Високопідйомні розподільні валки: підвищення продуктивності та потенційні компроміси

Серед багатьох автолюбителів прагнення отримати більше кінських сил є безперервним процесом. Хоча системи примусового нагнітання останнім часом отримують найбільше замоввання, одним із найперевірених і ефективних способів реалізації прихованого потенціалу двигуна є встановлення валу з великим підйомом клапанів. Саме цей елемент є дихальним апаратом вашого двигуна, серцем двигуна, проте, як і будь-яка істотна зміна, це має свої побічні ефекти. Можна глибше розібратися в принципі роботи, що він дасть вам, і чим доведеться пожертвувати за таку продуктивність.

Як збільшення підйому клапанів покращує подачу повітря та потужність

Двигун — це ніщо інше, як просунутий повітряний насос. Чим більше повітря та палива можна заповнити в циліндри, а також чим більше відпрацьованих газів можна вивести з двигуна, тим більше потужності він може створити. Саме в цьому моменті стає актуальним вал з великим підйомом клапанів.

Кулачки розподільного валу відкривають клапани. Стандартний розподільний вал має широкий профіль, розроблений для забезпечення плавності роботи, зниження викидів та економії пального. Його кулачки досить малі, і вони відкривають клапани на достатню величину, щоб виконати своє завдання.

Кулачки високопідйомного розподільного валу більш агресивні, і їхня висота більша. Це фізичне відкриття впускних і випускних клапанів ще більше, ніж коли-небудь можливо було б за допомогою стандартного розподільного валу. Відкритий клапан дозволяє створити більший отвір, через який повітря надходить у камеру згоряння. Це дає змогу двигуну за один такт впускувати значно більшу кількість суміші повітря та палива. У той самий час випускний клапан стає ширшим і може легше випускати відпрацьовані гази, зменшуючи тиск назад та очищаючи шлях для нової хвилі свіжого повітря та палива.

Результатом буде значне підвищення об'ємної ефективності. Завдяки збільшенню кількості повітря та палива, що спалюється, кожен окремий процес згоряння стає потужнішим, що безпосередньо перетворюється на потужність і крутний момент, особливо в діапазоні високих обертів, коли двигун потребує найбільшої кількості повітря.

Сумісність із гідравлічними штовхачами та штатним клапанним механізмом

Інше важливе запитання, яке слід поставити перед прийняттям рішення щодо цього оновлення, — чи буде воно працювати з наявним клапанним механізмом. Клапанний механізм є чутливою конструкцією, і його експлуатація за межами параметрів, для яких він був розроблений, може призвести до виходу з ладу.

Багато високопідйомних валів спеціально виготовлені для роботи в межах штатного клапанного механізму з гідравлічними штовхачами. Їх часто називають валами типу «drop-in», оскільки вони, можливо, не вимагають масштабних додаткових модифікацій. Однак надзвичайно важливо перевірити специфікації розподільного валу.

Клапанні пружини піддаються більшим навантаженням через збільшення підйому. Штатні пружини можуть не мати достатньої міцності, щоб утримувати клапан на новому, вищому рівні підйому, і тому на високих обертах може виникнути явище, відоме як «плавання клапанів», що призведе до катастрофічного пошкодження двигуна. При використанні менш агресивного кулачка, дуже рекомендовано, а часто й обов’язково, модернізувати клапанні пружини на потужніші. Завжди слід звертатися до специфікацій виробника валу, щоб знати, які допоміжні зміни необхідні для безпечного та надійного монтажу.

Компроміси: Якість холостого ходу, економія пального та повсякденна керованість

Покращення продуктивності високопідйомного розподільчого валу є очевидними, але ці переваги не даються безкоштовно. Компроміси, притаманні самій природі його конструкції, можуть ускладнювати повсякденне використання автомобіля.

Саме характер холостого ходу — це перша зміна, яку ви відразу відчуєте найбільше. Збільшений перекриття (момент, коли впускний і випускний клапани трохи відкриті одночасно) дозволяє краще продування випускних газів на високих обертах, але робить холостий хід менш стабільним. Двигун набуде нового, виразного, «рваного» холостого ходу, що подобається ентузіастам, але втрачає плавність і м’якість штатного двигуна.

Це також змінює режим дихання двигуна, що впливає на економію палива, особливо на низьких обертах і на холостому ходу. На низьких обертах комп'ютер (ECU), що керує двигуном, може не змогти досягти оптимального співвідношення повітря та палива, і суміш може стати багатшою, а отже, споживання палива зросте. Хоча це можна частково компенсувати спокійною їздою, все ж ви будете витрачати більше палива на кожну пройдену милю.