве была создана фирма "ОКБ Динамика". Первоначально - с целью продвижения новой "RX-системы" (невращающихся толкателей с цилиндрической рабочей поверхностью в паре с соответствующими распредвалами) на основе патента 2035600. Этот привод оказался очень эффективным для тюнинга (например, подобное решение использовано в двигателе BMW M5). Но сложность технологии изготовления RX-толкателей и высокая трудоемкость их установки не позволили широко распространить это техническое решение. В настоящее время эта программа свернута.

В качестве альтернативы были спроектированы и начат выпуск распредвалов ВАЗ:

  1. 2110--53/55/57/59/65/М11/М21/М31;
  2. 2112--31/36/43/52;
  3. 21213--50/51.

Эти распредвалы выпускаются в "ОКБ Динамика" по соответствующему лицензионному договору с разработчиком под торговой маркой "DynaCAMS".

На основе многолетнего накопленного опыта в течение 2005 года уже спроектировано и запущено в производство 36 распредвалов DynaCAMS для двигателей ВАЗ, ГАЗ и УЗАМ. Наше переспективное направление - выпуск распредвалов, спроектированных под RS-толкатели.

Техническая информация

Характеристики валов, рекомендации по установке распределительных валов

ВАЗ 2108-2110-1006015

  • Установить поршень 2-го цилиндра в ВМТ–зафиксировать.
  • Закрепить часовой индикатор на головке блока.
  • Установить выпускной кулачок (2-го цилиндра) вертикально – "горб" сверху, на часовом индикаторе выставить '0'.
  • Провернуть р/вал против часовой стрелки приблизительно на 130 гр., при этом впускной кулачок окажется на стороне открытия, а выпускной – на стороне закрытия (положение р/вала соответствует фазе продувки во 2-ом цилиндре).
  • Проворачивать вал нужно до тех пор, пока индикатор не покажет 1,5 мм.

ВАЗ 2112-1006014-48/2112-1006015-52

Для точной настройки валов используются разрезные шкивы. 

  • Установить поршень 1-го цилиндра в ВМТ-зафиксировать.
  • Закрепить штатив с часовым индикатором на головке блока, ножка индикатора должна касаться торца толкателя на четвертом цилиндре.
  • Установить впускной кулачок (4-го цил-ра) под углом 26° к вертикали - "горб" сверху, это положение соответствует закрытому состоянию клапана, на часовом индикаторе выставить '0'.
  • Провернуть р/в против час. стрелки (если смотреть на двигатель со стороны маховика) до тех пор, пока индикатор не покажет значение 1,4 мм.
  • Аналогично устанавливается выпускной вал, – но от закрытого положения клапана нужно проворачивать по часовой стрелке.
  • Удобней использовать индикатор с загнутой ножкой.

Инструкция по установке распределительных валов

Все валы DYNAMIC CAMS ™ устанавливаются по высоте подъема клапанов при положении поршня в ВМТ.

ВАЗ 2112-1006014-48/2112-1006015-52

  • Установить поршень 1-го цилиндра в ВМТ-зафиксировать.
  • Закрепить штатив с часовым индикатором на головке блока, ножка индикатора должна касаться торца толкателя на четвертом цилиндре.
  • Установить впускной кулачок (4-го цил-ра) под углом 26° к вертикали - "горб" сверху, это положение соответствует закрытому состоянию клапана, на часовом индикаторе выставить '0'.
  • Провернуть р/в против час. стрелки (если смотреть на двигатель со стороны маховика) до тех пор, пока индикатор не покажет значение 1,4 мм.
  • Аналогично устанавливается выпускной вал, – но от закрытого положения клапана нужно проворачивать по часовой стрелке, величина подъема клапана 1,4 мм.
  • Удобней использовать индикатор с загнутой ножкой.
  • Для точной настройки валов используются разрезные шкивы.