Автомобілям потрібні розподільні вали в основному з таких основних причин:
1. Контрольний клапан відкриття та закриття
Розподільний вал є ключовим компонентом поршневого двигуна. Його основним обов’язком є керування відкриттям і закриттям клапанів за допомогою обертального руху. Цей процес керування необхідний для того, щоб двигун завершив чотиритактний цикл впуску, стиснення, потужності та випуску. Завдяки точному управлінню відкриттям і закриттям клапанів розподільний вал забезпечує синхронізацію та тривалість впуску та випуску в циліндрі, тим самим забезпечуючи плавний потік газу всередині двигуна.
2. Оптимізація продуктивності двигуна
Підвищення ефективності впуску: конструкція розподільного вала дозволяє точно контролювати підйом клапана (тобто максимальну відстань, на яку відкривається клапан) і тривалість відкриття та закриття, регулюючи форму профілю кулачка та положення висоти на ньому. Це регулювання допомагає оптимізувати ефективність всмоктування двигуна, дозволяючи більшій кількості повітря та паливної суміші надходити в циліндр, тим самим покращуючи ефективність згоряння.
Зменшення опору вихлопу: так само, регулюючи криву розподільного вала, можна оптимізувати процес вихлопу, опір вихлопу можна зменшити, а вихлопні гази можуть виходити з циліндра більш плавно.
Покращена вихідна потужність: оскільки розподільний вал може точно контролювати відкриття та закриття клапанів, це сприяє повному спалюванню повітряно-паливної суміші в циліндрі, тим самим збільшуючи вихідну потужність двигуна. Це важливо для покращення характеристик прискорення та загального досвіду водіння автомобіля.
3. Адаптуватися до різних сценаріїв водіння
У сучасних автомобілях, особливо в двигунах високої продуктивності, впроваджено технологію зміни фаз газорозподілу. Ця технологія регулює кут розподільного вала в реальному часі за допомогою електронного керування, щоб адаптуватися до різних сценаріїв водіння. Наприклад, під час руху на низькій швидкості, коли потрібен високий крутний момент, розподільний вал можна відрегулювати так, щоб відкривати та закривати впускний клапан раніше, тим самим збільшуючи кількість повітря в циліндрі та покращуючи крутний момент. Під час їзди на високій швидкості розподільний вал можна регулювати для оптимізації часу відкриття та закриття клапана для збільшення вихідної потужності та економії палива.
4. Підвищення довговічності та надійності двигуна
Розподільний вал, як правило, виготовляється з високоміцних, зносостійких матеріалів, таких як високоякісна легована сталь або легований чавун. Ці матеріали витримують високошвидкісне обертання і великі навантаження, забезпечуючи тим самим довговічність і надійність розподільного вала. Крім того, конструкція розподільного вала також враховує потреби в змащуванні та охолодженні, щоб зменшити ризик зносу та поломки.
Таким чином, автомобілям потрібні розподільні вали для керування відкриттям і закриттям клапанів, оптимізації роботи двигуна, адаптації до різних сценаріїв водіння та підвищення довговічності та надійності двигуна. Ці функції разом забезпечують нормальну роботу та ефективну роботу двигуна автомобіля.