Новая фишка по распредвалам.
Озадачили меня вопросом на счет китайских распредвалов. Несколько машин с подозрением того, что в пропусках зажигания виновны китайские распредвалы. Указать точно причину не могут, в общем пуляют туда сюда людей, с места дело не движется, так как я предполагаю, что не могут найти правильного решения. Хотя по сути дела снял китайский вал, поставил оригинал и завел машину. Работа двигателя сразу покажет в нем причина или нет. Но я озадачился самой проблемой и вопросом - КАК определить виновен ли китайский распредвал в пропусках или нет?
Несколько дней просто периодически возвращался к этому вопросу, в мыслях встала задача как построить образ кулачков, так, чтобы их можно было бы сравнить.
И пришлось вспоминать свою молодость, когда работал топливщиком и занимался ремонтом топливных насосов высокого давления. По сути дела тот же самый кулачковый вал, достаточно похожий на распредвал автомобиля. Кулачки они и есть кулачки. Отличаются конечно по форму и размерам, но смысл и функции их совпадают - толкнуть ролик при своем вращении, а сама форма кулачка задает угол и высоту подъема. Сразу вспомнил как я регулировал угол впрыска на ТНВД. Их несколько способов регулировки при ремонте. Кто как делал, но уже тогда я пытался сделать это так, чтобы результат был очень близким к идеалу. Перепробовал несколько способов. Моментоскоп и лимб привода на стенде, не плохо, но слишком грубо и большой разбег в градусах из-за вытесненной порции топлива из плунжера. Затем установка штангенциркулем одинаковой высоты толкателя. Не плохо, но при условии одинаковой выработки самого ролика толкателя и выработки на шляпке регулировочного болта куда упирается пяточка плунжера. Следующий мой эксперимент был регулировка с помощью стробоскопа. Своего рода как вспышка от фотоаппарата, но момент вспышки можно было смещать. То есть вспышкой стробоскопа высвечивается сам момент впрыска топлива из распылителя, подсвечивая через стеклянный стакан кончик распылителя и после установки того момента, когда из отверстий распылителя появляется пучок топлива, лампа стробоскопа переносится на лимб с градусами на приводе стенда и там на этом лимбе высвечивается градус, при котором происходит впрыск. Да, классный способ, но слишком коварен. Сколько я поршней пожег таким образом, но дизеля работали отлично. Выхлоп по сравнению с предыдущими вариантами был гораздо чище у дизеля. Но вот беда, по какой то причине происходили оплавления поршней из-за раннего впрыска. В последствии я это конечно же выяснил. Слабым местом оказался модуль, который задавал момент вспышки. Он работал от контактной пары, установленной на валу привода стенда. У него к сожалению не было стабильности и он в зависимости от температуры внешней среды не возвращал с постоянной скоростью контакты к исходное состояние и угол сдвигался во время регулировки насоса. Причем понять, что пошел сдвиг, было просто не возможно. И вот после нескольких сожженых поршней я начал искать другие варианты. И он существовал, но ни один топливщик им не делал, так как этот способ был достаточно сложен. Этот способ по сливу топлива так называемому. То есть подается давление топлива в головку ТНВД, которое превышает усилие пружин отсечных клапанов. Топливо проходя через впускное отверстие плунжерной пары поступает под отсечный клапан, выдавливает его, приподнимается запорный клапан и топливо поступает в штуцер. Я сделал ванночку, на ней закрепил 12 трубок медных. На концах трубок 12 штук обрезанных пипеток, которые были куплены в аптеке для закапывания капель. И все трубки через масло-бензо-стойкие шланги соединил в кусами трубок высокого давления, чтобы каждую секцию подключить к своему шлангу и с пипеткой. И общий слив топлива в бак стенда. Таким образом когда начинаешь вращать вал топливного насоса,плунжер начинает приподниматься, и перекрывает входное отверстие в гильзе плунжера. Давление резко падает в этом плунжере и топливо прекращает сливаться с пипетки. Такова теория, но на практике все оказалось не так просто, были маленькие ньюансы, но они потом были успешно снивелированы и устранены. Но я решил попробовать и подговорил одного водителя встать на ремонт и пока он на ремонте по эсперементировать с его насосом. Насос был снят и началось. Изготовил переходную шайбу на стенд, чтобы устранить зазоры между ТНВД и стендом на приводе. Подправил кран на стенде, чтобы я имел возможность регулировать давление топлива, подаваемого в головку ТНВД. Мне требовалось ни много не мало давление примерно 25 килограмм и при этом иметь возможность регулировать его от 10 до 25 -ти. Эту задачу я с легкостью решил путем небольшой переделки на стенде системы подачи топлива. И вот первый насос был отрегулирован и установлен на КРАЗа. Первый пробный запуск произвел зимой 1984 года кажется, или 1985-ого, но не позже. На улице мороз, в боксах около температура не выше +10, достаточно прохладно. Дизель холодный, о подогревах тогда и не мечтали. Все что было в распоряжении у нас для разогрева на улице, это тазик и паяльная лампа. Либо паяльные лампы разжигались и ставились под поддон, либо жгли в тазике дрова и угли уже ставили под дизель. Жар углей разогревал масло в поддоне. И вот он первый запуск. Григорий вылазит из кабины и смотрит на меня с удивленными глазами. Холодный дизель только запущен, а выхлопа то вообще нет из трубы. Его просто нет дыма. То обычно сизый и после прогрева постепенно пропадает. А тут вообще можно сказать что им можно "дышать". Ну тут я и воспрянул. Понял, что этот способ регулировки впрыска намного эффективнее. Захотелось бОльшего. На уши поднял знакомых, нашел теодолит 2Т30 насколько я помню. И тут же на него сделал крепеж, привод к ТНВД через импровизированный кардан и с тех пор ни один насос после моей регулировки впрыска не сжег ни одного поршня и любой холодный запуск не сопровождался сизым дымом.
Это небольшое отступление в прошлое и даст понимание как именно я додумался до самодельной оснастки, чтобы осуществить задуманное. Так родилась идея построить "карту" кулачков распредвала, чтобы понять как они отшлифованы и насколько большая погрешность как в самих оригинальных валах, так и отличие китайских. Как они сделаны.
В общем встала уже вполне определенная задача вполне ясная и осуществимая своими силами без каких либо 3Д сканеров и прочих новомодных сейчас вещей в виде компьютеризованной техники.
Задача поставлена - надо контролировать поворот распредвала и снимать точки подъема кулачка вала через определенное количество градусов. Но поворот должен осуществляться не просто по каким то градусам, а привязать именно к "железу".
Задача есть, теперь начинаем думать по привязке. У нас есть шестерня распредвала, которая строго фиксирована по количеству зубьев, второй не маловажный момент это есть отправная точка, от чего можно "отталкиваться", это установочная метка, что на задней, что на передней головке.
И так, 0 есть. Считаю количество зубьев на шестерне. Их 46 штук. 360 градусов делю на 46 зубьев. Получаем значение 7,826. Но это просто числовое значение. Нам надо это число надо перевести в градусы, путем разделения целой и дробной частей остаток перемножаем на 60 и получаем часть от 1 градуса. Это 50 минут. В результате на 1 зуб шестерни приходится 7 градусов 50 минут.
Теодолит имеет гораздо более точную шкалу, так что тут проблема решена. Далее проблема с замером точек размера самих кулачков. Задача сделать что то такое, чтобы было просто переставить и быстро установить устройство, которое бы показывало размер кулачка в определенном месте пространства.
Но это устройство необходимо жестко крепить на самой головке, но так, чтобы измеритель находился в области кулачков. Я сделал рамку из полого квадрата, который можно было быстро переставлять по блокам каждого участка ГБЦ в области кулачков распредвала. Крепление осуществляется на штатные места крепления постели коромысел. У любых нормальных техников есть такой измерительный инструмент как нутромеры, микрометры и так далее. Так вот индикаторная головка от нутромера прекрасно сделает измерение по линейному перемещению в определенной точке с точностью до 0,01 миллиметра. Точности этой так же хватит "выше крыши", но теперь задача закрепить его на рамке, но так, чтобы головку можно было легко снять, передвинуть, подкорректировать саму установку и производить замеры. Я придумал такой способ. Ось с лыской, на которой бы перемещался крепежный механизм и в него закрепляется индикаторная головка, но так же с возможностью перемещения и фиксацией.
Так и была сделана рамка с перемещающейся частью для крепления индикаторной головки. Причем выставлять можно было бы в любую точку для замера любого кулачка вала, любого цилиндра.
Дальше встала задача "привязки" теодолите к распредвалу. Немного подумав, решил сделать такую же систему связки в виде гибкого кардана, который бы позволял нивелировать осевое не совпадение самого теодолита и оси распредвала, при этом сохраняя жесткость в угловом вращении.
Снята и разобрана нижняя площадка теодолита, выточен болт для крепления основания кардана в распредвал, выточены были болты, для соединения основания без регулировочных барашков высоты установки теодолита. В общем все лишнее убрано, свое добавлено и получился кардан с выходом под болт крепления шестерни распредвала. Только вместо болта шестерню подтягивал выходной болт кардана.
В результате получилась вот такая простенькая конструкция, но позволяющая с очень высокой точностью выставлять угол в градусах с точностью до 30 секунд от одного градуса, а подьем измерить с точностью до 1 сотой миллиметра.
Выставил шестерню распредвала как можно точнее на метку для установки, чтобы центр зуба точно попадал в полоску риски на корпусе кожуха ГБЦ. При этом теодолит выставил в положение 0 градусов.
Далее небольшие знания преобразования градусов, способов прогрессии и преобразования формул в Экселе позволили сделать таблицу. В таблице столбик для отсчета поворота распредвала с шагом 7 градусов 50 минут и номер зуба на шестерне. Самый первый столбик градусов чисто установочный для теодолита, так как в моем случае вращение не в ту сторону, по которой идет отсчет градусов в теодолите. Мы привыкли по нарастанию, в теодолите же градусы пошли наоборот в сторону уменьшения. Поэтому самый первый столбик градусов был для меня.
Поставил один распредвал, выставил первый кулачок. После чего закрепил индикаторную головку в центр кулачка. Прокрутил несколько оборотов распредвал, держа шток индикаторной головки прижатой носиком к поверхности распредвала, чтобы типа как "почистить" дорожку на кулачке для шарика индикаторной головки. После чего нахожу самую "нижнюю" точку положения кулачка. Выставляю циферблат индикаторной головки на 0 и начинаю вращать вал с шагом по 7 градусов 50 минут. Каждый шаг , показания высоты индикаторной головки заношу в таблицу.
Пройдя полный круг 360 градусов, снимаю индикаторную головку, смещаю крепление на следующий кулачок, так же выставляю индикаторную головку на центр кулачка, ищу нижнюю точку, ставлю ее как 0, прокатываю кулачок шариком и начинаю заполнять следующий столбец таблицы. При этом я крепление кардана теодолита с распредвалом не трогаю. Как он был выставлен в угловом положении на нулевой градус по метке, так он и остается. Таким образом любое положение и высота кулачка привязывается строго по градусам и номеру кулачка.
При заполнении таблицы я так же не забыл, что есть еще одна задача всего этого моего "проекта", что результат таблиц должен быть просто применим для любого владельца для проверки не посредственно на машине без использования таких сложных приборов как использовал я в своем случае. Поэтому в таблице есть главные значения, от которых можно отталкиваться. Это номер зуба шестерни распредвала от нулевой точки установки распредвала - зуб с меткой, который взят у меня за 0.
Еще один момент, так же для тех, кому интересно будет самому попробовать. В таблице цветовой гаммой раскрашены цифры в столбиках. Красным это выхлопные кулачки, синим впускные. Кроме того есть участки, которые имею розовую "заливку". Это те точки кулачков, которые подвержены разрушению. То есть начиная с макушки и сход на обратной стороне. По идее, при помощи простого штангенциркуля, плоской линейки, которая бы не прогибалась, можно согласно таблице проверить как сильно раздолбило кулачок, если есть такое подозрение, чтобы не снимать постель коромысел.
Ставим жесткий квадрат или линейку, смотрим по таблице нужный кулачок, когда он подходит под пиковое значение, то есть почти самая макушка кулачка. Смотрим какой это зуб по счету. Замеряем высоту выдавленного коромысла, записываем его на бумажку, делаем поворот двигателя буквально на один-два зуба, записываем новое значение по колумбику. Затем смотрим в таблице номер зуба, когда положение кулачка в нулевой точке. Поворачиваем распредвал на это положение по метке и замеряем высоту в этом положении. Разница значений даст нам высоту кулачка. Если высота кулачка совпадает скажем с остальными, то кулачок без изменений, если отличается по высоте в меньшую сторону, то значит кулачок уже начало сбивать.
Это один из способов использования таблицы для тех, кто не хочет разбирать и снимать постель коромысел. Но должен предупредить, что если применять параметры подьема кулачка из таблицы, то у вас данные могут не сойтись по высоте. Как бы это не выглядело странным, но здесь играет роль выработка на оси коромысел, зазоры между клапаном и коромыслом. В объем есть посторонние факторы, которые могут исказить высоту подъема клапана и дать немного другое значение. Причина в том, что значения в таблице сняты не посредственно с кулачка распредвала, а не с коромысла в постели и установленных клапанах. Поэтому это только в теории как проверить сбитый кулачок. Мне кажется проще снять постель коромысел и все будет прекрасно видно.
И теперь подходим к самому главному вопросу, ради чего все это делалось. Задача изначальная была сравнить оригинальные и китайские валы. Есть ли вероятность того, что фазы газораспределения на столько сильно смещены, что появляются пропуски воспламенения.
Сделаны две таблицы. Оригинальные валы передний-задний и китайские валы передний-задний. Все 4 вала новые, которые еще не были в работе. Разница есть по шлифовке даже у оригинала, но очень маленькая.
Но разница в сотых у оригинальных, думаю это не критично, самое важное, что кулачки относительно симметрично и синхронно давят и отпускают коромысла. А вот что касается китайских, то тут не все так хорошо. Получается шлифовка по углам совпадает, но "хромает" симметрия кулачков. У китайского вала более затяжной сход кулачка и буквально 5 соток тянутся до обратной стороны кулачка. Либо заход не дошлифован те же 2-5 соток. Это не совсем хорошо. То есть получается если при регулировке клапанов мы попадаем в точку "нулевого" уровня и делаем зазор впускного клапана 0,2 мм а выпускного 0,3, то на китайских валах клапан остается поджатым еще некоторое время, 14 зубьев, это очень много. И по сути дела клапан остается не прижатым к седлу во время сжатия или рабочего хода. И можно сделать выводы, что не закрывшийся клапан может пропускать газы с угрозой последующего его прогара. Поэтому я лично думаю, что в этом случае надо бы увеличивать зазоры на этих валах на 5 соток. То есть делать 0,25 и 0,35, чтобы обезопасить себя от таких моментов.
Я выкладываю сейчас только задний вал оригинальный и китайский, чтобы наглядно было видно разницу. Передний так же мог выложить, но у меня получилась не понятка с ними. Скорее всего я шестерню забыл сменить и оставил на китайском переднем валу заднюю шестерню, так как пошло смещение по градусам.
Но разница видна и так, кто внимательно присмотрится к градусам и и значениям.
Оригинальный вал
Китайский вал
