И снова блиц обзор, так как в процессе ремонта нет времени отвлекаться на фотографии, да и пачкать телефон особого желания не возникает.
Предварительные работы по демонтажу навесного оборудования и снятию клапанной крышки ГБЦ уже проведены. Передняя крышка ГБЦ также должна быть снята. Разрезные звезды должны быть ослаблены и заново установлены на распредвалы (если требовалось их снятие с РВ). Натяжитель цепи взведен, все прослабления цепи выбраны. В общем, все подготовительные работы окончены и можно переходить к главному — самой настройке.
Установка РВ по индикатору часового типа.
Способ хорошо подходит для установки любых РВ и особенно нестандартных. Настройка перекрытия клапанов будет осуществляться в первом цилиндре.
Шаг 1. Поиск ВМТ.
Для поиска ВМТ 1 и 4 цилиндров необходимо вместо свечи 1 цилиндра ввернуть приспособление с индикатором часового типа. Для легкости вращения КВ остальные свечи также нужно вывернуть. Вращая КВ за гайку шкива проворачиваем его до момента максимального подъема индикатора и выставляем на нем нулевое положение. Проверяем правильность установки нулевого положения индикатора, сделав несколько полных оборотов. Выставляем поршни 1 и 4 цилиндров в ВМТ на очередном обороте КВ. Вращение КВ по часовой стрелке.
Шаг 2. Выставление выпускного РВ.
Установку валов начинаем с установки выпускного вала. Вращение РВ должно осуществляться против часовой стрелки для исключения прослабления цепи ГРМ!
Устанавливаем приспособление с индикатором часового типа на корпус ГБЦ. Чем жестче конструкция тем меньше погрешность в установке перекрытия. Ножку индикатора ставим на гидрокомпенсатор. Проверяем отсутствие заеданий и контакта ножки с кулачком вала. При установке индикатора под углом 18 град. к плоскости ГБЦ перемещение стрелки индикатора будет соответствовать истинному перемещению гидрокомпенсатора. В том случае, если ось индикатора будет вертикальной, то истинное перемещение гидрокомпенсатора будет меньше, чем показывает индикатор приблизительно на 5%.
Истинное перемещение=cos(18 град)*показания индикатора
где cos(18 град)=0,951.
Переходим к практике. При вращении вала находим положение, при котором стрелка индикатора не двигается. Принимаем это положение за точку отсчета. Установив нулевое положение на ободке продолжаем вращать вал до момента надавливания кулачка РВ на гидрокомпенсатор. Сам кулачок при этом будет смотреть на впускной вал, т.е. находиться в конце такта выпуска. Вращаем вал и контролируем перемещение стрелки индикатора до нужной величины перекрытия. Один оборот стрелки индикатора соответствует 1 мм. Найдя нужное положение, затягиваем болт крепления разрезной звезды при этом удерживая вал ключом от поворота. Через оправку дополнительно осаживаем внутренний конус звезды молотком. Окончательно затягиваем крепежный болт.
Шаг 3. Выставление впускного РВ.
Установив выпускной РВ проверяем натяжку цепи грм и, если ничего не сбилось, переходим к впускному валу. Вращение РВ также должно осуществляться против часовой стрелки для исключения прослабления цепи ГРМ! Устанавливаем приспособление с индикатором часового типа на корпус ГБЦ. Ножку индикатора ставим на гидрокомпенсатор. Проверяем отсутствие заеданий и контакта ножки с кулачком вала. При установке индикатора под углом 17 град. к плоскости ГБЦ перемещение стрелки индикатора будет соответствовать истинному перемещению гидрокомпенсатора. В том случае, если ось индикатора будет вертикальной, то истинное перемещение гидрокомпенсатора будет меньше, чем показывает индикатор приблизительно на 5%.
Истинное перемещение=cos(17 град)*показания индикатора
где cos(17 град)=0,956
При вращении вала находим положение, при котором стрелка индикатора не двигается. Принимаем это положение за точку отсчета.
Вариант 1. Для выставления нужного перекрытия запоминаем (ставим черту маркером) или перемещаем нулевое положение ободка на нужную величину. Продолжаем крутить РВ до момента совпадения стрелки индикатора с выставленным значением перекрытия.
Вариант 2. Приняв за точку отсчета положение, при котором стрелка индикатора не двигается, вращаем вал по часовой стрелке на величину превышающую нужное перекрытие. А потом, вращением уже против часовой стрелки, выбираем возможную слабину цепи и доводим кулачок РВ до нужного положения.
В обоих случаях кулачок РВ должен смотреть на выпускной РВ, т.е. находиться в начале такта впуска. Найдя нужное положение, затягиваем болт крепления разрезной звезды при этом удерживая вал ключом от поворота. Через оправку дополнительно осаживаем внутренний конус звезды молотком. Окончательно затягиваем крепежный болт.
Установка РВ по транспортиру.
Самый простой способ, без лишних манипуляций. При наличии комплекта стрелок и транспортира идеально подходит для стандартных РВ с фазами 240 или 252. Перед установкой вала желательно проверить качество изготовления стрелок, накинув на кулачок вала сначала с одной стороны, а потом с противоположной. В обоих случаях кончик стрелки должен указывать на 1 точку, так как ось стрелки проходит через ось симметрии кулачки. В случае расхождений стрелку необходимо или заменить или доработать, добившись совпадения. Настройка перекрытия фактически происходит в 4 цилиндре при том, что сама работа осуществляется на 1 цилиндре.
Шаг1. Поиск ВМТ.
Все работы аналогичны с пунктом, описанным выше.
Шаг 2. Выставление выпускного РВ.
После выставления поршней 1 и 4 цилиндров в ВМТ устанавливаем стрелку на выпускной РВ. Вращение РВ должно осуществляться против часовой стрелки для исключения прослабления цепи ГРМ!
Делаем полный оборот вала. В момент, когда кулачок вала смотрит в сторону выпускного коллектора ставим стрелку. Устанавливаем транспортир одной стороной на край свечного колодца, другой на край ГБЦ. Проворачивая РВ доводим стрелку до нужной черты на транспортире. Заводская установка для РВ с фазой 252 соответствует 19 град. Высота подъема клапана при данном угле 0,9 мм.
Затягиваем болт крепления разрезной звезды при этом удерживая вал ключом от поворота. Через оправку дополнительно осаживаем внутренний конус звезды молотком. Окончательно затягиваем крепежный болт.
Шаг 3. Выставление впускного РВ.
Установив выпускной РВ проверяем натяжку цепи ГРМ и, если ничего не сбилось, переходим к впускному валу. Вращение РВ также должно осуществляться против часовой стрелки для исключения прослабления цепи ГРМ! Делаем полный оборот вала. В момент, когда кулачок вала смотрит в сторону впускного ресивера ставим стрелку. Устанавливаем транспортир одной стороной на край свечного колодца, другой на край ГБЦ. Проворачивая РВ доводим стрелку до нужной черты на транспортире. Заводская установка для РВ с фазой 252 соответствует 20 град. Высота подъема клапана при данном угле 0,9 мм.
Затягиваем болт крепления разрезной звезды при этом удерживая вал ключом от поворота. Через оправку дополнительно осаживаем внутренний конус звезды молотком. Окончательно затягиваем крепежный болт.
Некоторые наблюдения в процессе установки.
Так как впускной вал у меня нестандартный (ОКБ Двигатель 406-331), транспортир к нему не подходит, но выпуск я замерил. Изменение величины подъема клапана в 0,1 мм примерно соответствует 2 град. по транспортиру.
При выставленном перекрытии 1,0 мм для впуска и 0,95 для выпуска (20 град по транспортиру) мгновенный расход топлива на ХХ упал с 1,9…2,1 до 1,6…1,8.
При выставленном перекрытии 1,1 мм для впуска и 1,0 для выпуска (21 град по транспортиру) мгновенный расход топлива на ХХ упал с 1,9…2,1 до 1,4…1,5.
Разворачивая выпускной вал против часовой стрелки (на запаздывание) мы дольше сохраняем давление газов на поршень, что хорошо сказывается на низких оборотах. Мгновенный расход на ХХ это подтверждает (увеличилась длительность рабочего цикла и крутящий момент на низах). Увеличение перекрытий клапанов процесс неоднозначный. Если выпускная система зажата, то будет наоборот полезно провернуть выпускной вал по часовой стрелке чуть вперед (на опережение), чтобы большее давление газов в момент открытия выпускных клапанов способствовало более эффективной продувке цилиндра. При достаточном диаметре выпускной системы такое действие приводит лишь к уменьшению перекрытия клапанов и снижению оборотов достижения максимальной мощности.
Разворачивание впускного вала по часовой стрелке (на опережение) приводит к более раннему открытию впускных клапанов до ВМТ и увеличению перекрытия. Это, в свою очередь, приведет к повышению момента на верхах. Разворачивание впускного вала против часовой стрелки (на запаздывание) сделает открытие впускных клапанов позже, при этом уменьшится перекрытие клапанов. Момент на низких оборотах возрастет, но абсолютный его максимум уменьшится, поскольку уменьшится и время, отведенное на приготовление свежего заряда. Время закрытия впускного клапана – более важный фактор в деле повышения мощности. Прежде всего, открытый клапан достаточно долго после НМТ дает время для наполнения цилиндра. На высоких скоростях свежий заряд обладает инерцией, которая продолжает заталкивать в цилиндр смесь, даже после того как поршень пошел вверх. Конечно, это полезно до определенного момента, иначе ход поршня просто начнет выталкивать смесь обратно во впускной коллектор.
Для улучшения характеристик ДВС предпочтительно увеличить время продувки цилиндра. Фазы валов при этом стоит изменить с 252 до 258 (РВ ОКБ Двигатель 406-391) или до 264 (РВ ОКБ Двигатель 406-421). При установке этих валов также увеличивается высота подъема клапана. Помимо этого возрастает скорость подъема клапана так же как и проходное сечение канала. При сборке атмосферного (!) двигателя на впуск можно поставить либо такой-же вал, либо на размер выше. Так как ЗМЗ409 ГБЦ с валами досталась от 406, считаю для нас ее несколько зажатой. Объем двигателя вырос, а вот время на продувку осталось прежним. Косвенно об этом говорит промо ролик о новом двигателе ЗМЗ-Про на 149 л.с. (смотрим на характеристики валов на 3:17 youtube.com/watch?v=GwV-dK1-Esw)
Чертежи и описания приспособлений чуть позже. Если где ошибся, поправьте.
Собственно пост родился сам собой, в процессе подготовки и изучения темы перед заменой цепей привода ГРМ.
Так или иначе практически все пользователь моторов ЗМЗ сталкиваются с этой проблемой. Почитав тематические форумы, борт журналы, понял только одно, однозначного мнения нет.
Ну что же, попробуем разобраться 😉
Обратимся к документации производителя.
он нам четко и однозначно говорит:
Переводим эту, попахивающую древностью, картинку в более современный технический язык.
Итак, напомню все значения указаны в градусах коленвала, а не распредвалов.
Используются валы, как впускной так и выпускной, с общей фазой(intake duration, exhaust duration) 252*
Точка открытия выхлопного клапана(EVO) 52* до НМТ такта рабочий ход.
Точка открытия впускного клапана(IVO) 20* до ВМТ такта выхлопа.
Точка закрытия выхлопного клапана(EVC) 20* после ВМТ такта выхлопа.
Точка закрытия впускного клапана (IVC) 52* после НМТ такта впуска.
Точка максимального открытия выхлопного клапана(exhaust centerline) 106* до ВМТ такта выхлопа.
Точка максимального открытия впускного клапана(intake centerline) 106* после ВМТ такта выхлопа.
Таким образом зона перекрытия, это когда все клапана открыты(valve overlap) 40*
Теперь нам надо установить распредвалы в соответствии с этими точками.
Читаем руководство далее.
Производитель нам говорит:
Установив коленвал в точку "0", то есть ВМТ такта сжатия, intake centerline должна совпадать с некой виртуальной линией проведенной из оси вала под углом 20* от плоскости клапанной крышки. А exhaust centerline должна совпадать с некой виртуальной линией проведенной из оси вала под углом 19* от плоскости клапанной крышки.
И предлагает эскиз всего этого безобразия.
Понятно что на глаз определить ни exhaust centerline, ни intake centerline, а тем более виртуальные линии подвешенные в воздухе не предоставляется возможным. Потому производитель предлагает, ну просто "гениальное" приспособление.
И вот тут начинается неразбериха.
Волею судеб, по чистой случайности цифры идеально установленных фаз, а конкретно:
Точка открытия впускного клапана(IVO) 20* до ВМТ такта выхлопа.
Точка закрытия выхлопного клапана(EVC) 20* после ВМТ такта выхлопа.
Практически совпадают с цифрами установочных(монтажных), с помощью приспособления углов, 20* впуск и 19* выхлоп.
Основная масса пользователей решает что с помощью этого приспособления они ставят углы (IVO) и (EVC) указанные в диаграмме
Но ребяты, 20-19 это просто монтажные значения, с самими фазами имеющие косвенные связи, просто при установке впускного распред вала при значении на приспособе 20* вал встанет в предписанные фазы 20/52.
Но если вы поставите вал по приспособе, например на 16* вазы будут не 16/56, как многие думают, а 12/60.
То же самое с выхлопом, в монтажном положении 19*, фазы встанут в предписанное значение 52/20.
В монтажном значении, например 17*, фазы будут не 55/17, а 56/16.
Думаю многие спросят:- почему?
Ну хотя бы потому что распред. валы вращаются с угловой скоростью в два раза меньше чем коленвал.
То есть если коленвал прошел 20*, то распред. валы за то же время пройдут 10*.
Таким образом каждый градус на приспособе, а она проградуирована в градусах распред. валов, это 2* коленвала, а фазы любого ДВС измеряются исключительно в градусах коленвала.
Откуда же взялись эти цифры, и почему именно 20-19?
Все довольно просто, это связанно с геометрией самой ГБЦ.
Для понимания вот такой эскиз.
Углы наклона клапанов относительно оси цилиндра.
Подставляем данные в схемку.
Немного математики и получаем искомые углы 20-19*.
Продолжение следует…
Во второй части о точности приспособы(транспортира) и альтернативные варианты установки фаз ГРМ.
В процессе эксплуатации двигателя ЗМЗ-409, в результате естественного удлинения цепей, износа звездочек привода распределительных валов газораспределительного механизма, или вследствии неквалифицированно проведенного ремонта привода ГРМ, возможно значительное отклонение фаз газораспределения от номинальных значений.
Проверка фаз газораспределения и при необходимости их корректировка, нужна в случае явного снижения тяговых свойств двигателя, его неустойчивой работы на всех режимах, сильном повышении расхода топлива.
Правильность установки фаз газораспределения является одним из факторов влияющих на мощность, крутящий момент и экономические показатели двигателя. Для проверки фаз газораспределения используется комплект оснастки разработанный на автозаводе, в который входят :
— Транспортир.
— Шаблон с профилем кулачка и стрелкой.
В двигателях ЗМЗ-409.10, ЗМЗ-40904.10 и ЗМЗ-40905.10 для обоих распределительных валов следует использовать координаты точек профиля 252. В двигателях ЗМЗ-4091.10 и ЗМЗ-40911.10 для впускного распределительного вала следует использовать координаты точек профиля 240, а для выпускного распределительного вала — координаты точек профиля 252.
— Кондуктор для сверления дополнительных отверстий под штифт в звездочках распределительных валов.
Для привода распределительных валов с втулочными цепями.
Для привода распределительных валов с зубчатыми цепями.
Проверка фаз газораспределения на ЗМЗ-409, углы кулачков распредвалов для привода с втулочными и зубчатыми цепями.
Проверка фаз газораспределения производится на двигателе установленном на автомобиле. Для проверки фаз газораспределения с двигателя ЗМЗ-409 необходимо снять крышку клапанов, отсоединив все провода и шланги, и установить поршень первого цилиндра в ВМТ такта сжатия, повернув коленчатый вал по ходу вращения, по часовой стрелке, до совпадения риски на шкиве-демпфере коленчатого вала с ребром-указателем в виде прилива на крышке цепи. Вращение коленчатого вала против часовой стрелки недопустимо.
При этом кулачки распределительных валов первого цилиндра и метки на звездочках распределительных валов должны располагаться согласно схемы.
В случае, если вершины кулачков и метки расположены внутрь, то необходимо повернуть коленчатый вал еще на один оборот. Точную установку поршня первого цилиндра в ВМТ можно провести с помощью индикатора часового типа, который устанавливается и закрепляется в свечном отверстии первого цилиндра.
Проверка углового положения первого кулачка распределительного вала впускных клапанов.
Установить транспортир за первым кулачком распределительного вала впускных клапанов — вид «А» на схеме.
Для двигателей ЗМЗ-409.10, ЗМЗ-40904.10 и ЗМЗ-40905.10 использовать шаблон профиля 252.
Для двигателей ЗМЗ-4091.10 и ЗМЗ-40911.10 использовать шаблон профиля 240 для впускного распределительного вала.
Прижимая транспортир к верхней плоскости головки блока цилиндров, приложить и плотно прижать шаблон к поверхности первого кулачка. При этом стрелка шаблона должна показывать на транспортире угол :
— 20°30+-2°40 для привода распределительных валов со втулочными цепями,
— 20°+-2°40 для привода распределительных валов с зубчатыми цепями.
При измерении ведущая ветвь цепи в районе верхнего и среднего успокоителей должна быть натянута. Для этого ключом повернуть впускной распределительный вал за четырехгранник на его теле против часовой стрелки и удерживать в этом состоянии, не допуская поворота коленчатого вала.
Проверка углового положения первого кулачка распределительного вала выпускных клапанов.
Аналогично провести проверку углового положения первого кулачка распределительного вала выпускных клапанов — вид «В» на схеме выше. Для всех двигателей ЗМЗ-409.10, ЗМЗ-40904.10, ЗМЗ-40905.10, ЗМЗ-4091.10 и ЗМЗ-40911.10 использовать шаблон профиля 252. Стрелка шаблона должна показывать на транспортире угол :
— 19°30+-2°40 для привода распределительных валов с втулочными цепями,
— 19°+-2°40 для привода распределительных валов с зубчатыми цепями.
При измерении ведущая ветвь цепи в районе среднего успокоителя должна быть натянута. Для этого ключом повернуть выпускной распределительный вал за четырехгранник на его теле против часовой стрелки и удерживать в этом состоянии, не допуская поворота коленчатого вала.
При таких значениях углового положения первых кулачков впускного и выпускного распределительных валов газораспределительного механизма двигателя ЗМЗ-409 достигаются его наилучшие технико-экономические показатели.