Заметки про распредвалы

К чему эта заметка?
Оказывается распредвалы моторов 602.940 и 602.980 имеют разные каталожные распредвалы.
По каталогу СангЕнга наш распредвал от моторов 602.940.

Каталожный номер распредвала ( неплохого производителя) распредвала для 602.940 — EST33.033.00
Каталожный номер распредвала ( неплохого производителя) распредвала для 602.980 — EST33.034.00

----------------------------------------------------------------------------------

Вчера получил распредвал EST33.034.00 и сравнил его с распредвалом от мотора Муссо-Спорт.
Померил распредвалы:
Наш оригинальнй:
Первый кулачек — 47,7 (подъем 9,7)
Второй кулачек — 47,0 (подъем 9)
Диаметр кулачков -38,0

EST33.034.00:
Первый кулачек — 47,0 (подъем 9,0)
Второй кулачек — 46,5 подъем 8,5)
Диаметр кулачков — 38,0

1. У него более острые кулачки
2. Особенно намного острее второй кулачек
3. Углы разворотов первого и второго кулачков отличаются от родного вала. Т.е. фазы отличаются.
---------------------------------------------------------

Наш впускной клапан 38мм. Для идеального наполнения надо поднять клапан на четверть диаметра. Т.е. 38/4 = 9,5мм.

С буржуйского сайта
-------------------------------------------------------------------------------------------
Serie (original) camshaft: intake lift 8,4 mm
outtake lift 9,0 mm

OM602 IDI carmshaft: intake lift: 9,1 mm
outtake lift: 10,0 mm

It is a quite worn camshaft, maybe it is bigger a bit (some decade mm).

602 0510601 — вал от Mercedes W124 250D
----------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------
Все, что ниже, надергано с интернета
-----------------------------------------------------------------------------------
00. Поворачивая распредвал на опережение (раньше открывая впускной клапан, и раньше закрывая выпускной) мы определяем характер мотора более как "средневой". Прибавка по моменту и мощности, ну это грубо говоря, ощущается больше на средних и низких оборотах. Если же сделать запаздывание, то мотор будет тухлым на низах, и слабоватым в середине, зато будет выстреливать на оборотах этак под 5000-5500 и рвать. Но для повседневной езды, более приятным будет именно средневой характер.

0. Поворачивая валы вперед, мы поднимаем верха и душим низы. И наоборот — поворачивая назад — поднимаем низы и душим верха.

1. Так как фазы сравнить на коленке достаточно сложно, можно ориентироваться на профиль кулачка: моторы с "острым" кулачком имеют максимальный крутящий момент на низких оборотах, т.е. они более тяговитые. В моторах с "широким" кулачком крутящий момент смещён в сторону высоких оборотов. Что бы они хорошё ехали их надо крутить.

2. Широкая фаза на распредвалу атмосферных двигателей нужна не только для того, что бы максимально наполнить цилиндры воздухом, и быстрее выпустить отработавшие газы. Когда фаза впуска и фаза выпуска достаточно большие, они накладываются друг на друга, это называется перекрытием клапанов. То есть фаза выпуска ещё не завершена, а уже открывается впускной клапан.
На стандартном распредвале перекрытия почти нет, это обеспечивает хорошую тягу на низких оборотах. На высокофорсированных моторах перекрытие достигает несколько десятков градусов. Это нужно для того, что бы использовать инерцию вылетающих отработавших газов для заполнения цилиндров свежей смесью. Дело в том, что в конце такта выпуска выхлопные газы со скоростью звука "комом" двигаются по выпускным трубам, создавая эффект поршня, и давление в выпускном коллекторе в определённый момент падает ниже атмосферного. Вот в этот момент и нужно открыть впускной клапан, что бы свежая рабочая смесь заполнила цилиндр. Этот эффект достигается только на высоких оборотах, а на низких оборотах перекрытие клапанов абсолютно бесполезно, даже снижает мощность двигателя.

3. Распредвал для турбо моторов подбирается как и на атмосферный двигатель — для определённого диапазона оборотов. Чем больше фазы, тем больше пиковая мощность и обороты двигателя, и больше провал на низах.
Но на турбомоторах существует прямая взаимосвязь между размером турбины и распредвалом.
Маленький распредвал задушит двигатель раньше, чем начнётся спул большой турбины, соответственно давление во впуске не поднимется до приемлимых значений.
Соответственно маленькая компрессорная часть заткнёт двигатель с большими распредвалами, не позволяя ему раскрутиться до высоких оборотов и пиковой мощности.
Большое перекрытие фаз (overlap valve) влияет на более позднюю раскрутку турбинного вала (spool) и большой провал на низах, что кстати благоприятно сказывается на сроке службы транмиссии на очень мощных машинах.
Принцип подбора турбины и распредвала простой — комфортная езда по городу, с хорошим крутящим моментом требуют средних размеров турбокомпрессора и фаз впуска.
Автоспорт и большая мощность — это широкие фазы, поздний спул турбинной части нагнетателя и практическая неприменимость для размеренной езды в городских условиях.

4. Все тюнинговые распредвалы можно условно разделить на две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые — в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытия клапанов.
Низовые валы.
Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя. Однако это не столь важно, так как основная область их применения — езда по городу. Следует заметить, что сама по себе мощность двигателя влияет только на максимальную скорость автомобиля и не более. Например, уменьшение мощности двигателя автомобиля 21093 на 10 л.с. приведет к уменьшению максимальной скорости на 6 км/час, что не очень заметно. Основное достоинство таких валов — повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу. На этом все преимущества заканчиваются. В области средних оборотов такие валы ведут себя в лучшем случае, как серийные, а на высоких оборотах совсем "умирают".

Верховые валы.
Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более "верховой" распредвал — тем сильнее этот эффект.

------------------------------------------------------------------------------------
После небольшого увеличения подъема клапана и продолжительности его открывания, кривая мощности смещается выше в область оборотов. Когда продолжительность открывания и, в меньшей степени подъем увеличиваются еще больше, двигатель даже неспособен работать на низких оборотах

------------------------------------------------------------------------
практически cам по себе подъем никоим образом не влияет на мощность, так как при подъеме клапана на 25% от его диаметра, воздуха больше не поступит.
(этому есть теоретическое и практическое подтверждение)
-------------------------------------------------------------------------

Комбинация узкого впускного вала с еще более узким выпускным валом (уже чем впускной) позволит добиться невероятного момента на низких оборотах.

для турбо мотора и настройка, и подбор распредвала сложнее чем для атмо или двигателя с компрессором. До того времени, как турбина набирает эффективную скорость, двигатель ведет себя как атмосферный (с низкой степенью сжатия). Это значит, что для хорошего, быстрого наполнения цилиндров и для производства достаточного количества отработанных газов, чтобы раскрутить турбину, идеальным будет иметь узкое значение LSA (или как следствие значительный overlap). Как только турбина раскрутится двигатель начинает вести себя, как мотор с компрессором и поэтому идеальным будет более широкое LSA.
Турбо мотор с большим избыточным давлением (бустом) и высокими оборотами нуждается в более широких фазах. Основное отличие между турбо мотором и двигателем с компрессором в том, что турбо мотор не передувает поступающий заряд через выпуск в момент перекрытия распредвалов, как это происходит с компрессорными двигателями и поэтому им необходимо открывать впускной клапан раньше. Турбо двигатели нуждаются в более широкой фазе на впускном распредвале, чем при использовании компрессора, но при этом все же более узкую чем в атмосферном варианте.

-------------------------------------------------------------------------------------------
Про распредвалы 606 мотора
-------------------------------------------------------------------------------------------
The N/A intake cam has a 8.9mm lift and exhaust has 9.3mm lift. The N/A and turbo exhaust cams have the same part number, but the intake cams have different numbers.

i measured turbo 606 cams today with dti on top of hydraulic bucket and got 9.3 on exhaust and 7.5 on inlet, so you are right on this, its the inlet cam that is different
-----------------------------
So i went to a junkyard 100km from my house were i found a w124 with a om605.910 engine and took the intake cam from that one.

To my disapointment both my om605.960 and the w124 om605.910 shared the same part# 6050511101. But i checked this in EPC and i can not find any such part# in there. According to the EPC N/A cams should be 6050500701 or 6050501301. Turbo should have 6050501601.

Well i knew that one was from a turbo and one from a N/A so i did some meassurement. I could see that the N/A cam had a little bit of wear on the knocks but i could meassure that the N/A cam still had 1mm more lift.

From what i could see with my eye is that duration and timing was the same between both cams.

EDIT: From my meassurement:
Turbo cam lift: 7,5mm
N/A cam lift: 8,5mm
-------------------------------------
for those who can spare some time to read the right info regarding the cams on N/A vs TD just take a look at the link below, and u can see the lift duration and timing, and lift size on both the 605/6 engine same for 604 . the conclusion is:
yes the exaust cams are the same, open 25º before BDC close 14º before TDC.
intake N/A 12º open after TDC / TD open 12º after TDC
intake N/A 13º close after BDC/ TD 0º close after BDC
so there is very few overlap, but there is inertia conserns.
i have a N/A head in my super---turbo and it works fine. never tried a TD one, my engine is converted from NA.
-----------------------------------------
This is typical of an engine that comes in both turbo and N/A versions. The intake opening stays unchanged, the N/A has more duration and a later closing point.

Later intake closing works in an NA engine because closing the valve after the piston is already moving up on the compression stroke can result in a better charge, accounting for the slower fill time of an intake port with only atmospheric pressure. When you have a turbo engine, the danger in a later closing is that the cylinder pressure rises higher than intake port pressure before the valve closes and some of the charge is pushed back out. Another factor to consider is that long rod engines like the 60x have less piston dwell near BDC making them more sensitive to intake closing angle.

If you could easily remove the gear and advance the intake cam, giving the engine as much overlap as it will tolerate, you could see significant improvements provided you have a big enough turbo and a good exhaust manifold. If you're using a stock manifold, cams are the last thing you should be thinking about.

----------------------------------------
The only thing I should mention here that's diesel specific is that too much overlap can reduce static compression to the point that your engine won't start, so you have to be careful there.
----------------------------------------------
This is my result:
Your Turbo has an Overlap of -26.00 degrees and has in Intake Duration of 168.00 degrees. The Exhaust Duration is 191.00 degrees. Your Lobe Separation Angle is 102.75 degrees. The Inlet Cam has an Installed Centerline of 96.00 degrees ATDC. The exhaust cam has an Installed Centerline of 109.50 degrees BTDC.

Your N/A has an Overlap of -26.00 degrees and has in Intake Duration of 181.00 degrees. The Exhaust Duration is 191.00 degrees. Your Lobe Separation Angle is 106.00 degrees. The Inlet Cam has an Installed Centerline of 102.50 degrees ATDC. The exhaust cam has an Installed Centerline of 109.50 degrees BTDC.
----------------------------------------