Установка составного шкива распределительного вала (8-кл. двигатель)

Схема привода распределительного вала

1 – зубчатый шкив коленчатого вала; 2 – зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 – натяжной ролик; 4 – задняя крышка привода ГРМ; 5 – зубчатый шкив распределительного вала; 6 – зубчатый ремень; А – установочный усик на задней крышке привода ГРМ; В – метка на шкиве распределительного вала; С – метка на крышке масляного насоса; D – метка на шкиве коленчатого вала.

В предложениях специализированных фирм, занимающихся тюнингом (доводкой) двигателей, составной шкив привода распределительного вала упоминается довольно часто. Как правило, составной шкив используется для обеспечения оптимальной настройки двигателя при установке распределительного вала с измененными, по сравнению с заводскими, профилем и расположением кулачков.

Применение составного шкива с заводским распределительным валом позволяет решить и другую проблему, которая также связана с оптимизацией фаз газораспределения обычного двигателя.

Как известно, любые детали, в том числе и двигателя, нельзя изготовить абсолютно точно, в производстве назначаются определенные допуски на размеры.

Неблагоприятное сочетание отклонений размеров отдельных деталей в рассматриваемом нами случае может привести к тому, что на новом автомобиле ошибка в установке распределительного вала относительно коленчатого вала может составлять несколько градусов. И если для двигателей предыдущего поколения (заднеприводные автомобили ВАЗ) ошибка в 4–5 градусов не приводит к заметным нарушениям в работе, то для более современных моторов переднеприводных автомобилей ВАЗ такая же ошибка существенна. В результате мощность двигателя оказывается меньше паспортной, падает экономичность.

Таким образом, составной шкив можно использовать в том числе и для того, чтобы привести показатели двигателя к норме. Конечно, в данном случае речь идет о «тонкой» настройке двигателя, которую, как правило, могут выполнить только высококвалифицированные специалисты. Вместе с тем, при установке составного шкива рядовой автолюбитель, которому не чужд дух экспериментаторства, получает возможность превратить свой автомобиль в небольшую лабораторию и оценить, руководствуясь собственными ощущениями, как изменяется «характер» двигателя при изменении фаз газораспределения.

В конечном счете, решение, устанавливать или не устанавливать на автомобиль те или иные узлы и детали, отличные от заводских, принимает владелец автомобиля. Однако всякое решение принимается на основании имеющейся информации. Поэтому важно понимать, как должны изменяться характеристики двигателя при смещении фаз газораспределения.

Изменение фаз газораспределения приводит к изменению основных характеристик двигателя, среди которых водителя больше интересуют крутящий момент и мощность. Причем, максимальный момент и максимальная мощность достигаются при разных значениях частоты вращения коленчатого вала (оборотов двигателя).

На современных двигателях применяются механизмы газораспределения, позволяющие изменять фазы в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Эти механизмы позволяют поддерживать максимальное значение крутящего момента в достаточно широком диапазоне оборотов двигателя.

В двигателях ВАЗ такие конструкции не применяются, и даже при установке измененных распределительных валов под изменением фаз газораспределения можно понимать только изменение угла перекрытия фаз клапанов и угла запаздывания закрытия и открытия клапанов. Иными словами, настройка фаз при различных оборотах остается неизменной. Естественно, что при этом характеристики момента и мощности принципиально не изменяются (имеется явно выраженный максимум). В нашем случае, при использовании только составного шкива (без замены заводского распределительного вала на измененный), можно регулировать только установочные углы закрытия и открытия клапанов.

Например, можно сместить максимум крутящего момента от обычных для этих двигателей оборотов — 3000…3500 мин^–1 в зону более низких оборотов — 2000–3000 мин^–1. Увеличить крутящий момент на этих оборотах можно, уменьшив угол запаздывания закрытия впускных клапанов, то есть, повернув распределительный вал по направлению вращения коленчатого вала двигателя (говоря иначе, установить фазы газораспределения с опережением). При этом не стоит забывать, что на высоких оборотах из-за недоиспользования инерции рабочей смеси во впускном тракте наполнение цилиндров уменьшится. А это, естественно, приведет к уменьшению максимальной мощности двигателя и, соответственно, максимальной скорости автомобиля.

Шкив состоит из двух деталей: зубчатого венца и ступицы, которые соединяются шестью болтами. В зубчатом венце выполнены резьбовые отверстия для установки болтов. Прорези для болтов в ступице шкива имеют специальную форму, которая позволяет поворачивать ступицу относительно зубчатого венца. А так как ступица шкива установлена на распределительном валу с помощью шпонки, то вместе со ступицей будет поворачиваться и распределительный вал. Этим обеспечивается изменение фаз газораспределения. Размеры прорезей в ступице таковы, что распределительный вал можно повернуть вперед или назад, то есть в направлении вращения или в противоположном направлении на небольшой угол (около пяти градусов в каждую сторону), чего вполне достаточно для регулировки. К тому же, работа на предельных углах в течение непродолжительного времени не слишком опасна для двигателя.
Обращаем ваше внимание на то, что у восьмиклапанного двигателя ВАЗ соударения поршней и клапанов не происходит при любом взаимном положении распределительного и коленчатого валов.

Замену зубчатого шкива распределительного вала начинаем со снятия ремня привода генератора. Ключом «на 10» отворачиваем болты передней крышки привода ГРМ: два сбоку… …и один в центре. Снимаем крышку привода ГРМ. Вывешиваем и снимаем правое колесо. Ключом «на 10» отворачиваем саморезы переднего и заднего крепления правого пластмассового грязезащитного щитка к брызговику двигателя. Ключом «на 10» отворачиваем два самореза крепления щитка к лонжерону. Крестообразной отверткой отворачиваем саморез крепления щитка к подкрылку. Снимаем щиток. Головкой «на 19» проворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке за болт крепления шкива… …до совмещения метки на зубчатом шкиве распределительного вала с установочным усиком на задней крышке привода ГРМ. Сняв резиновую заглушку в верхней части картера сцепления,… …убеждаемся, что риска на маховике расположена напротив прорези крышки картера сцепления. Так расположена риска на маховике двигателя (коробка передач и головка блока цилиндров для наглядности сняты). Ключом «на 17» ослабляем гайку крепления натяжного ролика. Поворачиваем натяжной ролик в такое положение, при котором ремень будет максимально ослаблен. Снимаем ремень привода ГРМ со шкива распределительного вала. Накидным ключем «на 17» отворачиваем болт крепления зубчатого шкива распределительного вала. Чтобы вал не проворачивался, пропускаем через отверстие в шкиве головку «на 10» с удлинителем и надеваем на гайку крепления задней крышки ремня привода ГРМ. Поддеваем отверткой шкив распределительного вала… …и снимаем его. Составной (разрезной) и стандартный (цельный) шкивы привода распределительного вала. Перед установкой составного шкива необходимо выставить его «на ноль». То есть собрать и установить его таким образом, чтобы положение распределительного вала с составным шкивом соответствовало положению распределительного вала со стандартным шкивом. Для того, чтобы было удобнее контролировать взаимное положение ступицы и зубчатого венца шкива привода распределительного вала, ключом «на 10» ослабляем затяжку шести болтов и любой из них полностью выворачиваем. Укладываем составной шкив на стандартный так,… …чтобы совместились шпоночные пазы в центральных отверстиях шкивов. Для совмещения шпоночных пазов можно воспользоваться в качестве направляющей сверлом диаметром 4 мм. После совмещения пазов выравниваем по боковым поверхностям зубья шкивов, удерживая одной рукой сверло в шпоночных пазах шкивов. После точного совмещения шкивов видно, что резьбовое отверстие в зубчатом венце составного шкива располагается по центру прорези в ступице. Таким образом, «нулевое» положение найдено, и теперь можно изменять положение распределительного вала относительно этой точки. Устанавливаем на место недостающий болт крепления зубчатого венца шкива и равномерно затягиваем все шесть болтов. Для контроля правильности взаимного положения распределительного и коленчатого валов перед установкой составного шкива на него нужно нанести установочную метку в том же месте, где она находится у стандартного зубчатого шкива. Необходимость выполнения этой операции вызвана тем, что у составного шкива, который изготовлен из двух стандартных, при установке на распределительный вал метка оказывается с внутренней стороны (со стороны металлической задней крышки привода ГРМ) и, естественно, не видна. Для контроля перемещения частей шкива при регулировке наносим на боковые поверхности зубчатого венца и ступицы метки «нулевого» положения. Для того, чтобы можно было точно оценить положение распределительного вала (то есть, ступицы составного шкива) относительно «нулевого» положения, которое было отмечено меткой, нужно изготовить шкалу, по которой и можно будет ориентироваться. Мы решили сделать шкалу из отрезка ленты рулетки. Лента окрашена в яркий желтый цвет, поэтому на ней хорошо видны деления шкалы. Устанавливаем составной шкив на распределительный вал и проверяем совмещение установочных меток валов. Надеваем ремень на шкив насоса охлаждающей жидкости и заводим за натяжной ролик. После этого надеваем ремень на шкив распределительного вала, следя за тем, чтобы передняя ветвь ремня была натянута. Вставляем отвертку между двумя винтами или стержнями диаметром 4 мм, установленными в отверстие натяжного ролика, и, поворачивая ролик против часовой стрелки, натягиваем ремень. Повернуть ролик можно специальным ключом. Затягиваем гайку крепления натяжного ролика. Головкой «на 19» проворачиваем за болт шкива привода генератора коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке. Проверяем совпадение установочных меток коленчатого и распределительного валов. Если метки не совпадают, повторяем операцию по установке ремня. Для регулировки натяжения ремня поворачиваем коленчатый вал против часовой стрелки так, чтобы метка на шкиве распределительного вала переместилась вниз от усика задней крышки на два зуба. При нормальном натяжении ремня его передняя ветвь должна закручиваться на 90° большим и указательным пальцами руки с усилием 15–20 Н (1,5–2,0 кгс). При нормальном натяжении ремня его передняя ветвь должна закручиваться на 90° большим и указательным пальцами руки с усилием 15–20 Н (1,5–2,0 кгс). Так выглядит установленный на двигателе составной шкив со вставленной в него регулировочной шкалой. Регулировочную шкалу (отрезок ленты) устанавливаем в стык между ступицей и зубчатым венцом шкива привода распределительного вала только на время регулировки фаз. Чтобы при работе двигателя шкала не попала под ремень, после регулировки извлекаем ее пинцетом.