РазноеРаспредвал низовой: Распредвал «низовой» | Клуб Chevyniva4x4.ru

Распредвал низовой: Распредвал «низовой» | Клуб Chevyniva4x4.ru

Содержание

Спортивный распредвал двигателя авто — что это такое и для чего нужен

Установка спортивного распредвала для двигателя — основной вид тюнинга автомобиля. Расскажем — что такое валы «верховые» и «низовые», для чего нужны и какую прибавку мощности дают. Как влияет конструкция распредвала на повышение мощности.

Для чего нужен

Распределительный вал — механический «мозг» двигателя, который формирует характер работы мотора. Причина замены стандартного вала авто на спортивный та же, что других деталей. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами большинства водителей. Основной характеристикой двигателя считают мощность. На деле влияние на характер автомобиля оказывают максимальная мощность и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. «Горячему» водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь «идет» за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и постоянный на низких и средних оборотах.

Стандартные двигатели с точки зрения гонщиков имеют существенный недостаток — отсутствие тяги на низких оборотах вращения коленвала.


Гоночный распредвал обеспечивает оптимальную подачу смеси в цилиндр путем увеличения высоты подъема клапанов. Тюнинговые кулачки отличаются плавностью профиля, что обеспечивает надежную работу механизма газораспределения. Особенностью спортивных валов является то, что их применение отодвигает границу детонации (стук пальцев), в особенности на малых оборотах.

Влияние распредвала на мощность двигателя

Подъем клапана

Измеряется в миллиметрах и представляет максимальное расстояние, на которое он отходит от седла. Продолжительность открывания клапанов — отрезок времени, измеряемый в градусах поворота коленвала. Измеряется, как клапан поднялся от седла на малую величину, часто составляющую 0,5 или 1,2 мм. Каждый из критериев спортивного распредвала связан с другими и модификация одного повлияет, как другие улучшат или ухудшат работу двигателя. Но увеличение подъема и времени открывания увеличивают мощность мотора в зоне максимальных оборотов. Если максимально их увеличить, то двигатель будет неспособен работать на оборотах ниже 2 000.

Гоночные распредвалы имеют низко-оборотный предел «холостого хода» (2 000 об/мин). Распредвалы для тюнинга можно сделать «цивилизованными» путем изменения моментов открывания и закрывания клапанов, но компромиссом будет максимальная мощность.

Продолжительность открывания

Известна конструкторам форсированных моторов из-за влияния на мощность двигателя автомобиля. Чем дольше удерживаются открытыми клапаны, тем большая максимальная мощность будет получена. Если время открывания клапана слишком большое, то дополнительная максимальная мощность приведет к нестабильной работе мотора на низких оборотах.

Для гонок максимальная мощность является единственной целью, а для «обычных» автомобилей с форсированными двигателями важными являются приемистость и крутящий момент снизу.

Увеличение подъема клапана

Полезна в увеличение мощности авто, т. к. может её добавить без существенного влияния на характеристики двигателя на низких оборотах. Теоретически это будет работать. Но механизмы привода клапанов не такие простые. Высокие скорости движения клапанов, обуславливаемые этими профилями, существенно уменьшают надежность мотора.

Когда продолжительность открывания клапана уменьшается, то на его перемещение из закрытого положения до полного подъема и возвращения обратно остается меньше времени. Потребуются клапанные пружины с увеличенным усилием и становится механически невозможным приводить в движение клапаны даже при относительно низких оборотах.

Что такое валы верховые и низовые

Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:
  • низовой моментный вал для городской езды;
  • универсальный вал «город — трасса»;
  • верховой вал «трасса».
Выбирая для двигателя машины распредвал с меньшим подъемом клапанов, то в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких оборотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.
При подборе вала
стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца. Максимальные значения смещают в область низких оборотов — тогда вал называют «низовым», если в область высоких оборотов — «верховым».

Какой ставить распредвал для тюнинга

Если хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется жертвовать другими параметрами. Так, «низовые» валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а «верховые» — на холостом ходу и при низких оборотах. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на «низах» его делают более широким и плавным, если требуется мощность на «верхах» — более узким и острым. Соответственно, если готовите машину к драг-рейсингу, стоит установить вал «низы—середина». Если не устраивает «тупизна» автомобиля на трассе — «верховой».

После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны с помощью разрезной шестерни. Если выставить распредвал на «опережение», то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка на «запаздывание» обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.

Для лучшего эффекта придётся делать чип-тюнинг «мозгов» двигателя авто и заново обучать работу мотора под новый распредвал.

Спортивные валы — полноценный тюнинг двигателя автомобиля. Они находят поклонников среди спортсменов, гонщиков и обычных автолюбителей. Всё благодаря оптимальному соотношению цены распредвала для тюнинга и установки с полученной отдачей двигателя машины. Некоторые способны увеличить мощность на 20% при стабильной работе на «низах».

Распредвалы ОКБ-Двигатель DynaCAMS ® для двигателей ВАЗ

2110/11 — 1006015 —

26 

49 

52 

54 

58 

62 

Подъемы кулачков, мм
   впускного
   выпускного

9,6
9,5

10,0
9,9

10,4
10,3

10,8
10,7

11,2
11,1

11,6
11,5

Опережение открытия до НМТ
выпускного клапана, град.

43

50

58

66

74

74

Запаздывание закрытия после НМТ
впускного клапана, град.

47

56

66

74

82

82

Высота перекрытия клапанов, мм

1,1

1,2

1,2

1,4

1,6

2,7

Базовый диаметр, мм

38

38

38

38

36-38

36-38

Зазор на выпускном/впускном
кулачке, мм

0,35/0,2

  • 2110 – распредвал с эксцентриком под бензонасос, 2111 — со штифтом под датчик фаз.
  • Все распредвалы работают с серийными толкателями и регулировочными шайбами.
  • Распредвалы с базовым диаметром кулачков 38 мм не требуют доработки ГБЦ.
  • Распредвалы от 54-го и выше требуют обязательного применения доработанных тарелок пружин клапана, для распредвалов 26 … 52 также желательны доработанные тарелки.
  • Все распредвалы, кроме 62-го, обеспечивают ровный холостой ход при 800 … 900 об/мин.
  • Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ. Допускаемое смещение точки перекрытия клапанов +/-2 град. от ВМТ по углу поворота коленвала.
  • После установки распредвала требуется настройка программы контроллера инжекторного двигателя или настройка карбюратора и УОЗ карбюраторного двигателя.

 2110/11—26  Для двигателей объемом 1,5 … 1,6 л. «Низовой» распредвал, увеличивающий крутящий момент во всем диапазоне от 1000 до 6000 об/мин. Уменьшает расход топлива.

 2110/11—49  Для двигателей объемом 1,5 … 1,6 л. Универсальный распредвал для диапазона работы до 6500 об/мин.

 2110/11—52  Для двигателей объемом 1,5 … 1,7 л. Универсальный распредвал для диапазона работы до 7000 об/мин.

 2110/11—54  Для двигателей объемом 1,5 … 1,8 л. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких частотах до 7500 об/мин.

 2110/11—58  Для двигателей объемом 1,5 … 1,8 л. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких частотах до 8000 об/мин.

 2110/11—62  Для двигателей объемом 1,6 … 1,8 л. Обеспечивает достаточно ровный холостой ход при 1200 об/мин. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких частотах до 9000 об/мин.

 

Распредвалы DynaCAMS ® MS для двигателей ВАЗ 2110/2111

2110/11 — 1006015 —

MS01

MS02

MS04

MS06

MS08

Подъемы кулачков, мм
   впускного
   выпускного

9,6
9,3

10,6
10,6

10,9
10,9

11,2
11,2

11,5
11,5

Опережение открытия до НМТ
выпускного клапана, град.

70

75

79

82

84

Запаздывание закрытия после в ВМТ
впускного клапана, град.

24

27

31

36

42

Опережение открытия до ВМТ
впускного клапана, град.

24

27

31

36

42

Запаздывание закрытия после НМТ
впускного клапана, град.

78

79

83

86

88

Высота перекрытия клапанов, мм

1,1

1,4

1,9

2,5

3,2

Базовый диаметр кулачков, мм

38

Зазор на выпускном/впускном
кулачке, мм

0,35/0,2

Ограничение по об/мин *

9100

8450

8700

8950

9200

  • Широкофазная серия распредвалов:
    2110 — с эксцентриком под бензонасос, 2111 — со штифтом под датчик фаз.
  • Распредвалы работают с серийными толкателями и серийными регулировочными шайбами. Не требуют доработки ГБЦ. Требуют применения регулируемого шкива.
  • Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ. Допускаемое смещение точки перекрытия клапанов +/-2 град. от ВМТ по углу поворота коленвала.
  • Требуется настройка программы контроллера инжекторного двигателя или настройка карбюратора и УОЗ карбюраторного двигателя.
  • * Ограничение по об/мин приведено из условия разрыва кинематической связи при использовании серийных клапанов и клапанных пружин. При этом с распредвалом MS01 используются серийные (недоработанные) тарелки пружин клапана. С распредвалами MS02 … 08 используются серийные доработанные тарелки пружин клапана, применение которых с этими распредвалами обязательно для обеспечения хода клапанов.

 2110 — 1006015 — MS01  Для спортивных двигателей объемом 1,5 … 1,6 л, у которых по техническим требованиям к двигателям требуется сохранение подъемов кулачков серийного распредвала 2110/2111. Обеспечивает совершенно ровный ХХ и повышенный крутящий момент на средних и высоких частотах до 9000 об/мин.

 2110 — 1006015 — MS02  Для двигателей объемом 1,5 … 1,7 л. Обеспечивает ровный ХХ и повышенный крутящий момент на частотах до 8000 об/мин.

 2110 — 1006015 — MS04  Для двигателей объемом 1,5 … 1,8 л. Обеспечивает ровный ХХ на 1100 об/мин и повышенный крутящий момент на средних и высоких частотах до 8500 об/мин.

 2110 — 1006015 — MS06, — MS08  Для двигателей объемом 1,6 … 1,8 л. ХХ зависит от комплектации и настройки двигателя. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких частотах до 9000 об/мин.

 

 

Распредвалы DynaCAMS ® для двигателей ВАЗ 2110/2111 спорт

2110 — 1006015 —

M10

M20

M30

SR35

M40

Подъемы кулачков при номинальных
зазорах, мм
   впускного
   выпускного

12,4
12,0

12,7
12,3

13,0
12,6

13,0
12,6

13,5
13,0

Фаза открытия выпускного клапана, град.

294

302

310

314

312

Фаза открытия впускного клапана, град.

306

314

322

320

320

Опережение открытия до НМТ
выпускного клапана, град.

77

78

79

82

80

Запаздывание закрытия после НМТ
впускного клапана, град.

90

90

91

90

90

Высота перекрытия клапанов, мм

3

4

5

5

5

Базовый диаметр, мм

33

32

31

31

31

Зазор на выпускном/впускном
кулачке, мм

0,3/0,2

  • Распредвалы предназначены для работы в паре с цельными плоскими толкателями.
  • Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ. Допускаемое смещение точки перекрытия клапанов -2…+2 град. от ВМТ по углу поворота коленвала.
 

Выпускной 2112 — 1006014 —

  32  

  32  

  37  

  42  

  46  

Впускной    2112 — 1006015 —

  32  

  37  

  42  

 046  

 050  

Подъем клапанов, мм
   выпускного
   впускного

8,3
8,3

8,3
8,7

8,7
9,2

9,2
9,2

9,7
9,7

Угол открытия клапана, град.
   выпускного
   впускного

244
244

244
254

254
264

264
272

272
280

Опережение открытия
выпускного клапана до НМТ, град.

50

50

56

64

72

Запаздывание закрытия впускного
клапана после НМТ, град.

50

56

64

72

80

Подъем клапана в ВМТ, мм
   выпускного
   впускного

0,7
0,7

0,7
1,1

0,9
1,1

1,1
1,1

1,2
1,2

Базовый диаметр кулачков, мм
   выпускных
   впускных

33
33

33
33

33
32

32
32

31,5
31,5

  • Распредвалы применяются в комплектации с серийными гидротолкателями.
  • Для обеспечения свободного проворота кулачков распредвалов может потребоваться доработка ГБЦ, которую можно выполнить без демонтажа.
  • Фазы приведены с учетом просадки гидротолкателей.
  • Для угловой установки распредвалов применяются регулируемые шкивы. При этом коленвал устанавливается в ВМТ и распредвалы доворачиваются так, чтобы подъем толкателя выпускного клапана на стороне закрытия и подъем толкателя впускного клапана на стороне открытия были равны указанным в таблице величинам.
  • Для достижения оптимальных показателей двигателя после установки распредвалов требуется изменение программы контроллера инжекторного двигателя.

2112-1006014/15-32/32

Рекомендуются для установки на двигатели объемом 1,5 … 1,6 л.

в рабочем диапазоне до 6000 об/мин. Увеличивают крутящий момент на малых и средних оборотах.

 

2112-1006014/15-32/37

Рекомендуются для установки на двигатели объемом 1,5 … 1,6 л.

в рабочем диапазоне до 7000 об/мин. Увеличивают крутящий момент во всем рабочем диапазоне

 

2112-1006014/15-37/42

Рекомендуются для установки на двигатели объемом 1,6 … 1,8 л.

в рабочем диапазоне до 8000 об/мин. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких оборотах.

 

2112-1006014/15-42/046

Рекомендуются для установки на двигатели объемом 1,5 … 1,7 л..

в рабочем диапазоне до 9000 об/мин. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких оборотах.

 

2112-1006014/15-46/050

Рекомендуются для установки на двигатели объемом 1,6 … 1,8 л.

в рабочем диапазоне до 9000 об/мин. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких оборотах..

Что такое спортивный распредвал? | Для чего нужна установка спортивного распредвала?

Распредвал, по своей сути является механическим «мозгом» силового агрегата. Именно от него и зависит работа двигателя. Установка спортивного распредвала при тюнинге мотора очень распространена.

«Верховые» и «низовые» валы — каков их принцип работы и что это такое?


Условно тюнинговые распредвалы бывают низовыми и верховыми.

Выше уже говорилось, что распредвал — «мозг» мотора. Именно им определяется быстрота подъема и фазы делаются максимально широкими, что в основном и формирует работоспособность агрегата.

Основанием для замены стандартного распределительного вала на спортивный служит то же самое, что замена и иных узлов. Оригинальная деталь чересчур усредненная и разработана исходя из массового запроса потребителей.

Производительность мотора зависит от мощности. На самом же деле, на характер транспортного средства влияет не только высокая мощность, но и вертящий момент, ибо максимальную мощность в обычной машине можно претворить лишь при близких значениях.

Водителю уважающему скорость необходим быстрый мотор, который срываясь с места следует за педалью акселератора. Это обеспечивает вращающий момент, если тот довольно-таки большой и постоянный на малых и средних оборотах. ВАЗовские «движки», по мнению» раллийных гонщиков обладают большим недостатком. У них недостаточно тяги при вращении коленвала на низких оборотах. Пока агрегат не достигнет 3000 об/мин, он дергается при старте и случаются провалы при резком выжиме акселератора. Для улучшения приемистости следует поменять время открытия/закрытия клапанов.

Механический мозг обеспечивает приемлемую подачу топливной смеси в цилиндр способом высоты подъема впускных клапанов. Плавный профиль кулачков распредвала надежно защищает ГРМ. Особенность спортивных распределительных валов в том, что они отодвигают на малых частотах границу детонации.

Спортивные распредвалы используются для:


1. езды по городу;

2. в черте города и по трассе;

3. только по загородной трассе.

Для передвижения по городу используется низовой вал, для езды «город-шоссе» — вал универсальный, а для движения по загородной трассе — верховой.

Выбирая для конкретного агрегата распредвал с наименьшим подъемом клапанов, осуществляется выгодный эффект на малых оборотах вращения коленвала. Распределительный вал с наибольшей фазой покрытия повышает мощность силового агрегата на высоких частотах.

Обычно при выборе вала меняют кривую вертящего момента. Наибольшие значения смещают в «низа» или в «верха».

При желании увеличить функциональность в конкретных оборотах, придется принести в жертву другие значения. «Низовые» валы уступают области больших оборотов — «верховые», же при работе вхолостую и при невысоких частотах вращения. За изменениями следит профиль кулачка, который для повышения тяги на моментных делается широким, а на верхних — узким. Так что, если авто готовится к дрэг-рейсингу, следует установить параметры вала «низы—середина». Если же не хочется чтобы авто «тупило» на трассе, то «верховой».

Как только будет установлен спортивный распределительный вал, нужно будет осуществить регулировку клапанов. Может случиться так, что в момент равномерного подъема ни у одного из клапанов при перекрытии от преобразованного распредвала не будет желаемого результата. Если его выставить на «опережение», то мощность двигателя на высоких оборотах возрастет. Установка же распределительного вала на «запаздывание» увеличит тягу на малых оборотах.

Спортивный распредвал популярен не только у гонщиков, но им не гнушаются и обычные автомобилисты. «Кривой» вал расширяет рубежи возможностей для каждого автолюбителя.

09.06.2017

Автоцентр БАВАРИЯ » Blog Archive Что дает спортивный распредвал?

Установка спортивного распредвала — один из самых распространенных видов тюнинга двигателя. Валы “верховые”, “низовые” — что это такое и как это работает?
Распределительный вал — это механический “мозг” двигателя, определяющий скорость подъема и продолжительность открытия клапанов, что в большей степени формирует характер работы двигателя.

Причина замены стандартного вала на спортивный распредвал примерно та же, что и других деталей и узлов. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами максимального количества потребителей.
Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность. В действительности же влияние на характер автомобиля оказывают не только максимальная мощность, но и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность в стандартном автомобиле можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. “Горячему” водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь, “идет” за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и относительно постоянный на низких и средних оборотах.
Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:
— низовой моментный вал для городской езды;
— универсальный вал “город — трасса”;
— верховой вал “трасса”.

Выбирая для двигателя определенного объема распредвал с меньшим подъемом клапанов, мы в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких частотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.
При подборе вала, как правило, стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца автомобиля. Максимальные значения либо смещают в область низких оборотов, и тогда вал условно называют “низовым”, либо в область высоких оборотов — тогда он будет “верховым”.
Если мы хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется пожертвовать другими параметрами. Так, “низовые” валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а верховые, соответственно, на холостом ходу и при низких частотах вращения. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на “низах” его делают более широким и плавным, если требуе

тся мощность на “верхах” — более узким и острым. Соответственно, если вы готовите машину к “дрэгу”, стоит установить вал “низы—середина”. А если вас не устраивает “тупизна” автомобиля на трассе — “верховой”.
После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны. Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия измененный распредвал не даст желаемого эффекта. Если выставить распредвал на “опережение”, то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка распредвала на “запаздывание” обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.
Чтобы ни говорили про спортивные валы — это полноценный тюнинг двигателя. Удивительно, но спортивный распределительный вал находит своих поклонников не только среди любителей езды “погорячей”, но и среди обычных автолюбителей.

ВАЗ 2110/2111 — ОКБ Двигатель

2110 – распредвалы с эксцентриком под бензонасос, 2111 — со штифтом под датчик фаз.
Все распредвалы работают с серийными толкателями и регулировочными шайбами и не требуют доработки ГБЦ.

Для угловой установки распредвалов требуются регулируемые шкивы. При этом коленвал устанавливается в ВМТ и распредвалы доворачиваются так, чтобы подъем толкателя выпускного клапана на стороне закрытия и подъем толкателя впускного клапана на стороне открытия были равны указанным в таблице величинам.
С распредвалом 54 применение доработанных тарелок пружин клапана обязательно, с распредвалами 26 … 52 также желательно, т.к. это снижает мехпотери.
Все распредвалы обеспечивают ровный ХХ при 800 … 950 об/мин.
Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ.
После установки распредвала требуется настройка ЭСУД или настройка карбюратора и УОЗ карбюраторного двигателя.

2110/11—03, 26 Для двигателей объемом 1,5 … 1,6 л. «Низовой», экономичный распредвал, увеличивающий крутящий момент в диапазоне от 1000 до 5500 об/мин.

2110/11—49 Для двигателей объемом 1,5 … 1,6 л. Универсальный распредвал до 6000 об/мин.

2110/11—52 Для двигателей объемом 1,5 … 1,7 л. Универсальный распредвал до 6500 об/мин.

2110/11—54 Для двигателей объемом 1,5 … 1,8 л. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких частотах до 7000 об/мин.

Профили кулачков:

Распредвалы ВАЗ 2110/2111—58 … 723 DynaCAMS ®

* с базовым диаметром кулачков 36 мм и облегченными клапанами, тарелками из Д16Т.

2110 – распредвалы с эксцентриком под бензонасос, 2111 — со штифтом под датчик фаз.
Все распредвалы работают с серийными толкателями и регулировочными шайбами.
Распредвалы с базовым диаметром кулачков 38 мм не требуют доработки ГБЦ. При базовом диаметре кулачков 36 мм требуется зенкование седел клапанов на 1 мм и доработка (облегчение) клапанов.
Доработанные тарелки пружин клапана применять обязательно.
Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ.

2110/2111—58 Для двигателей объемом 1,5 … 1,8 л. Ровный ХХ 960 об/мин. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких частотах до 7500 об/мин.

2110/2111—62 Для двигателей объемом 1,6 … 1,8 л. Ровный ХХ 1200 об/мин. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких частотах до 8000 об/мин.

2110/2111—68 Для двигателей объемом 1,6 … 1,8 л. Распредвалы для спорта до 8500 об/мин.

2110/2111—72 Для двигателей объемом 1,6 … 1,8 л. Распредвалы для спорта до 9000 об/мин.

Профили кулачков:

Распредвалы DynaCAMS ® MS для двигателей ВАЗ 2110/2111

Широкофазная серия распредвалов: 2110 — с эксцентриком под бензонасос, 2111 — со штифтом под датчик фаз.
Все распредвалы работают с серийными толкателями и регулировочными шайбами и не требуют доработки ГБЦ.
Со всеми распредвалами, кроме MS01, требуется применять доработанные тарелки пружин клапана.
Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ.
После установки распредвала требуется настройка ЭСУД или настройка карбюратора и УОЗ карбюраторного двигателя.
2110/2111 — MS01, MS02 Для двигателей объемом 1,5 … 1,6 л. Обеспечивают ровный ХХ на 950 об/мин и увеличение крутящего момента во всем рабочем диапазоне.

2110/2111 — MS04 Для двигателей объемом 1,5 … 1,7 л. Обеспечивает ровный ХХ на 1100 об/мин и увеличение крутящего момента на средних и высоких частотах.

2110/2111 — MS06, MS08 Для двигателей объемом 1,6 … 1,8 л. Обороты ровного ХХ зависят от комплектации и настройки двигателя. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких частотах.

2110/2111 — MS044, MS064 Дополнительно повышают крутящий момент на средних частотах относительно базовых вариантов.

Профили кулачков:

Распредвалы DynaCAMS ® для двигателей ВАЗ 2110/2111 спорт

Распредвалы серии M предназначены для работы в паре с цельными плоскими толкателями, распредвал SR35 – с цельными RS-толкателями..
Фазы приведены при установке перекрытия клапанов в ВМТ. Допускаемое смещение точки перекрытия клапанов -2…+2 град. от ВМТ по углу поворота коленвала.

Распредвал. «… Горбатый! Я сказал Горбатый!»

Распредвалы с измененным профилем кулачков — на kartuning.ru

Спортивные и тюнинговые распредвалы.

Помимо тюнинга системы впрыска и питания, в нашей лаборатории «КарТюнинг», можем предложить установку тюнинговых и спортивных распредвалов с измененным профилем кулачков. Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность. В действительности же влияние на характер автомобиля оказывает не только максимальная мощность, сколько – крутящий момент. Ведь наибольшую мощность можно реализовать только при установившихся оборотах, близких к максимальным, а в таком режиме мы почти не ездим. Водителю нужен приемистый автомобиль, который при трогание с места и разгоне, не напрягаясь, «идет» за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и относительно постоянный на низких и средних оборотах. Двигатели автомобилей ВАЗ имеют существенный недостаток – отсутствие «тяги» на низких частотах вращения коленвала.

До 3000 об/мин двигатель автомобиля не обладает достаточной приемистостью и в результате – дерганье при трогание с места, провалы при резком нажатии на педаль газа, недолговечность сцепления, неэффективное использование пятой передачи. Наибольшее влияние на кривую крутящего момента оказывают параметры газораспределения – фазы распредвала и «время-сечение» открытия клапанов (величина открытия клапана в зависимости от угла поворота распредвала), которые заданы профилем кулачков распредвала.

Чтобы улучшить приемистость автомобиля на низких оборотах, надо быстро подать в цилиндр нужный заряд рабочей смеси, то есть сузить фазу открытия впускного клапана. Широкие растянутые фазы спортивного распредвала на низких частотах приводят к обратному выталкиванию топливо-воздушной смеси во впускной коллектор и только с увеличением частоты вращения инерционность потока «пересиливает» и наполнение цилиндров увеличивается. Спортивные распредвалы отличаются от обычных распредвалов, широкими фазами открытия клапанов, более широким и высоким кулачком.


Распредвалы для «Классики»: слева направо: от тюнинга до спорта. Даже на глаз видно, как меняется профиль распредвала в зависимости от его назначения.

Причем переходные участки рассчитаны (против серийных кулачков распредвала) таким образом, что пробег между очередными регулировками увеличивается примерно вдвое. Спортивные или тюнинговые распредвалы обеспечивают подачу полноценного заряда в цилиндр путем увеличения высоты подъема клапанов. Кулачки распредвала отличаются исключительной плавностью профиля, что обеспечивает надежную работу механизма газораспределения при широких фазах распредвала.

Увеличенный базовый диаметр тюнинговых распредвалов (по сравнению со спортивными распредвалами) для двигателей заднеприводных автомобилей ВАЗ предотвращает ненормальный износ торцев клапанов. При эксплуатации в городе автомобиля с таким тюнинговым распредвалом можно использовать на одну передачу выше, чем привыкли раньше, с соответствующим снижением частоты вращения коленвала при спокойной езде, либо выкручивая двигатель автомобиля, в максимальной степени реализовать агрессивный стиль езды.

При этом мотор под нагрузкой работает без перебоев даже при предельном снижении оборотов. Особенностью тюнинговых распредвалов является то, что их применение отодвигает границу детонации (на жаргоне – «звон пальцев»), в особенности на малых и средних частотах вращения коленвала. Так же снижается расход топлива и токсичность выхлопных газов, уменьшается склонность к детонации и теплонапряженность двигателя, увеличивается ресурс мотора.

Особое внимание при проектирования профиля тюнингового распредвала уделяется участкам сбега кулачков, т.е. перехода от активного профиля к базовому радиусу. Зачастую распредвалы, например на ВАЗовских двигателях, очень чувствительны к регулировке зазоров. На кулачках тюнинговых распредвалов «Мастер Мотор», к примеру, участок сбега на стороне закрытия клапана, а именно здесь возникает стук клапана, увеличен. Это облегчает регулировку зазоров и увеличивает срок эксплуатации распредвала, до того момента, когда эта регулировка потребуется в очередной раз. Соответственно, исходя из нашего опыта, регулировка клапанных зазоров, после установки тюнинговых распредвалов от «Мастер Мотор», требуется не ранее чем через 60 тыс.км. пробега двигателя. В течении этого пробега стандартный распредвал, потребовал бы выполнить как минимум 4 регулировки. В среднем стоимость грамотной негаражной регулировки клапанов около 20у.е., и не менее 3,5 часов по времени. Даже моментные, тюнинговые распредвалы от «Мастер Мотор» никогда не уменьшают максимальную мощность , хотя зачастую для дорожных двигателей автомобилей этот показатель не является определяющим.

Решается эта задача путем оптимального выбора подъемов выпускного и впускного кулачков тюнингового распредвала и их углового расположения (развал кулачков распредвала). К примеру, не секрет, что распредвалы, изготавливаемые методом переточки из стандартных распредвалов*, даже с одинаковыми подьемами и фазами, могут иметь разные внешне-скоростные характеристики (ВСХ), вследствии использования разных заготовок распредвала: 08ой с углом развала 110 градусов или 10ый заготовки распредвала с углом развала 108 градусов.

*Примечание: на данный момент перешлифовка стандартных распредвалов для ВАЗовской Лады не актуальна, т.к. ассортимент тюнинговых и спортивных РВ разных производителей более чем достаточен. Однако, для многих иномарок тюнинговых распредвалов не выпускается вовсе, поэтому перешлифовка – это единственный вариант изменения фаз газораспределения

Следовательно, такая важная характеристика распредвала, как подъем в перекрытии будет отличаться при использовании заготовок с разным развалом кулачков. При этом кулачки распредвала должны иметь допустимые контактные напряжения, что определяет их долговечность. Ускорения в механизме не должны приводить к разрыву кинематической связи (распредвал – толкатель – клапан) при существующих клапанных пружинах и массах подвижных деталей.

Еще один критический параметр распредвала – точка контакта кулачка распредвала не должна выходить на край рабочей поверхности толкателя (рычага, коромысла). Т.е. на этом этапе изготовления распредвала задача формулируется довольно определенно: надо спроектировать возможно широкий кулачок распредвала с заданной высотой подъема и с учетом всех имеющихся ограничений. Естественно при этом выбираются все «запасы», имеющиеся в механизме газораспределения.

Говоря простым языком, тюнинговые распредвалы, к примеру, от «Мастер Мотор» имеют вероятность износа механизма газораспределения на порядок меньше, чем стандартные распредвалы. Предлагаемые лабораторией «КарТюнинг» распредвалы позволяют выбрать для каждого объема двигателя и условий эксплуатации автомобиля наиболее оптимальный вариант:

  • моментный низовой распредвал для езды внатяг на низких и ср. оборотах: распредвал для любителей экономии — вместе с увеличением и выравниваем характеристики крутящего момента, одновременно происходит снижение  удельного расхода топлива до 15%. Распредвалы такого типа незаменимы для буксировки прицепов, и особенно рекомендуются для внедорожной езды.
  • универсальный, тюнинговый распредвал: равномерно прибавляет мощность и крутящий момент по всему диапазону оборотов. Является неким средним вариантом между первым и следующим распредвалом.
  • тюнинговый верховой распредвал: смещает крутящий момент в область высоких оборотов (как правило, на 300-800 оборотов вверх) и обороты максимальной мощности до 7500 об/мин., без загиба мощностной характеристики. Реально такие распредвалы дают прибавку начиная с 3000-3500 об/мин. и рекомендованы для активных водителей.
  • спортивный распредвал: с большими подъемами и широкими фазами. Эти распредвалы рекомендованы для street racing, drag racing (стрит рейсинг, драг рейсинг), ралли (ralli), кросса, кольцевых гонок.

Как правило, спортивные распредвалы такого типа не работают со стандартными механизмами газораспределения (пружины, толкатели, тарелки) и требуют доработки головки блока цилиндров. Выбирая для двигателя определенного объема тюнинговый распредвал с меньшими подъемами клапанов, в наибольшей степени реализуется положительный эффект в области низких, средних частот вращения коленвала. Спортивный распредвал с большими подъемами кулачков и широкими фазами позволяет повысить мощность на высоких частотах вращения коленвала.

Распредвал что это такое


Спортивный распредвал. Что такое валы верховые и низовые? — DRIVE2

Установка спортивного распредвала — один из самых распространенных видов тюнинга двигателя. Валы “верховые”, “низовые” — что это такое и как это работает?

Распределительный вал — это механический “мозг” двигателя, определяющий скорость подъема и продолжительность открытия клапанов, что в большей степени формирует характер работы двигателя.

Причина замены стандартного вала на спортивный распредвал примерно та же, что и других деталей и узлов. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами максимального количества потребителей.

Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность. В действительности же влияние на характер автомобиля оказывают не только максимальная мощность, но и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность в стандартном автомобиле можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. “Горячему” водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь, “идет” за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и относительно постоянный на низких и средних оборотах.

Стандартные двигатели с точки зрения гонщиков имеют существенный недостаток — отсутствие тяги на низких частотах вращения коленвала.

Спортивный распредвал обеспечивает оптимальную подачу полноценного заряда смеси в цилиндр путем увеличения высоты подъема клапанов. Тюнинговые кулачки отличаются исключительной плавностью профиля, что обеспечивает надежную работу механизма газораспределения. Особенностью спортивных валов является то, что их применение отодвигает границу детонации (стук пальцев), в особенности на малых частотах вращения коленвала.

Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:низовой моментный вал для городской езды;универсальный вал “город — трасса”;

верховой вал “трасса”.

Выбирая для двигателя определенного объема распредвал с меньшим подъемом клапанов, мы в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких частотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.

При подборе вала, как правило, стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца автомобиля. Максимальные значения либо смещают в область низких оборотов, и тогда вал условно называют “низовым”, либо в область высоких оборотов — тогда он будет “верховым”.

Если мы хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется пожертвовать другими параметрами. Так, “низовые” валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а верховые, соответственно, на холостом ходу и при низких частотах вращения. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на “низах” его делают более широким и плавным, если требуется мощность на “верхах” — более узким и острым.

Соответственно, если вы готовите машину к “драгу”, стоит установить вал “низы—середина”. А если вас не устраивает “тупизна” автомобиля на трассе — “верховой”.

После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны с помощью разрезной шестерни. Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия измененный распредвал не даст желаемого эффекта. Если выставить распредвал на “опережение”, то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка распредвала на “запаздывание” обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.

Чтобы ни говорили про спортивные валы — это полноценный тюнинг двигателя. Удивительно, но спортивный распределительный вал находит своих поклонников не только среди любителей езды “погорячей”, но и среди обычных автолюбителей.

Спортивный распредвал. Что такое валы верховые и низовые? — DRIVE2

Установка спортивного распредвала — один из самых распространенных видов тюнинга двигателя. Валы “верховые”, “низовые” — что это такое и как это работает?

Распределительный вал — это механический “мозг” двигателя, определяющий скорость подъема и продолжительность открытия клапанов, что в большей степени формирует характер работы двигателя.

Причина замены стандартного вала на спортивный распредвал примерно та же, что и других деталей и узлов. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами максимального количества потребителей.

Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность. В действительности же влияние на характер автомобиля оказывают не только максимальная мощность, но и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность в стандартном автомобиле можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. “Горячему” водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь, “идет” за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и относительно постоянный на низких и средних оборотах.

Двигатели ВАЗ с точки зрения гонщиков имеют существенный недостаток — отсутствие тяги на низких частотах вращения коленвала.

Спортивный распредвал обеспечивает оптимальную подачу полноценного заряда смеси в цилиндр путем увеличения высоты подъема клапанов. Тюнинговые кулачки отличаются исключительной плавностью профиля, что обеспечивает надежную работу механизма газораспределения. Особенностью спортивных валов является то, что их применение отодвигает границу детонации (на жаргоне — стук пальцев), в особенности на малых частотах вращения коленвала.

Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:

— низовой моментный вал для городской езды;— универсальный вал “город — трасса”;

— верховой вал “трасса”.

Выбирая для двигателя определенного объема распредвал с меньшим подъемом клапанов, мы в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких частотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.

При подборе вала, как правило, стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца автомобиля. Максимальные значения либо смещают в область низких оборотов, и тогда вал условно называют “низовым”, либо в область высоких оборотов — тогда он будет “верховым”.

Если мы хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется пожертвовать другими параметрами. Так, “низовые” валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а верховые, соответственно, на холостом ходу и при низких частотах вращения. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на “низах” его делают более широким и плавным, если требуется мощность на “верхах” — более узким и острым. Соответственно, если вы готовите машину к “дрэгу”, стоит установить вал “низы—середина”. А если вас не устраивает “тупизна” автомобиля на трассе — “верховой”.

После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны. Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия измененный распредвал не даст желаемого эффекта. Если выставить распредвал на “опережение”, то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка распредвала на “запаздывание” обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.

Чтобы ни говорили про спортивные валы — это полноценный тюнинг двигателя. Удивительно, но спортивный распределительный вал находит своих поклонников не только среди любителей езды “погорячей”, но и среди обычных автолюбителей.

Спортивный распредвал. Что такое валы верховые и низовые? — DRIVE2

Установка спортивного распредвала — один из самых распространенных видов тюнинга двигателя. Валы “верховые”, “низовые” — что это такое и как это работает?

Распределительный вал — это механический “мозг” двигателя, определяющий скорость подъема и продолжительность открытия клапанов, что в большей степени формирует характер работы двигателя.

Причина замены стандартного вала на спортивный распредвал примерно та же, что и других деталей и узлов. Штатная деталь слишком усредненная, разработана в соответствии с запросами максимального количества потребителей.

Основной характеристикой двигателя автомобиля обычно считают его мощность. В действительности же влияние на характер автомобиля оказывают не только максимальная мощность, но и крутящий момент. Ведь наибольшую мощность в стандартном автомобиле можно реализовать только при определенных оборотах, близких к максимальным. “Горячему” водителю нужен приемистый двигатель, который при трогании с места и разгоне, не напрягаясь, “идет” за педалью газа. Это обеспечивает крутящий момент, если он достаточно большой и относительно постоянный на низких и средних оборотах.

Стандартные двигатели с точки зрения гонщиков имеют существенный недостаток — отсутствие тяги на низких частотах вращения коленвала.

Спортивный распредвал обеспечивает оптимальную подачу полноценного заряда смеси в цилиндр путем увеличения высоты подъема клапанов. Тюнинговые кулачки отличаются исключительной плавностью профиля, что обеспечивает надежную работу механизма газораспределения. Особенностью спортивных валов является то, что их применение отодвигает границу детонации (стук пальцев), в особенности на малых частотах вращения коленвала.

Существуют различные спортивные распредвалы, предназначенные для разных целей:низовой моментный вал для городской езды;универсальный вал “город — трасса”;

верховой вал “трасса”.

установка спортивного распредвалаВыбирая для двигателя определенного объема распредвал с меньшим подъемом клапанов, мы в наибольшей степени реализуем положительный эффект на низких частотах вращения коленвала. Распредвал с большим подъемом кулачков позволяет повысить мощность на высоких частотах.

При подборе вала, как правило, стараются изменить кривую крутящего момента или мощности в диапазоне рабочих режимов двигателя в зависимости от стиля вождения и пожеланий владельца автомобиля. Максимальные значения либо смещают в область низких оборотов, и тогда вал условно называют “низовым”, либо в область высоких оборотов — тогда он будет “верховым”.

Если мы хотим увеличить эффективность в заданных оборотах, придется пожертвовать другими параметрами. Так, “низовые” валы проигрывают в зоне высоких оборотов, а верховые, соответственно, на холостом ходу и при низких частотах вращения. Отвечает за изменения профиль кулачка. Для увеличения тяги на “низах” его делают более широким и плавным, если требуется мощность на “верхах” — более узким и острым.

Соответственно, если вы готовите машину к “драгу”, стоит установить вал “низы—середина”. А если вас не устраивает “тупизна” автомобиля на трассе — “верховой”.

После установки спортивного распредвала надо отрегулировать клапаны с помощью разрезной шестерни. Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия измененный распредвал не даст желаемого эффекта. Если выставить распредвал на “опережение”, то впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной, — это даст прирост мощности на высоких оборотах. Установка распредвала на “запаздывание” обеспечит больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и увеличение тяги в области низких оборотов.

Чтобы ни говорили про спортивные валы — это полноценный тюнинг двигателя. Удивительно, но спортивный распределительный вал находит своих поклонников не только среди любителей езды “погорячей”, но и среди обычных автолюбителей.

Источник

Распредвал — это что такое? Описание, назначение

Двигатель внутреннего сгорания состоит из множества узлов. Неотъемлемой частью каждого ДВС является газораспределительный механизм. Он включает в себя привод (цепной или ременной), впускные и выпускные клапана, шестерни, а также распредвал. Это система, которая напрямую влияет на стабильность работы двигателя и его производительность. Система ГРМ должна быть точно настроена, а каждая составляющая деталь быть исправной. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что собой являет распредвал, где находится он и какие функции выполняет.

Характеристика, устройство

Итак, что это за деталь? Это одна из самых важных частей механизма ГРМ, которая отвечает за своевременное открытие и закрытие клапанов. Сам распредвал – это стержень, на котором имеются несколько кулачков. Последние представляют собой детали каплевидной формы. Они вращаются на оси вала. Число данных кулачков строго определяется количеством выпускных и впускных клапанов двигателя. Также отметим, что работа распредвала четко синхронизирована со шкивом, от которого стержень и приводится в действие.

По обе стороны на вал надеты специальные опорные шейки. В чем заключается их задача? Главная функция шеек – удерживание вала в подшипниках. Также в устройстве механизма присутствуют масляные каналы. От их состояния и пропускной способности зависит физический износ кулачков, а также стабильность работы автомобильного двигателя в целом. Чтобы обеспечивалась смазка, в оси вала проделано сквозное отверстие с выводов к кулачкам и опорным подшипникам.

Особенности

Данный элемент является главной функциональной составляющей механизма газораспределения, поскольку именно он определяет порядок открытия клапанов для входа горючей смеси в камеру сгорания. Также от распредвала зависит порядок открытия клапанов для вывода газов, которые образовались после воспламенения смеси.

Сейчас на автомобилях используются двигатели с разным количеством распредвалов. Это моторы с одним, либо с двумя валами. Так как их число разное, количество клапанов тоже отличается. В последнем случае их ровно вдвое больше. Если говорить о большинстве моторов легковых авто (четырехцилиндровых), различают восьми- и шестнадцатиклапанные моторы. Они укомплектованы соответственно одним, либо двумя распределительными валами. Многие автопроизводители придерживаются второй схемы. Двигателей с 8-клапанной головкой сейчас практически не выпускают (за исключением некоторых моделей ВАЗов). Это обусловлено тем, что моторы с 16-клапанной головкой имеют более высокую производительность за счет лучшей наполняемости цилиндров. Ведь в ходе работы задействуются уже не два клапана, а четыре.

Читайте также:  Следующий Land Rover Discovery получит электрическую версию

Также отметим еще одну особенность. Шестерня распредвала всегда имеет в два раза больше зубьев, нежели у коленчатого. Это объясняется тем, что за один рабочий цикл распределительный вал совершает один оборот, а коленчатый – два.

Расположение

Где находится распредвал? Это зависит от конструктивных особенностей самого двигателя. Данный элемент может находиться внизу, либо вверху. Но все же большинство автопроизводителей практикуют установку двигателей с верхним расположением распредвала. Данное расположение существенно облегчает обслуживание и ремонт ДВС.

Принцип работы

Как мы уже сказали ранее, приводится в действие элемент от шкива коленчатого вала, посредством цепи, либо ремня. Сам кулачок вала имеет форму капли. Данная форма была выбрана неспроста. При вращении стержня, вытянутая часть кулачка будет нажимать на толкатель клапана. В результате откроется доступ в камеру сгорания для смеси. После такта рабочего хода, действует другой кулачок. Он заставляет открываться выпускной клапан, благодаря чему газы могут успешно покинуть камеру. Именно по такому принципу действует распредвал. Простыми словами, в нужный момент кулачки открывают и закрывают клапана двигателя.

Датчик положения распределительного вала

Для чего нужен данный элемент? Этот датчик служит для определения углового положения ГРМ относительно коленвала. Элемент формирует определенные сигналы, которые затем передаются на ЭБУ. на основании данных сигналов, блок управления корректирует угол опережения зажигания, а также момент впрыска топлива. Отметим, что при малейшей неисправности ДПКВ, бензиновый двигатель невозможно будет завести.

А работает данный элемент на принципе Холла. При замыкании магнитного зазора зубцом (он находится на задающем диске или на валу), меняется магнитное поле в датчике. Когда зубец проходит рядом с ним, обрадуется сигнал, что передается на ЭБУ. В зависимости от темпа вращения распределительного вала, будет меняться частота импульсов. На основании постоянного получения данных о позиции коленвала, электроника обеспечивает своевременный, последовательный впрыск топлива и правильное зажигание горючей смеси.

Читайте также:  Минивэн Nissan Serena показал смелое новое лицо

В целом, датчик имеет простое устройство и практически никогда не ломается. Однако если элемент вышел из строя, его не ремонтируют, а меняют на новый.

Ремонт распредвала

В целом, данный механизм является весьма надежным и имеет простое устройство. Однако со временем может потребоваться замена распредвала. Дело в том, что на кулачках образуется выработка. Из-за этого возникает характерный стук, а клапана не закрываются и не открываются в нужный момент. Двигатель начинает работать с перебоями. В случае, если проблема глобальна, и был деформирован стержень, либо повреждены существенно кулачки, выполняется замена распредвала. А в случае износа подшипника можно ограничиться ремонтом. Также важно контролировать чистоту масляных каналов. Отверстия не должны быть загрязнены, иначе это спровоцирует масляное голодание и преждевременный износ кулачков. В итоге потребуется ремонт распредвала.

Заключение

Теперь мы знаем, что такое распределительный вал и как он работает. Как видите, это очень важный механизм, отвечающий за своевременное открытие и закрытие клапанов. В случае неисправности данного вала, необходимо срочно принимать меры по ремонту. Иначе это напрямую отобразится на состоянии и работе двигателя внутреннего сгорания.

Что такое распредвал и где он расположен?

Двигатель автомобиля – это наиболее сложный агрегат, состоящий из целого ряда узлов и механизмов. Одним из важных элементов ДВС является распредвал, который входит в состав газораспределительного механизма. Данный элемент напрямую влияет на состояние и работу двигателя автомобиля. Что такое распредвал и как он устроен? Рассмотрим далее в статье.

С конструктивной точки зрения данный элемент связан с коленчатым валом. Связь обеспечивается благодаря ремню либо цепи. Устроен элемент очень просто. Это металлический продолговатый стержень, на оси которого закреплены кулачки. Также элемент включает в себя шестерню. Число зубцов ее всегда вдвое меньше, чем у шкива коленчатого вала. Чтобы исключить возможность смещения и осевого люфта, в конструкции имеются специальные фиксаторы. Кроме того, автолюбителями практикуется установка распредвала спортивного. Он предполагает наличие разрезных шестерен, которые позволяют менять момент открытия клапанов.

Еще обязательно входят подшипники в конструкцию распредвала. Что такое подшипники? Это механизмы, внутри которых вращаются опорные шейки распредвала. Подшипники находятся на головке блока цилиндров. В случае выхода из строя креплений шеек используются ремонтные вкладыши.

Также отметим, что в оси вала имеется сквозное отверстие. Это масляный канал. По нему двигается смазка, предназначенная для трущихся поверхностей.

Задача кулачков

Это наиболее важный элемент в конструкции распредвала. Что такое кулачки? Это специальные металлические элементы, выполняющие роль рычага. Именно они воздействуют на толкатели, которые в свою очередь двигают клапана. Каждый кулачок отвечает за отдельный клапан. Принцип работы кулачков довольно простой. Вал под действием приводного механизма вращается. Так как кулачки намертво соединены со стержнем, они также приводятся в действие.

За счет особой формы в определенный момент кулачки давят на толкатель, после чего открывается клапан. далее последний закрывается, происходит рабочий такт. Перед выпуском газов из камеры, в работу включается второй кулачок. Он открывает уже выпускной клапан. Отметим, что конструкция кулачков у каждого производителя своя. От этого во многом зависят мощностные характеристики двигателя.

Продолжаем узнавать, что такое распредвал. Место расположения его может быть разным. Большинство двигателей имеют верхнее расположение распредвала. Это наиболее оптимальный вариант, поскольку при таком раскладе значительно облегчается ремонт двигателя. Добраться до распредвала ВАЗа очень просто. Достаточно снять клапанную крышку. Но где находится распредвал на старых двигателях?

Если брать во внимание старые американские и советские моторы, в них данный элемент может находиться в самом блоке цилиндров. Это так называемое среднее расположение распредвала. В данном случае на толкатели воздействуют кулачки посредством штанг. На двигателях, где распредвал находится вверху, штанги отсутствуют. Здесь кулачки напрямую взаимодействуют с толкателями. Эта схема более простая, практичная и надежная.

Число распредвалов

В двигателе может присутствовать как один, так и несколько распределительных валов. Если брать во внимание обычные четырехцилиндровые моторы 90-х годов, в них практикуется первая схема. В 2000-х годах на автомобили стали устанавливать моторы с двумя распредвалами. Кроме того, на этих двигателях увеличилось и число клапанов. Если говорить про четырехцилиндровые моторы, то вместо восьми их стало шестнадцать.

Такое технические изменение способствует более лучшей наполняемости цилиндров и эффективному отводу газов. Поэтому восьмиклапанные моторы с одним распредвалом сейчас практически не используются.

Интересная особенность наблюдается на оппозитных двигателях и V-образных. Здесь может находится один распредвал в развале блока цилиндров, либо по два вала в головке блока. Почему верхнее расположение наиболее оптимально? За счет такой установки, намного проще менять сальники, а также регулировать зазоры клапанов (если отсутствуют гидрокомпенсаторы). Кроме того, легче выполнить и замену самого распредвала. Для этого достаточно лишь демонтировать клапанную крышку, после чего элемент станет доступен.

Итак, мы рассмотрели, что такое распредвал. На сегодня наиболее популярными являются двигатели с двумя распредвалами и с 16-клапанной головкой (речь идет о четырехцилиндровых агрегатах). Ресурс данных валов приближен к ресурсу самого двигателя. Однако если появились перебои в работе, не стоит их игнорировать. Среди самых распространенных признаков неисправности стоит отметить характерный стук в районе клапанной крышки. Это говорит о том, что износилась рабочая часть кулачков. В таком случае распредвал требует ремонта или замены.

Распредвал — это… Что такое Распредвал?

4-цилиндровый двигатель объёмом 1,8 л. с распределительным валом на 8 клапанов, от Volkswagen, тип RP.

Распределительный вал — основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации впуска/выпуска и тактов работы двигателя.

В современных автомобильных двигателях, как правило, расположен в верхней части головки блока цилиндров и соединён со шкивом или зубчатой звёздочкой коленвала ремнём или цепью ГРМ соответственно и вращается с вдвое меньшей частотой, чем последний (на 4-тактных двигателях). В прошлом была широко распространена схема с нижним расположение распределительного вала. Составной частью распредвала являются его кулачки, количество которых соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Таким образом, каждому клапану соответствует индивидуальный кулачок, который и открывает клапан, набегая на рычаг толкателя клапана. Когда кулачок «сбегает» с рычага, клапан закрывается под действием мощной возвратной пружины.

Двигатели с рядной конфигурацией цилиндров и одной парой клапанов на цилиндр обычно имеют один распределительный вал (в случае четырёх клапанов на каждый цилиндр, два), а V-образные и оппозитные — либо один в развале блока, либо два, по одному на каждый полублок (в каждой головке блока). Двигатели, имеющие 3 клапана на цилиндр (чаще всего два впускных и один выпускной) обычно имеют один распредвал на головку блока, а имеющие 4 клапана на цилиндр (два впускных и 2 выпускных) имеют 2 распредвала в каждой головке блока.

Современные двигатели иногда имеют системы регулировки фаз газораспределения, то есть механизмы, которые позволяют проворачивать распредвал относительно приводной звездочки, тем самым изменяя момент открытия и закрытия (фазу) клапанов, что позволяет более эффективно наполнять рабочей смесью цилиндры на разных оборотах.

См. также

  • Изменяемые фазы газораспределения
  • Газораспределительный механизм

Wikimedia Foundation. 2010.

Распредвал — это что такое? Описание, назначение

Двигатель внутреннего сгорания состоит из множества узлов. Неотъемлемой частью каждого ДВС является газораспределительный механизм. Он включает в себя привод (цепной или ременной), впускные и выпускные клапана, шестерни, а также распредвал. Это система, которая напрямую влияет на стабильность работы двигателя и его производительность. Система ГРМ должна быть точно настроена, а каждая составляющая деталь быть исправной. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что собой являет распредвал, где находится он и какие функции выполняет.

Характеристика, устройство

Итак, что это за деталь? Это одна из самых важных частей механизма ГРМ, которая отвечает за своевременное открытие и закрытие клапанов. Сам распредвал – это стержень, на котором имеются несколько кулачков. Последние представляют собой детали каплевидной формы. Они вращаются на оси вала. Число данных кулачков строго определяется количеством выпускных и впускных клапанов двигателя. Также отметим, что работа распредвала четко синхронизирована со шкивом, от которого стержень и приводится в действие.

По обе стороны на вал надеты специальные опорные шейки. В чем заключается их задача? Главная функция шеек – удерживание вала в подшипниках. Также в устройстве механизма присутствуют масляные каналы. От их состояния и пропускной способности зависит физический износ кулачков, а также стабильность работы автомобильного двигателя в целом. Чтобы обеспечивалась смазка, в оси вала проделано сквозное отверстие с выводов к кулачкам и опорным подшипникам.

Данный элемент является главной функциональной составляющей механизма газораспределения, поскольку именно он определяет порядок открытия клапанов для входа горючей смеси в камеру сгорания. Также от распредвала зависит порядок открытия клапанов для вывода газов, которые образовались после воспламенения смеси.

Сейчас на автомобилях используются двигатели с разным количеством распредвалов. Это моторы с одним, либо с двумя валами. Так как их число разное, количество клапанов тоже отличается. В последнем случае их ровно вдвое больше. Если говорить о большинстве моторов легковых авто (четырехцилиндровых), различают восьми- и шестнадцатиклапанные моторы. Они укомплектованы соответственно одним, либо двумя распределительными валами. Многие автопроизводители придерживаются второй схемы. Двигателей с 8-клапанной головкой сейчас практически не выпускают (за исключением некоторых моделей ВАЗов). Это обусловлено тем, что моторы с 16-клапанной головкой имеют более высокую производительность за счет лучшей наполняемости цилиндров. Ведь в ходе работы задействуются уже не два клапана, а четыре.

Также отметим еще одну особенность. Шестерня распредвала всегда имеет в два раза больше зубьев, нежели у коленчатого. Это объясняется тем, что за один рабочий цикл распределительный вал совершает один оборот, а коленчатый – два.

Где находится распредвал? Это зависит от конструктивных особенностей самого двигателя. Данный элемент может находиться внизу, либо вверху. Но все же большинство автопроизводителей практикуют установку двигателей с верхним расположением распредвала. Данное расположение существенно облегчает обслуживание и ремонт ДВС.

Принцип работы

Как мы уже сказали ранее, приводится в действие элемент от шкива коленчатого вала, посредством цепи, либо ремня. Сам кулачок вала имеет форму капли. Данная форма была выбрана неспроста. При вращении стержня, вытянутая часть кулачка будет нажимать на толкатель клапана. В результате откроется доступ в камеру сгорания для смеси. После такта рабочего хода, действует другой кулачок. Он заставляет открываться выпускной клапан, благодаря чему газы могут успешно покинуть камеру. Именно по такому принципу действует распредвал. Простыми словами, в нужный момент кулачки открывают и закрывают клапана двигателя.

Датчик положения распределительного вала

Для чего нужен данный элемент? Этот датчик служит для определения углового положения ГРМ относительно коленвала. Элемент формирует определенные сигналы, которые затем передаются на ЭБУ. на основании данных сигналов, блок управления корректирует угол опережения зажигания, а также момент впрыска топлива. Отметим, что при малейшей неисправности ДПКВ, бензиновый двигатель невозможно будет завести.

А работает данный элемент на принципе Холла. При замыкании магнитного зазора зубцом (он находится на задающем диске или на валу), меняется магнитное поле в датчике. Когда зубец проходит рядом с ним, обрадуется сигнал, что передается на ЭБУ. В зависимости от темпа вращения распределительного вала, будет меняться частота импульсов. На основании постоянного получения данных о позиции коленвала, электроника обеспечивает своевременный, последовательный впрыск топлива и правильное зажигание горючей смеси.

В целом, датчик имеет простое устройство и практически никогда не ломается. Однако если элемент вышел из строя, его не ремонтируют, а меняют на новый.

Ремонт распредвала

В целом, данный механизм является весьма надежным и имеет простое устройство. Однако со временем может потребоваться замена распредвала. Дело в том, что на кулачках образуется выработка. Из-за этого возникает характерный стук, а клапана не закрываются и не открываются в нужный момент. Двигатель начинает работать с перебоями. В случае, если проблема глобальна, и был деформирован стержень, либо повреждены существенно кулачки, выполняется замена распредвала. А в случае износа подшипника можно ограничиться ремонтом. Также важно контролировать чистоту масляных каналов. Отверстия не должны быть загрязнены, иначе это спровоцирует масляное голодание и преждевременный износ кулачков. В итоге потребуется ремонт распредвала.

Заключение

Теперь мы знаем, что такое распределительный вал и как он работает. Как видите, это очень важный механизм, отвечающий за своевременное открытие и закрытие клапанов. В случае неисправности данного вала, необходимо срочно принимать меры по ремонту. Иначе это напрямую отобразится на состоянии и работе двигателя внутреннего сгорания.

CAM350 — Технологии нисходящего потока

CAM350® является отраслевым стандартом де-факто для проверки, оптимизации и генерации выходных данных для эффективного управления производством печатных плат и частью действительно интегрированного решения по подготовке производственных данных от DownStream Technologies.

Современные сложные конструкции печатных плат требуют всесторонней проверки, прежде чем они будут переданы производителю печатных плат, чтобы обеспечить успешное и своевременное изготовление плат без покрытия. Проблемы, возникающие во время изготовления печатных плат, могут существенно повлиять на сроки выпуска продукции, привести к дорогостоящим изменениям конструкции и потребовать внесения изменений в конструкцию, которые могут нарушить ее целостность и цель.Проверка, подготовка и проверка проекта печатной платы перед запуском в производство приведет к значительному повышению эффективности, снижению риска повторного проектирования и, что наиболее важно, к созданию успешных электронных продуктов, которые будут создаваться быстрее и с меньшими затратами.

CAM350 предлагает полный набор инструментов, включая трехмерную визуализацию производственных данных, для моделирования данных CAM, экспортированных из инструментов проектирования печатных плат, и оптимизации переноса инженерных данных в успешные физические печатные платы.Трехмерная визуализация производственных данных предоставляет виртуальную модель печатной платы для прогнозирования того, как конструкторы производственных данных будут интегрированы и построены в готовой печатной плате. Использование 3D обеспечивает более надежную среду для анализа данных о производстве печатных плат, поскольку пользователи могут исследовать, как будет выглядеть готовая печатная плата под любым углом, в том числе между слоями, по сравнению с традиционной 2D-технологией.

CAM350 для проектировщиков печатных плат и инженеров-электриков

CAM350 импортирует вашу базу данных CAD, или вы можете импортировать файлы Gerber.Затем он проверит, что электрические характеристики соответствуют проектным замыслам. При переводе могут возникать ошибки, такие как случайное включение неэлектрических элементов в вывод Gerber или проблемы с ручным разделением напряжений на плоском слое. CAM350 графически сопоставит исходные файлы проекта с файлами Gerber, чтобы обеспечить точность путем обнаружения любых несоответствий.

CAM350 также предлагает проверку правил проектирования (DRC), чтобы убедиться, что слои Gerber соответствуют правилам проектирования в вашей системе САПР, а также возможностям вашего производителя.Инструменты CAM350 Design for Fabrication (DFF) гарантируют, что плата не только соответствует производственным возможностям, но и выявляет недостатки конструкции, которые могут повлиять на выход продукции, что приводит к пропуску поставок и задержке выпуска продукта.

Анализ проектирования для изготовления (DFF)

CAM350 извлекает правила изготовления в область проектирования печатных плат и представляет их в форме, понятной разработчику печатных плат. DFF Analysis проверяет базу данных печатных плат, чтобы найти проблемы, которые могут вызвать проблемы при входе в процесс изготовления.

  • Непосредственный импорт проектных данных для точного представления WYSIWYG
  • Анализ, выявление и устранение производственных дефектов, которые могут вызвать задержку изучать, использовать и внедрять
CAM350 для инженеров CAM

CAM350 автоматизирует инженерный отдел PCB CAM, подготавливая и оптимизируя файлы проекта для изготовления.Быстрое получение дизайна в процессе изготовления — очень сложный процесс, и эффективное управление каждой операцией является ключом к переходу к крупносерийному производству. Имея решение для каждой операции, CAM350 управляет вводом и подготовкой данных, анализируя, тестируя, фрезеруя и сверля до конечного производства голых плат.

Любые сложности во время изготовления сделают работу трудоемкой и трудоемкой, что снизит рентабельность. CAM350 может защитить от этих неудач.

При использовании CAM350 инженер CAM точно подготовит, оптимизирует и обработает проектные данные.CAM350 проведет глубокий анализ данных для обнаружения производственных нарушений, создаст оптимизированные файлы фрезерования и сверления, подготовит тестовые данные и выработает стратегии панельной обработки, что приведет к автоматизированному и высокоэффективному процессу.

  • Поиск и устранение производственных недостатков в конструкции
  • Быстрое и точное создание файлов ЧПУ
  • Оптимизация производительности сверлильно-фрезерного станка
  • Оптимизация инструментов с функцией панельной обработки
  • Извлечение важных данных для управления испытательным оборудованием
  • Оптимизация испытательного станка производительность и время измерения
  • Выявление столкновений, поломок и маловероятных условий

Обладая способностью эффективно управлять каждой операцией, повышая производительность, сокращая время обработки и обеспечивая выпуск плат высочайшего качества, CAM350 является единственным нужное вам решение.Вы можете достичь новых уровней скорости, точности и совершенства с первого раза, когда это важнее всего.

Функциональность DFMStream — DownStream Technologies

Функциональность

DFMStream обеспечивает действительно интегрированную среду 2D/3D для улучшенной постобработки печатных плат и предназначен для анализа, проверки и оптимизации конструкции печатной платы для успешного изготовления. Решение обеспечивает надежную функциональность, в том числе:

Экспорт

Экспорт Gerber (274D, 274X, Fire9000, Barco, DPF), NC Drill & Mill (Excellon, Sieb & Meyer), IPC-D-350, списки соединений (все собственные списки соединений, IPC-D-356 и 356A)

Модификации

Внесение правок, дополнений и изменений

Оптимизация

Draw-to-Custom, Draw-to-Flash и Draw-to-Raster Преобразование полигонов, извлечение списка соединений, отсечение шелкографии, удаление избыточных площадок и данных и выделение.

Проверка правил проектирования (DRC)

Проверка зазора, проверка кольцевого кольца, гистограмма зазора, расчет площади меди, сравнение слоев, проверка сети.

Редактор правил трансляции

Обеспечивает возможность определения схем проверки правил DFF, DFA и DRC для повторного использования в различных конструкциях печатных плат. Также поддерживает возможность выполнения различного анализа в специальных областях, таких как BGA или проволочное соединение, и выполнения стандартного анализа остальной части конструкции.

Базовый редактор ЧПУ

Используется для работы с данными NC-Drill и NC-Mill. Включены возможности импорта, экспорта и создания. Незначительное редактирование также включено для изменения определений инструментов сверления, добавления основных траекторий фрезерования к сборочным панелям, а также изменения или работы с вкладками разрыва.

Быстрый массив

Автоматизирует процесс подпанели. Позволяет создавать шаблоны панелей, которые можно использовать и сохранять для повторного использования. Заполняйте панели либо в автоматическом пошаговом режиме, либо используйте режим электронной таблицы для полного контроля.Не разрешает использование символов.

ОДБ++ Импорт

Импортируйте формат обмена проектами Mentor/Valor ODB++.

IPC2581 Импорт

Импорт формата обмена проектами IPC2581.

Двунаправленный интерфейс DXF

Двунаправленная поддержка DXF для DFMStream/CAM350. Обрабатывает заполненные тела, настоящий текст, блоки, вложенные блоки, автоматически строит апертурную таблицу и многое другое.

Интерфейс перекрестного зондирования

Динамическая ссылка, позволяющая обеспечить скоординированный просмотр производственной базы данных DFMStream/CAM350 с соответствующей проектной базой данных Cadence Allegro, Mentor PADS или Mentor Expedition.

Набор средств автоматизации (включая отладчик макросов)

Отладчик для разработки макроскриптов. Установка точек наблюдения и интеллектуальных точек останова, анализ переменных и т. д.

DFM (базовый и расширенный)

Basic Design For Manufactring (DFM) — ищет в вашей конструкции кислотные ловушки, медные осколки и осколки паяльной маски. Автоматически устраняет проблемы технологичности, такие как кислотные ловушки, медные осколки, осколки маски, недостающие термики и перемычки припоя из-за покрытия маски.Форматы данных, поддерживаемые Basic DFM, включают Gerber, а также интеллектуальные форматы ODB++, IPC2581 и PADS ASCII. Усовершенствованное проектирование для производства (ADFM) — интеллектуальная проверка DFM для различных типов данных САПР. Примеры типов данных САПР включают типы штифтов (сквозные, SMD, запрессовка), типы переходных отверстий (сквозные, SMD, глухие, заглубленные, лазерные и воровские), типы отверстий (сквозные, глухие, заглубленные, лазерные, обратное сверление и двойное сверление). . Далее статус ICT Test Point присваивается выводам и переходным отверстиям. Поддерживаются интеллектуальные форматы данных, в том числе форматы IPC-2581, ODB++ и PADS ASCII.

ODB++ Экспорт

Экспортировать обменный формат Valor ODB++. Это обеспечивает повышенную совместимость с различными производителями.

IPC2581 Экспорт

Экспорт формата обмена IPC2581. Это обеспечивает повышенную совместимость с различными инструментами EDA и сборочными и производственными цехами.

Анализатор дизайна

Анализирует конструкцию и создает отчет о конструкции для расчета стоимости изготовления и квалификации конструкции.

Редактор панелей

Автоматизирует весь процесс панельизации.Позволяет создавать шаблоны панелей, интеллектуальные купоны, отверстия для закрепления, реперные знаки и основные надписи. Заполните панели либо в автоматическом пошаговом режиме, либо используйте электронную таблицу для полного контроля. Вентиляция и воровство также полностью автоматизированы, обрабатывая несколько слоев в положительной или отрицательной полярности с заданными пользователем шаблонами.

Расширенный редактор ЧПУ

Новая среда редактирования автоматизирует производственные операции, связанные с фрезерованием и сверлением печатных плат и панелей.ПРИМЕЧАНИЕ. Требуется приобретение модуля «Базовый редактор ЧПУ», если конфигурация, в которую добавляется модуль «Расширенный редактор ЧПУ», еще не включает модуль «Базовый редактор ЧПУ».

Обратный инжиниринг

Функция обратного проектирования, уникальная для FabFactory и CAM350, позволяет вам начать с неинтеллектуальных данных Gerber и преобразовать их обратно в интеллектуальный формат, понятный системе САПР. Поддерживаемые элементы включали информацию о списке соединений, информацию о деталях с RefDes, а также некоторые данные атрибутов.Уточните у своего торгового представителя, какие интерфейсы САПР поддерживают атрибуты.

Редактор летающих зондов

Быстро создавайте информацию о тестировании летающих (движущихся) зондов с помощью нашего полностью интегрированного редактора летающих зондов. Поддерживает множество форматов отраслевых тестеров.

Кровать редактора ногтей
Тестирование

Clamshell стало проще благодаря полностью интегрированному редактору Bed-of-Nails Editor. Поддерживает множество форматов отраслевых тестов.

Экспорт 3D PDF

Позволяет экспортировать виды DFMStream/CAM350 в формате 3D PDF

Камтек АОИ

Позволяет CAM350 экспортировать данные в оборудование Camtek AOI.Создавайте файлы для загрузки на машины AOI, маскируйте ненужные области и выбирайте булавки для выравнивания.

Интерфейс PADS CAS — импорт

Импортирует базы данных инструментов проектирования печатных плат PADS в DFMStream/CAM350.

Интерфейс GENCAD-импорт

Импортирует базы данных в формате сборки GENCAD в DFMStream/CAM350.

Интерфейс PADS CAD-Экспорт

Экспортирует базы данных инструментов проектирования печатных плат PADS из DFMStream/CAM350.

Интерфейс GENCAD-Экспорт

Экспортирует базы данных в формате сборки GENCAD из DFMStream/CAM350.

Обратный инжиниринг
Пакет обратного проектирования

— содержит модули DFMStream/CAM350, необходимые для преобразования файлов Gerber (IPC274D, IPC274X) в файл .CAM, а также в формат базы данных инструмента проектирования печатных плат PADS, а также для проверки данных.

Патенты и патентные заявки на смещаемый в осевом направлении распределительный вал (класс 123/90.18)

Номер патента: 10385738

Abstract: Изобретение относится к устройству управления клапанами (1) для двигателей внутреннего сгорания поршневой конструкции, имеющих по меньшей мере один газообменный клапан (32), который может приводиться в действие распределительным валом (3) посредством кулачковое устройство (4), соединенное с распределительным валом (3) для совместного вращения и имеющее по меньшей мере две разные кулачковые дорожки (7, 8), при этом распределительный вал поддерживается таким образом, что распределительный вал может вращаться вокруг распределительного вала оси (2), при этом одна из кулачковых дорожек (7, 8) может выборочно активироваться, а по меньшей мере одна другая кулачковая дорожка (8, 7) может быть деактивирована с помощью устройства управления (10), и при этом устройство (10) управления имеет по меньшей мере один рычаг управления (12), который может поворачиваться вокруг оси (11) поворота, и имеет по меньшей мере один первый орган управления (13), который соединен с распределительным валом (3) для совместного вращения и на поверхности которых выполнены по меньшей мере одна первая управляющая канавка (17) и по меньшей мере одна вторая управляющая канавка (18), при этом n, выборочно, первый управляющий штифт (19)

Тип: Грант

Подано: 19 сентября 2016 г.

Дата патента: 20 августа 2019 г.

Правопреемник: АВЛ ЛИСТ ГМБХ

Изобретателей: Йоханнес Ригер, Томас Мозер, Бенджамин Бирбаумер

Электрическая регулировка фаз газораспределения | Симпозиум Schaeffler 2018

Фазер кулачка

Быстро и точно

Электрическое переключение кулачка

И.Введение

Из-за ужесточения законодательства по выбросам снижение расхода топлива на выбросы загрязняющих веществ будет играть ключевую роль в разработке двигателей внутреннего сгорания в будущем. В этом контексте очистка выбросов отработавших газов после двигателя не только является важным компонентом концепций выбросов для двигателей внутреннего сгорания; не менее важно свести к минимуму выбросы внутри двигателя. Оптимизация цикла заряда является многообещающим подходом, поскольку он влияет на процесс сгорания и влияет на расход топлива и выбросы.Поскольку двигатели внутреннего сгорания в транспортных средствах работают не в стационарных условиях, а с различными скоростями и нагрузками, цикл заряда должен быть адаптирован к условиям эксплуатации. Системы фазирования распределительных валов в течение многих лет зарекомендовали себя как достаточное средство для достижения этой цели, поскольку они позволяют согласовать фазы газораспределения и цикл заряда с заданной рабочей точкой. Во время переходной работы, когда двигатель переходит в другую рабочую точку на карте производительности, система фазирования должна переключаться на новую синхронизацию распределительного вала так быстро, как это требуется.Если скорость фазирования недостаточна, ЭБУ должен активно вмешиваться в последовательности зажигания и впрыска топлива. Хотя это работает, но обычно КПД двигателя снижается во время переходного процесса. В настоящее время требуется скорость фазирования до 500° CA/s. Если выпускная сторона дополнительно оснащена кулачковым фазовращателем, можно обеспечить внутреннюю рециркуляцию отработавших газов, чтобы уменьшить необработанные выбросы и минимизировать расход топлива. Для этого система изменения фаз газораспределения должна как можно точнее управлять обоими распределительными валами.Цель состоит в том, чтобы достичь максимального отклонения менее чем на 1° CA от заданного значения, определенного в отображении [1]. С появлением гибридных систем и систем «старт/стоп» запуск двигателя становится все более и более важным из-за увеличения количества запусков двигателя. Запуск двигателя имеет решающее значение для выбросов, а обеспечение гибкой и точной регулировки фаз газораспределения представляет собой эффективную меру по снижению выбросов.

 

Системы изменения фаз газораспределения ранее использовались только в бензиновых двигателях.В последнее время это изменилось, так как теперь первые дизельные двигатели оснащены фазовращателями распределительных валов. Основная цель таких систем — уменьшить выбросы за счет задержки времени закрытия впускных клапанов, что снижает эффективную степень сжатия.

II. Гидравлические системы фазирования распределительных валов

Современные системы фазирования распределительных валов обычно используют поворотные двигатели с гидравлическим приводом (рис. 1). Внутренняя часть узла фазирования распределительного вала содержит ротор лопастного типа, соединенный с распределительным валом.Внешняя часть (статор) приводится в движение коленчатым валом цепью, ремнем или шестернями. Отдельные сегменты статора и лопатки ротора образуют пары масляных камер. При попадании масла в одну из этих камер происходит изменение фаз газораспределения [2].

Рисунок 1 Конструкция узла гидрофазировки распределительного вала

Поток масла регулируется пропорциональным клапаном. Вместе с датчиками положения коленчатого и распределительного валов система образует замкнутую цепь управления.Это позволяет непрерывно регулировать все требуемые угловые положения.

 

Несмотря на то, что гидравлическая концепция надежна и хорошо зарекомендовала себя во многих областях применения, ее технические ограничения быстро достигаются. Активная регулировка связана с давлением моторного масла. Чтобы снизить расход топлива, современные двигатели проектируются с высокой эффективностью. Это также влияет на контур смазки. Давление масла снижается, чтобы свести к минимуму потребляемую масляным насосом энергию.На рис. 2 показано снижение давления масла в двигателях разных поколений одного семейства двигателей с 2004 по 2016 год.

Рисунок 2 Давление масла разных поколений семейства двигателей с 2004 г. (темно-зеленый) до 2016 г. (светло-красный)

В текущем варианте двигателя 2016 года давление масла иногда составляет всего 1 бар, что еще больше затрудняет достижение требуемых скоростей фазирования в переходном режиме.Это созвездие станет более важным, поскольку Всемирный согласованный цикл испытаний легковых автомобилей (WLTC), который вступил в силу в ЕС в 2017 году для более точного проведения испытаний на выбросы, охватывает гораздо более широкий диапазон скоростей и нагрузок двигателя и включает более динамичные части. с резким ускорением, чем в предыдущем Новом европейском ездовом цикле (NEDC). Этот повышенный динамический уровень требует значительно большего количества исполнительных процедур. Каждое отклонение от целевого угла может привести к увеличению необработанных выбросов.

 

При выключении в двигателе внутреннего сгорания отсутствует давление масла для фазирования распределительных валов. Поскольку сразу после повторного запуска двигателя давление масла для приведения в действие незначительно или отсутствует, фаза кулачка блокируется в исходном положении. Вот почему гидравлические фазовращатели регулируют только одно положение во время запуска двигателя. Функции Start/Stop, которые выключают двигатель внутреннего сгорания, когда автомобиль стоит (например, на светофоре), и автоматически включают его снова, когда водитель хочет начать движение, увеличивают количество перезапусков двигателя во время работы.Для оптимизации расхода топлива и выбросов в таких ситуациях потребуется система фазирования, которая может реализовывать различные временные последовательности для отдельных условий запуска.

III. Электрический кулачковый фазер

 

Благодаря интеграции электромеханического блока фаз газораспределения (ECP) (рис. 3), который Schaeffler производит с 2015 года, можно полностью отделить регулировку фаз от двигателя.

Рисунок 3 Электромеханический фазовращатель

В электрической системе фазирования распределительного вала вместо гидравлического привода используется бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) и редуктор для регулировки фазового угла между коленчатым валом и распределительным валом. По сравнению с обычными щеточными двигателями двигатели BLDC более эффективны и не требуют обслуживания. В сочетании с высокомощным трехвальным редуктором электродвигатель образует фазовую систему.Зубчатая передача состоит из двух полых зубчатых колес и овального подшипника качения, образующего вместе с гибким кольцом генератор волн (рис. 4).

Рисунок 4 Конструкция зубчатой ​​передачи для электромеханического кулачкового фазовращателя

Гибкое кольцо генератора волн соединяет звездочку через входную и выходную шестерни с распределительным валом. Выходная шестерня имеет на два зуба больше, чем входная шестерня.Генератор волн вдавливает зубчатое гибкое кольцо в оба зубчатых колеса. При вращении генератора волн различное число зубьев шестерен на шестернях создает передаточное число зубчатой ​​передачи [3].

 

Электродвигатель подключен к блоку управления ЭЦН, который регулирует скорость вращения двигателя и обрабатывает сигналы датчика Холла от двигателя (рисунок 5).

Рисунок 5 Топология электромеханического кулачкового фазовращателя

Датчики, встроенные в электродвигатель, определяют положение ротора и контролируют температуру.Блок управления ЕСР обменивается данными с блоком управления двигателем. Целевые значения угла распредвала передаются по шине CAN в блок управления ECP, который сравнивает его с текущим положением. Электромеханический кулачковый фазовращатель переключается между тремя режимами опережения, постоянного фазового угла и отставания. Чтобы реализовать опережающую регулировку момента, электродвигатель вращается быстрее, чем распределительный вал, а для замедления времени он вращается с меньшей скоростью. Постоянный угол поддерживается вращением выходного вала электродвигателя со скоростью распределительного вала.

 

По мере увеличения уровня гибридизации доступное пространство в моторном отсеке современных автомобилей уменьшается. Поэтому одной из основных целей разработки было создание очень компактной системы привода.

 

Электрический кулачковый фазовращатель помещается в пространство обычного гидравлического привода без необходимости модификаций (рис. 6).

Рис. 6. Гидравлические и электромеханические блоки фаз газораспределения требуют одинакового пространства для установки

Модульная взаимозаменяемость

позволяет легко переключаться между гидравлическими и электрическими блоками фазирования распределительных валов и упрощает концепцию платформы для оснащения отдельных вариантов семейства двигателей различными приводами.

IV. Свойства электромеханического кулачкового фазовращателя

Электронные системы фазирования распределительных валов обеспечивают более высокие скорости фазирования, чем гидравлические системы. Это позволяет более агрессивно калибровать фазы газораспределения, чтобы свести к минимуму активное вмешательство в последовательности зажигания и впрыска топлива. Очень раннее опережение позволяет двигателю внутреннего сгорания быстрее наращивать крутящий момент при ускорении, а это означает, что электромеханический фазовращатель распределительного вала помогает не только достичь высокой эффективности работы, но и хороших ходовых качеств [4].

 

Скорость фазирования электромеханической системы фазовращателя почти полностью не зависит от частоты вращения двигателя и температуры моторного масла. Это также обеспечивает срабатывание при холодном пуске и при выключенном двигателе. На рис. 7 показана угловая скорость двух действующих систем гидравлического фазовращателя и электрического фазовращателя в зависимости от частоты вращения двигателя. Хорошо видно, что скорость фазовращателя электромеханической системы в соответствующем диапазоне оборотов двигателя и, в частности, на низких рабочих скоростях значительно выше, чем у гидроприводов.

Рисунок 7 Скорость фазирования различных систем фазирования распределительных валов в зависимости от частоты вращения двигателя

Чтобы проанализировать рабочие характеристики электромеханических фазорегуляторов распределительных валов в реальных условиях эксплуатации, компания Schaeffler провела испытания на автомобиле, двигатель которого был преобразован с гидравлической на электромеханическую систему фазовращателей фаз газораспределения. При этом основное внимание уделялось определению того, насколько быстро распределительные валы могут быть переведены из исходного положения в оптимальное положение для запуска двигателя.Как показано на рисунке 8, привод уже достигает фазового угла, необходимого до первого воспламенения двигателя внутреннего сгорания.

Рисунок 8 Регулировка фаз газораспределения электромеханическим блоком фазирования при пуске двигателя

При запуске двигателя можно установить любой угол опережения зажигания. Вы можете видеть, что фактическое значение угла синхронизации почти мгновенно выравнивается с его целевым значением, заданным блоком управления двигателем, и что этот угол поддерживается очень точно.

 

Компания Schaeffler разработала специальную вспомогательную функцию для стратегий запуска/остановки, используемых в двигателях внутреннего сгорания. Электронная система управления фазовращателем остается активной при выключенном двигателе, анализирует данные с датчиков положения и синхронизирует положения распредвала и коленвала. При этом временные последовательности сначала удерживаются под заданным углом при остановленном двигателе, а затем, в зависимости от применения, очень быстро устанавливаются в нужное положение либо перед запуском двигателя, либо в точный момент запуска двигателя.На рис. 9 показано, как работает функция на основе показаний, полученных при тестировании автомобиля.

Рисунок 9 Регулировка распределительного вала при запуске двигателя

В верхней части графика показана частота вращения двигателя (синий). Когда активирована функция старт/стоп, частота вращения двигателя падает с холостого хода до нуля, и двигатель останавливается. Угол опережения зажигания (красная линия внизу графика) распределительного вала в этой ситуации изначально сохраняется.Это активно регулируемый процесс регулировки, определяемый контроллером, который также учитывает минимальный откат коленчатого вала и соответствующим образом адаптирует синхронизацию. В приведенном примере блок управления двигателем вычисляет новый целевой угол для распределительных валов при выключенном двигателе. Блок управления ECP был откалиброван таким образом, чтобы срабатывать регулировка в направлении целевого угла, как только будет превышено заданное пороговое значение частоты вращения коленчатого вала. Типичное время, необходимое для предположения, что целевой угол составляет менее 100 мс.

 

Временные последовательности, адаптированные к условиям эксплуатации, значительно сокращают выбросы.Измерения, проведенные на двигателе V6 с двумя электромеханическими блоками фазирования распределительных валов на стороне впуска, показали снижение выбросов углеводородов на 16,7 % в течение первых 15 секунд работы двигателя в циклическом режиме [5]​.

В. Повышенный уровень комфорта благодаря электромеханической фазировке кулачка

Регулировка последовательности синхронизации перед запуском двигателя не только снижает выбросы, но также может повысить уровень комфорта, обеспечив более плавный запуск двигателя.Это очень важно для реализации функций старт/стоп, а также когда речь идет о гибридных конфигурациях, позволяющих полностью отключать двигатель внутреннего сгорания во время работы, поскольку принятие заказчиком этих технологических пакетов зависит от того, будет ли двигатель перезапускаться с приемлемым НВХ. Теоретическая основа может быть объяснена с помощью диаграммы PV на рисунке 10.

Рисунок 10 Цикл заряда, показанный на схематической диаграмме PV: когда впускные клапаны закрываются с задержкой, часть заряда выбрасывается во время сжатия, так что сжимается меньше воздуха

Красная круглая маркировка справа на рис. 10 обозначает стандартное время закрытия впускных клапанов.Когда регулировка впускного распределительного вала активно запаздывает, эта точка смещается влево на кривой сжатия, и воздух, всасываемый через (все еще) открытые впускные клапаны, сначала отталкивается назад во время такта сжатия. Когда впускные клапаны закрываются, начинается эффективная часть такта сжатия. Эффективная степень сжатия двигателя внутреннего сгорания снижается, в результате чего двигатель запускается плавно.

 

Было проведено моделирование

для анализа влияния различных углов фаз газораспределения впускных клапанов во время запуска двигателя (рис. 11).На диаграмме показаны кривые увеличения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания для различных последовательностей фаз газораспределения. Оранжевая кривая представляет последовательность фаз газораспределения впускного клапана с IVC при 60° CA. Это типичное значение, которое используется в качестве настройки по умолчанию современными гидравлическими системами фазирования во время фазы запуска двигателя. Кривая разгона для последовательности фаз газораспределения впускного клапана с IVC при 110° CA отображается в виде черной линии. Легко видеть, что пиковые рабочие скорости, вызванные процессом сгорания и возникающими в результате выбросами воздушного и структурного шума, смягчаются.Напротив, очень ранние временные последовательности (зеленые) значительно увеличивают амплитуду давления зажигания и частоты вращения двигателя; эта стратегия непрактична для приложений, ориентированных на комфорт, и может даже повредить двухмассовый маховик.

 

Недостатки использования задержки впуска при запуске двигателя заключаются в том, что процедура запуска занимает больше времени, поскольку доступный мгновенный крутящий момент не позволяет немедленно достичь скорости холостого хода. Как показано на Рисунке 11, этот эффект становится тем более выраженным, чем более агрессивной становится отложенная последовательность синхронизации для впускного распределительного вала.Для оптимизированной NVH временной последовательности с IVC при 110 ° CA (черная линия) потребуется более 1 секунды, чтобы двигатель был готов к работе. Это может привести к тому, что процедура запуска приложений запуска/остановки буквально «затянется». На рис. 12 показан способ быстрого и плавного запуска двигателя.

Рисунок 11. Увеличение оборотов двигателя при запуске при различных углах регулировки фазы

Рисунок 12. Сравнение различных начальных углов для положения «вперед»

Здесь исполнительная система перемещает распределительный вал в положение замедления (конец IVC) перед запуском двигателя, как в подходе, показанном на рисунке 11.В отличие от первой симуляции, распределительный вал не остается в положении замедления, а постоянно возвращается в положение опережения во время процесса запуска. На рисунке 12 мгновенная синхронизация нанесена на ординате рядом с частотой вращения двигателя в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Как показывает черная линия, исходное положение с IVC при 110 ° CA изменяется на 90 ° для второго зажигания и 70 ° для третьего зажигания. Таким образом, время до уровня скорости холостого хода 800 об/мин снижается с 1,0 секунды до примерно 0.6 секунд. Двигатель продолжает плавно запускаться, так как начальное зажигание, особенно критическое с точки зрения NVH, происходит, когда распределительный вал находится в положении «запоздалое». Шеффлер исследовал различные скорости фазирования до 800° CA/с во время симуляционных упражнений. В процессе было определено, что скорость фазирования 200° CA/с является идеальной. Это значение можно найти на построенных кривых на рисунке 12.

 

Ориентированным на комфорт аспектом является не только запуск двигателя, но и остановка двигателя во время операции старт/стоп.Как показала компания Schaeffler во время испытаний, фаза остановки двигателя также может быть оптимизирована с помощью вышеупомянутой процедуры. На рис. 13 представлены результаты измерений на испытательном стенде, проведенных на неработающем двигателе с запаздыванием фаз газораспределения. В то время как исходное приложение с неизмененной синхронизацией генерирует значительные амплитуды ускорения (красные), эти амплитуды полностью исчезают, когда инициируется замедленная синхронизация (синие).

Рисунок 13 Регулировка впускного распределительного вала уменьшает амплитуды ускорения при переходе двигателя внутреннего сгорания в режим останова

VI.Инновация

Schaeffler производит электромеханическую систему фазирования распределительных валов с 2015 года и продолжает совершенствовать ее конструкцию. Одним из многообещающих подходов к этой цели является то, что известно как работа двигателя без датчика BLDC. Это позволяет уменьшить количество компонентов в электродвигателе ЭЦН, а также жгут проводов.

 

Этот подход еще больше сводит к минимуму требования к упаковочному пространству электродвигателя ECP, расширяя при этом допустимый диапазон температур окружающей среды, поскольку можно исключить термочувствительные компоненты.Интеграция ECP в головку блока цилиндров также упрощается. Техническая реализация концепции проекта предполагает замену системы датчиков Холла, необходимых для определения положения ротора, на измерения напряжения и тока, принимаемые для отдельных фаз электродвигателя. Хорошо известный подход к этой цели использует константа противоэлектродвижущей силы (BEMF или противо-ЭДС): как только двигатель вращается, он индуцирует квазисинусоидальное напряжение. Точка пересечения напряжения через ноль затем используется для определения фактического положения ротора.Недостатком этого метода является то, что он надежно работает только при частоте вращения двигателя 350 об/мин и выше. На более низких скоростях Schaeffler использует импульсный метод, который предполагает отправку импульса тока в фазу. В зависимости от положения ротора изменяется индуктивность двигателя, что, в свою очередь, влияет на рост тока, инициируемый импульсом тока. Затем это значение служит основой для определения положения ротора в двигателе. На рис. 14 показано, как сочетаются оба метода для электромеханического регулятора фазы.

Рис. 14 Упрощенная концепция электромеханического фазирующего устройства без встроенной в двигатель системы датчиков

Частота вращения двигателя внутреннего сгорания отложена по оси абсцисс на рис. 15. Поскольку двигатель внутреннего сгорания механически приводит в движение распределительный вал с фиксированным передаточным числом 1:2, эта точка также является точкой отсчета для частоты вращения распределительного вала. Ордината показывает рабочую скорость двигателя ECP.Вертикальная серая линия отмечает скорость холостого хода двигателя внутреннего сгорания. Белая диагональ на схеме отражает постоянное рабочее состояние, при котором электродвигатель и распределительный вал вращаются с одинаковой скоростью. Темно-зеленая полоса вверху показывает временной диапазон, в котором электродвигатель вращается быстрее распределительного вала. Ярко-зеленая полоса под белой линией символизирует «запоздалую» регулировку фаз, когда электродвигатель работает с меньшей скоростью, чем распредвал. Вы можете видеть, что большая часть фазы запуска двигателя внутреннего сгорания покрывается импульсным методом и продолжается до скорости холостого хода.На более высоких скоростях осуществляется переход к методу BEMF. Импульсный метод не подходит для этих рабочих диапазонов, так как для определения положения ротора требуется слишком много времени, чтобы получить точные результаты на высоких скоростях.

Рисунок 15. BEMF и импульсный метод вместе охватывают весь диапазон рабочих скоростей привода

VII. Резюме и перспективы

Блоки фазирования распределительных валов используются во все большем количестве бензиновых двигателей — будь то только на стороне впуска или также на стороне выпуска — для повышения номинальной мощности и крутящего момента, а также для снижения необработанных выбросов.Уровни давления масла, которые продолжают снижаться, а также повышенные требования к активной регулировке быстро выявляют физические ограничения устоявшейся концепции блока фаз газораспределения на основе гидравлических приводов. С 2015 года компания Schaeffler имеет в своем портфолио электромеханическую систему кулачкового фазовращателя, которая значительно расширяет технические возможности этой фундаментальной концепции дизайна. Мало того, что скорость фазирования электромеханического узла фазирования распределительного вала выше, чем у обычного гидравлического привода, система также работает почти полностью независимо от частоты вращения двигателя и температуры моторного масла.Это также обеспечивает срабатывание при холодном пуске и при выключенном двигателе, а также возможность регулировки фаз газораспределения до запуска ДВС. В результате снижается уровень выбросов и повышается уровень комфорта благодаря более плавному запуску двигателя. Это очень важно при реализации функций старт/стоп и для гибридных конфигураций, которые позволяют полностью отключать двигатель внутреннего сгорания во время работы.

 

Поскольку разработка электромеханического кулачкового фазовращателя от Schaeffler продолжается, планируется исключить датчики Холла, определяющие положение ротора, а также соответствующую электронику, проводку и разъемы.

Литература

[1] Дитц, Дж.; Буссе, М .; Räcklebe, S.: Интеллектуальное фазирование – основанные на требованиях концепции для систем фазирования распределительных валов. 10. Коллоквиум Шеффлера, Баден-Баден, 2014

[2] Сольфранк, П.; Дитц, Дж.: Преимущества современных систем фазировки распределительного вала. В: МТЗ 77 (2016), № 11

[3] Сольфранк, П.; Дитц, Дж.: Преимущества современных систем фазировки распределительного вала.В: МТЗ 77 (2016), № 11

[4] Андо, С.; Исии, Х .; Шиката, А .; Sui, T.: Новый двигатель VR30DDTT от Infiniti — выдающаяся мощность и приемистость в сочетании с экологическими характеристиками. 25-й коллоквиум Aachem: Автомобильные и двигательные технологии, 2016 г.

[5] Андо, С.; Исии, Х .; Шиката, А .; Sui, T.: Новый двигатель VR30DDTT от Infiniti — выдающаяся мощность и приемистость в сочетании с экологическими характеристиками. 25-й коллоквиум Aachem: Автомобильные и двигательные технологии, 2016 г.

The Ca2+/Calmodulin/CaMKK2 Axis: Nature’s Metabolic CaMshaft

Abstract

Кальций (Ca 2+ ) является незаменимым лигандом, который связывается со своим первичным внутриклеточным рецептором кальмодулином (CaM), запуская различные последующие процессы и пути.Центральное место в действиях Ca 2+ /CaM занимает активация высококонсервативного каскада киназы Ca 2+ /CaM (CaMK), который усиливает сигналы Ca 2+ посредством ряда последующих событий фосфорилирования. Надлежащая регуляция потока Ca 2+ необходима для метаболизма всего организма, а нарушение гомеостаза Ca 2+ связано с различными метаболическими заболеваниями. Здесь мы представляем синтез последних достижений, которые подчеркивают роль оси киназы Ca 2+ /CaM в ключевых метаболических тканях.Оценка этой информации имеет решающее значение для понимания механизмов, с помощью которых Ca 2+ /CaM-зависимая передача сигналов способствует метаболическому гомеостазу и заболеванию.

Ключевые слова: Кальций, Кальмодулин, CaMKK2, CaMKIV, AMPK

Кальмодулин – внутриклеточный рецептор Ca

2+

Кальций (Ca 2+ ) служит одним из наиболее регулируют множество нижестоящих клеточных сигнальных событий.В ответ на внешний раздражитель высвобождение Са 2+ из внутриклеточных депо или поступление из внеклеточного пространства через ионные каналы приводит к его связыванию с белками-мишенями и последующей регуляции их активности. Ca 2+ является важным регуляторным лигандом, и среди многих его партнеров по связыванию кальмодулин (CaM) служит его первичным внутриклеточным рецептором для контроля практически каждого аспекта клеточной биологии (Box 1). Комплекс Ca 2+ /CaM контролирует активность более 120 ферментов и белков, включая, помимо прочего, факторы транскрипции, ионные каналы и помпы, фосфатазы и киназы [1].

Вставка 1

Ca
2+ /CaM Структурно-функциональная взаимосвязь

Поскольку Ca 2+ является таким всеобъемлющим сигналом, для его рецептора CaM важно иметь структурную пластичность для динамического регулирования защиты. Ca 2+ -зависимых белков-мишеней и нижестоящих путей. За почти сорок лет исследований CaM был опубликован ряд прекрасных обзоров, обобщающих детали его структуры и физико-химических свойств [1–3].CaM представляет собой небольшой высококонсервативный белок гантелевидной формы, экспрессируемый всеми эукариотическими клетками. У человека CaM кодируется тремя различными генами ( CALM1 , CALM2 , CALM3 ), каждый из которых имеет уникальную альтернативную регуляцию, тканеспецифичность и альтернативный сплайсинг, но, что удивительно, производит идентичные белки [4]. Структурно каждая из его двух долей (N- и С-конец) состоит из пары мотивов EF-руки, каждая из которых может связывать два иона Ca 2+ . В отсутствие Ca 2+ N-конец CaM принимает закрытую конформацию, в то время как C-концевая доля остается в полуоткрытой конформации со слегка открытым гидрофобным участком.Увеличение внутриклеточного Ca 2+ приводит к насыщению связывания Ca 2+ с CaM, что вызывает ремоделирование обеих долей в более открытую конформацию, которая обнажает гидрофобные участки, которые способствуют его стабильному взаимодействию с белками-мишенями [2,3] . Спираль, соединяющая два дольчатых домена CaM, также придает молекуле невероятную гибкость, позволяя комплексу Ca 2+ /CaM принимать бесконечное разнообразие конформаций, каждая из которых уникальна для распознавания и регуляции специфического партнера по связыванию. 1].

Появляется ключевой Ca

2+ /CaM-зависимый киназный каскад

В то время как большинство ранних исследований CaM были сосредоточены на характеристике его последовательности, структуры и клеточных функций (вставка 1), последующие усилия привели к открытию и характеристике ключевые цели Ca 2+ /CaM ниже по течению (в блоке 2). Компендиум белков-мишеней Ca 2+ /CaM стратифицирован на шесть (6) классов в зависимости от характера их взаимодействия с лиганд-рецепторным комплексом и его влияния на их активность [1].В этом обзоре мы в первую очередь сосредоточимся на мишенях класса E и F, которые активируются при связывании Ca 2+ /CaM, и чья регуляция и активность в совокупности определяют Ca 2+ /CaM-зависимый киназный каскад (). В ответ на внешние стимулы CaM ощущает пульсирующее увеличение внутриклеточного Ca 2+ , а комплекс Ca 2+ /CaM приобретает повышенную аффинность к белкам-мишеням классов E и F [1]. Однако мишени класса E, которые включают Ca 2+/ CaM-зависимые киназы (CaMK) I и IV, требуют дальнейшего фосфорилирования белками класса F Ca 2+ /CaM-зависимая киназа киназы 1 и 2 (CaMKK1, CaMKK2). ).Активированный CaMKK2 также фосфорилирует α-субъединицу AMP-активируемой протеинкиназы (AMPK) и образует мультимерный белковый комплекс, состоящий из Ca 2+ /CaM, CaMKK2 и субъединиц AMPKα и β [5] (). Важно отметить, что регуляторная гамма (γ) субъединица AMPK, которая воспринимает изменения в соотношении АТФ:АМФ, не требуется для этого взаимодействия, так что активация AMPK в этом сценарии уникальна для колебаний внутриклеточного Ca 2+ . Более того, взаимодействие CaMKK2 и AMPKα происходит через их киназные домены, а CaMKK2 должен существовать в активированной конформации, чтобы взаимодействовать с AMPKα, но не с другими его киназными субстратами, CaMKI и CaMKIV [6].Таким образом, полная активация Ca 2+ /CaM-зависимых эффекторных молекул каскада киназ завершается соответствующей регуляцией их клеточных функций.

Box 2

Киназа CaM Исторический обзор

Поскольку кальций (Ca 2+ ) является 5-м -м наиболее распространенным элементом в земной коре и организме человека, его появление в качестве вездесущего и проникающего вторичного мессенджера был непредсказуем. В то время как Ca 2+ существует в мМ концентрациях в биологических жидкостях, подобное повышение свободного Ca 2+ в любой живой клетке было бы катастрофическим.Следовательно, свободный Ca 2+ внутри клеток жестко регулируется в диапазоне нМ, и клетки адаптировали несколько механизмов для достижения этого, включая эволюционное появление многочисленных насосов Ca 2+ и каналов, связанных с плазменными, митохондриальными и внутриклеточными мембранами. а также множество белков, связывающих Ca 2+ [56]. Многие из этих белков выполняют буферную функцию, воспринимают или контролируют частоту, амплитуду или диффузию Ca 2+ внутри клетки.Однако только один Ca 2+ -связывающий белок, кальмодулин (CaM), является незаменимым, повсеместно экспрессируется и служит первичным внутриклеточным рецептором для Ca 2+ , тем самым опосредуя большинство функций вторичного мессенджера иона [1].

CaM был первоначально идентифицирован в змеином яде как активатор циклической нуклеотидной фосфодиэстеразы (PDE) [57], и впоследствии было показано, что он требует [59] и связывает Ca 2+ [60]. Вскоре после этого белок был независимо «обнаружен» несколькими исследователями, работавшими над разными биологическими системами, и получил разные названия.Название кальмодулин было предложено исследователям в этой молодой области в 1978 году в качестве объединяющего названия и принято в течение года или двух. Обзор его ранней истории см. в [2,61]. С момента своего открытия CaM был предметом почти 32 000 статей, цитируемых в PubMed (в вставке 2). Было идентифицировано более 120 партнеров по связыванию CaM, которые включают представителей практически всех основных классов клеточных белков.

Ранние роли CaM в эндокринологии и метаболизме были продемонстрированы его участием в действии ФСГ в тестикулярных клетках Сертоли путем регуляции циклической АМФ-ФДЭ [62] и в качестве интегральной регуляторной субъединицы гетеротетрамерного метаболического фермента фосфорилазы киназы (комплекс также регулируется цАМФ) [63] соответственно.Эти ранние результаты предвосхитили последующее открытие того, что, помимо цАМФ-опосредованных путей, CaM регулирует множество других внутриклеточных сигнальных каскадов, включающих оксид азота, растворимые фосфолипиды, ядерные рецепторы и мембранные рецепторы/ионные каналы [56]. Другие мишени CaM включают несколько насосов/каналов Ca 2+ , протеинфосфатазу, кальцинейрин и ряд CaM-зависимых протеинкиназ (CaMK) [64]. В то время как ранняя область CaM была обусловлена ​​исследованиями CaM (в вставке 2) [65], значительный рост публикаций CaM отражает клонирование и последующие механистические исследования CaMKs [64,66,67].Биохимические исследования CaMKIV [68] и CaMKI [69] показали, что каждый из них требует не только связывания CaM, но и фосфорилирования Thr в петле активации для проявления максимальной активности. Эти результаты привели к открытию двух восходящих киназ CaM kinase (CaMKK) CaMKK1 [70] и CaMKK2 [71]. Необходимость одной протеинкиназы регулировать другую напоминала каскад киназ MAP и по аналогии называлась каскадом киназ CaM. Было показано, что CaMKK2 активирует не только CaMKI и CaMKIV, но и главную метаболическую протеинкиназу AMPK [72].Таким образом, CaMKK2 стал основным CaMK, участвующим в регуляции метаболического гомеостаза.

Рисунок I, вставка 2

Хронология публикаций, связанных с CaM и CaMK

Графическое изображение исторического увеличения количества публикаций PubMed® по CaM (черная линия) и Ca 2+ /CaM-зависимых киназы (CaMK) (красная линия). Выделенные открытия включают клонирование генов следующих компонентов каскада: CaM — 1981 [65]; киназа легких цепей миозина гладких мышц (smMLCK) — 1986 г. [66]; CaM киназа II α (CaMKIIα) – 1987 г. [67]; CaMKIV — 1991 [68]; СаМКИ — 1993 [69]; AMP-активируемая протеинкиназа α (AMPKα) – 1995 г. [72]; CaMK киназа 1 (CaMKK1) — 1995 г. [70]; СаМКК2 — 1997 [71].

Ca 2+ /CaM-зависимый киназный каскад опосредует плейотропные метаболические ответы на физиологические и патофизиологические стимулы

Восходящие внеклеточные сигналы, такие как инсулин из поджелудочной железы, адипогенные стимулы из белой жировой ткани (WAT) и липополисахарида (LPS) , аминокислоты, гормоны и глюкоза из кровотока связываются с соответствующими рецепторами, которые вызывают повышение внутриклеточной концентрации Ca 2+ и накопление Ca 2+ /CaM-мишеней, таких как CaMKK2.Повышенное сродство и связывание Ca 2+ /CaM с CaMKK2 приводит к увеличению активности киназы CaMKK2, которая фосфорилирует и активирует CaMKIV, AMPK и CaMKI. Активация CaMKI участвует в регуляции клеточного роста, что наблюдается при удлинении и ветвлении нейритов [73], а также во время контроля клеточного цикла [74]. CaMKK2-зависимая активация AMPK приводит к регуляции энергетического баланса, особенно в головном мозге [10], печени [33] и жировой ткани [44]. Регуляция активности CaMKIV приводит к контролю программ синтеза белка и экспрессии генов, реагирующих на питательные вещества [35] и гормоны [14].

Тканеспецифическая регуляция метаболизма с помощью Ca

2+ /CaM-зависимого киназного каскада

Связь между различными метаболическими тканями и органами обеспечивает надлежащий поток энергии и сбалансированное потребление и использование калорий для поддержания гомеостаза энергии в организме. Передача сигналов Ca 2+ /CaM имеет решающее значение для опосредования последующих эффектов гормонов, метаболитов, воспалительных агентов и нейроэндокринных сигналов, которые координируют перекрестные помехи в тканях, чтобы сбалансировать уравнение энергии.Эпидемиологические исследования показали, что несколько признаков метаболического синдрома, включая ожирение и диабет, связаны с аномальными уровнями Ca 2+ в сыворотке [7,8]. Как обсуждалось ранее, комплекс Ca 2+ /CaM опосредует усиление сигналов Ca 2+ посредством активации строго регулируемого набора протеинкиназ, которые сами по себе выполняют критические функции в ключевых метаболических тканях. Обзор недавних разработок в области исследования каскада Ca 2+ /CaM-зависимой киназы, поскольку они относятся к метаболическому гомеостазу, обсуждается ниже и резюмируется в .Поскольку практически все физиологические действия, относящиеся к метаболизму, проиллюстрированные в, являются общими для каскадов, использующих CaMKK2 в качестве наиболее восходящей киназы, этот обзор будет сосредоточен исключительно на этих путях.

CaMKK2 регулирует энергетический гомеостаз всего тела посредством координации действий ключевых метаболических тканей

В головном мозге CaMKK2 и AMPK функционируют для контроля аппетита и энергетического гомеостаза [10], тогда как CaMKK2-опосредованная активация CaMKIV необходима для развития гранулярных клеток мозжечка [29].CaMKK2 необходим для регуляции симпатического тонуса [14] и формирования долговременной памяти [19,23], а также участвует в тревожности и биполярном расстройстве [75,76]. В печени CaMKK2 регулирует AMPK, чтобы способствовать глюконеогенезу, подавляя липогенез de novo [33]. Ось CaMKK2/CaMKIV в печени также способствует развитию неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) и способствует прогрессированию гепатоцеллюлярной карциномы [35]. В белой жировой ткани (WAT) CaMKK2 фосфорилирует AMPK, чтобы регулировать ожирение и дифференцировку преадипоцитов [44].В бурой жировой ткани (БЖТ) CaMKK2 играет роль в адаптивном термогенезе. В поджелудочной железе CaMKK2 действует как привратник для секреции инсулина β-клетками и контролирует периферическую чувствительность к инсулину [52]. В сердечно-сосудистой системе CaMKK2 обеспечивает защиту от атеросклероза [30]. В костях CaMKK2 также регулирует прирост костной массы [14,16].

Мозг

Мозг потребляет около 70% всей глюкозы в организме, и его нормальные функции зависят от оптимального диапазона уровней глюкозы.В рамках своей роли в обеспечении централизованного контроля над всем организмом мозг позвоночных, особенно гипоталамус, отвечает за интеграцию метаболических сигналов от периферических органов и тканей [9]. CaMKK2 высоко экспрессируется в дугообразном ядре (ARC) гипоталамуса и играет фундаментальную роль в энергетическом гомеостазе всего тела [10]. В состоянии голодания орексигенный пептид грелин высвобождается из грелинэргических клеток кишечника и связывается с родственным ему рецептором (GHSR, или рецептором, стимулирующим секрецию гормона роста) на пресинаптических нейронах, которые экспрессируют орексигенные гормоны нейропептид Y (NPY) и агути-родственный белок. AgRP), что приводит к высвобождению Ca 2+ из внутриклеточных депо.Орексин А, нейропептид, стимулирующий аппетит, действует через потенциал-зависимые каналы Са 2+ L-типа, увеличивая внутриклеточное содержание Са 2+ в нейронах гипоталамуса, продуцирующих NPY [11]. Вместе эти сигналы Ca 2+ приводят к активации CaMKK2 и фосфорилированию AMPK, которые необходимы для регуляции гипоталамической экспрессии NPY и AgRP. Эти результаты обеспечивают механизм того, как два орексигенных сигнала, грелин и орексин А, функционируют через CaMKK2 и его целевую AMPK в специфических клеточных популяциях гипоталамуса для контроля аппетита и энергетического гомеостаза [10, 11].Фактически, мыши, лишенные CaMKK2 , не реагируют на грелин, у них снижена экспрессия NPY и, следовательно, они потребляют меньше пищи по сравнению с мышами дикого типа (WT), которых кормили парами. Эти результаты частично объясняют, почему мыши CaMKK2 -null защищены от увеличения веса, вызванного диетой с высоким содержанием жиров (HFD), резистентности к инсулину и непереносимости глюкозы [10].

Мозговой серотонин представляет собой нейротрансмиттер, который модулирует аппетит и расход энергии при связывании Htr1a и Htr2b (рецептор 5-гидрокситриптамина (серотонина) 1A и 2B, соответственно) на нейронах ARC гипоталамуса, запуская белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB) -опосредованная регуляция генов, способствующих питанию [12,13].Напротив, серотонин, связывающийся с рецепторами Htr2c на вентромедиальных гипоталамических (VMH) нейронах, индуцирует фосфорилирование CaMKIV через CaMKK2 [12]. Активный CaMKIV фосфорилирует CREB, что в данном случае способствует экспрессии генов, снижающих симпатический тонус [14]. Поскольку симпатическая нервная система ингибирует пролиферацию остеобластов и способствует резорбции кости остеокластами [15], делеция CaMKK 2 в нейронах VMH снижает прирост периферической костной массы [14]. В недавнем исследовании описана двойная регуляторная роль, благодаря которой CaMKK2-активация CaMKIV предотвращает преждевременную дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток в остеобласты, продуцирующие костный матрикс, тогда как активность CaMKK2 приводит к фосфорилированию CREB и последующей дифференцировке остеокластов.Таким образом, увеличение массы трабекулярной кости и количества остеобластов, а также сопутствующее уменьшение количества остеокластов было объяснено переходом от катаболических к анаболическим путям у мышей с дефицитом CaMKK2 во время ремоделирования кости и гомеостаза [16]. Фенотипические различия, наблюдаемые в приросте костной массы в результате потери CaMKK2 , лучше всего объясняются внутренними функциями его клеток. В исследованиях серотонина использовали специфичную для VMH делецию CaMKK2 [14], оставляя функцию CaMKK2 нетронутой в предшественниках остеокластов и остеобластов.В исследованиях абляции всего тела CaMKK2 [16] клеточно-автономная роль CaMKK2 в остеобластах и ​​предшественниках остеокластов, возможно, сместила баланс в сторону дифференцировки остеобластов до такой степени, что вклад симпатического тонуса в прирост костной массы становится вторичным или даже незначительный.

Функции мозга более высокого порядка необходимы для удовлетворения желания есть — мозг способствует поведенческим адаптациям, необходимым для накопления пищи, создавая память о событиях для следующего раунда кормления [17,18].Каскад киназ Ca 2+ /CaM повышает регуляцию и активирует CREB, чтобы индуцировать нижестоящие программы экспрессии генов, необходимые для формирования долговременной памяти (LTM) и различных типов обучения [19–22]. CaMKK2 требуется во время формирования пространственной памяти и для повышения уровня регуляции и активации CREB, но не для LTM контекстуального страха [19,23]. За действием CaMKK2 лежит CaMKIV, который необходим для контекстной LTM [21]. Роль CaMKIV во время пространственного обучения остается в значительной степени неопределенной. Поскольку CaMKIV активируется после LTP в синапсах CA1 гиппокампа [24], а CaMKK2 необходим во время формирования памяти гиппокампа [23], вполне вероятно, что CaMKIV действует ниже CaMKK2 во время пространственного обучения для установления позднего LTP CA1.

В дополнение к обучению и памяти, метаболический синдром и церебральная ишемия связаны с нарушением использования энергии и нарушением регуляции передачи сигналов Ca 2+ [25]. Неудивительно, что метаболический синдром является основным фактором риска инсульта, который также включает снижение когнитивных функций как персистентную патологию [26]. Ca 2+ /CaM-зависимые киназы связаны с эндогенными защитными функциями против цереброваскулярных повреждений. У нулевых мышей CaMKK2- и CaMKIV- наблюдаются отягчающие повреждения головного мозга и нарушения поведения после окклюзии средней мозговой артерии (MCAO) [27,28].У мышей CaMKIV с нокаутом наблюдались более тяжелые ишемические повреждения и более высокая смертность, чем у мышей CaMKK2 -/- , что позволяет предположить, что, возможно, CaMKIV находится ниже по течению от CaMKK2. Фосфорилирование CaMKIV приводит к его ядерной транслокации и последующему фосфорилированию гистондеацетилазы 4 (HDAC4), которая экспортируется из ядра, обеспечивая транскрипцию CREB, фактора выживания нейронов [27,28]. Сходным образом и CaMKK2, и CaMKIV играют важную роль в пролиферации и выживании нейронов зернистых клеток мозжечка путем фосфорилирования CREB [29].CaMKK2/CaMKIV-регулируемая экспрессия и активация CREB [29] способствует транскрипции генов, способствующих выживанию, включая Bdnf (нейротрофический фактор головного мозга) во время развития гранулярных клеток [29] и Bcl2 во время ишемии [27,28].

Интересно, что как CaMKK2, так и CaMKIV сохраняют целостность гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Обработанные MCAO мыши CaMKK2 -/- и CaMKIV -/- продемонстрировали потерю белка коллагена IV BBB и снижение экспрессии разрушающих внеклеточный матрикс Ca 2+ -зависимых металлопротеиназ матрикса (MMP) 2 /9 [27,28].Было высказано предположение, что CaMKK2 обеспечивает защиту эндотелиальным клеткам, которые в первую очередь составляют собственно ГЭБ [28]. CaMKK2 фосфорилирует как AMPK, так и SIRT1, деацетилазу гистонов класса III, в эндотелии аорты мышей. Эта двойная активация вызывает противовоспалительные явления в цитоплазме и ядерной транскрипции антиоксидантов [30]. Механизм с участием каскада киназ Ca 2+ /CaM, который обеспечивает гомеостаз эндотелиальных клеток в ГЭБ, еще предстоит полностью выяснить, хотя ишемические модели убедительно предполагают, что он включает активацию CaMKIV с помощью CaMKK2 [27, 28], в отличие от того, что наблюдается в эндотелия аорты, которому требуется AMPK [30].

В отличие от CaMKIV, роль AMPK в ишемическом повреждении нейронов является спорной. Хотя инсульт индуцирует повышенное фосфорилирование AMPK, не наблюдалось различий в уровнях активированной AMPK между мышами, получавшими плацебо, и мышами, получавшими селективный ингибитор CaMKK2 (STO-609) до MCAO [27]. Эти данные свидетельствуют о том, что активация AMPK во время инсульта не зависит от активности CaMKK2 и что нейропротекторные эффекты CaMKK2 не опосредуются через AMPK. Согласно обзору Ronnett et al.[31], многочисленные исследования содержат противоречивые утверждения о преимуществах и недостатках активации AMPK после инсульта. Однако в этих отчетах не было специально изучено фосфорилирование AMPK с помощью CaMKK2. Недавнее исследование неонатального гипоксически-ишемического повреждения головного мозга продемонстрировало патологическую активацию оси CaMKK2-AMPK в нейронах [32]. Интересно, что в то время как инактивация AMPK во время ишемического повреждения способствует выживанию нейронов, ингибирование AMPK до инсульта повышает чувствительность нейронов и усугубляет гибель клеток [31].В совокупности эти исследования подчеркивают важность внешних воздействий, типов клеток и событий развития, которые частично отражают метаболические вклады каскада киназы Ca 2+ /CaM в головном мозге и выбор эффекторных молекул, которые обеспечивают клеточно-специфические ответы, которые связаны с нарушениями метаболического гомеостаза.

Печень

Хотя гипоталамический CaMKK2 играет центральную роль в контроле энергетического гомеостаза всего организма [10], мало что было известно о его функции в периферических метаболических тканях.В исследовании Anderson et al. [33], мышей дикого типа кормили парами, чтобы соответствовать уровню потребления CaMKK2 -нулевых мышей, поддерживаемых на HFD, учитывая, что делеция CaMKK2 снижает аппетит [10]. Хотя парное кормление незначительно замедляло прибавку в весе у мышей дикого типа, оно не улучшало толерантность к глюкозе [33]. Следовательно, сниженного потребления пищи недостаточно, чтобы полностью объяснить улучшенный метаболический статус мышей CaMKK2 -/- , что указывает на роль передачи сигналов Ca 2+ /CaM через CaMKK2 в периферических метаболических тканях.

При длительном голодании печень обеспечивает глюкозу и кетоновые тела, которые являются источниками энергии для мозга [34]. Печень является центральным метаболическим органом, ответственным за поддержание уровня глюкозы в плазме и регулирование уровня метаболитов в крови, включая аминокислоты и жирные кислоты (ЖК), упакованные в виде липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) для транспорта [34]. Гепатоциты, составляющие паренхиматозные клетки печени, необходимы для ее метаболической способности и экспрессируют CaMKK2.Острой делеции печеночного CaMKK2 достаточно для снижения уровня глюкозы в крови и улучшения толерантности к глюкозе у сытых и голодных мышей [33]. Первичные гепатоциты (ПГ), выделенные от CaMKK2 -нулевых мышей, продуцировали меньше глюкозы, что сопровождалось снижением экспрессии глюконеогенных генов глюкозо-6-фосфатазы ( G6pc ) и фосфоенолпируваткарбоксикиназы ( PEPCK ) за счет клеточного автономная роль CaMKK2 в фосфорилировании печеночного HDAC5 [33]. Подобно функции HDAC4 в нейронах, фосфорилирование HDAC5 снимает репрессию транскрипции коактиватора γ-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом 1-α (PGC1-α), и активирует экспрессию генов, связанных с глюконеогенезом [33]. CaMKK2 -/- мыши также демонстрировали более высокие уровни ацилкарнитина по сравнению с таковыми у мышей дикого типа по мере того, как мыши переходили от состояния сытости к состоянию натощак. Исследования in vitro подтвердили, что абляция CaMKK2 увеличивала как липогенез, так и окисление липидов, одновременно со снижением утилизации глюкозы в печени, оба из которых согласуются с переключением метаболизма с глюкозы на жировой [33]. Повышенное окисление FA, наблюдаемое у мышей с нокаутом CaMKK2 , также может быть компенсаторным ответом на общее снижение утилизации глюкозы у этих животных, что может объяснить их стеатоз печени, наблюдаемый в ответ на длительное голодание, не сопровождающийся другими патофизиологическими симптомами [33]. ].Таким образом, вклад передачи сигналов Ca 2+ /CaM через CaMKK2 в регуляцию энергетического гомеостаза включает не только гипоталамический контроль аппетита [10], но и скоординированную функцию в периферических тканях, таких как печень, для поддержания базальных уровней глюкозы путем контроля. производство глюкозы печенью [33] ().

Печень-центрические метаболические функции CaMKK2

В печени абляция CaMKK2 влияет на метаболическую гибкость многочисленных путей, как указано звездочками (*).Потеря CaMKK2 в ответ на питание с высоким содержанием жиров снижает уровни свободных жирных кислот (FFA), триглиерцидов (TG) и липопротеинов очень низкой плотности (VLDL), а также липопротеинов низкой плотности и холестерина (не показано) [52]. В соответствии с этими наблюдениями, специфической для печени абляции CaMKK2 достаточно для улучшения чувствительности к инсулину [33]. Первичные гепатоциты, лишенные CaMKK2 , демонстрируют повышенный липогенез de novo наряду с повышенным β-окислением [33].В контексте рака печени CaMKK2 необходим для управления передачей сигналов mTOR/S6K для стимулирования синтеза белка, который увеличивает пролиферацию раковых клеток [35].

Гепатоцеллюлярная карцинома (ГЦК) является одной из ведущих причин смерти от рака во всем мире, и, особенно в США, ее рост заболеваемости напрямую связан с началом ожирения у взрослых [38]. Ca 2+ , как описано ранее, был эпидемиологически связан с ожирением, и несколько исследований также выявили его роль в ГЦК.Экспрессия CaMKK2 заметно повышается при ГЦК по сравнению с соответствующей нормальной тканью и аналогичным образом в нескольких клеточных линиях рака печени человека и мыши [35]. Выживаемость пациентов с ГЦК также обратно коррелирует с высокой экспрессией CaMKK2 . В соответствии с этими выводами нокдаун или фармакологическое ингибирование CaMKK2 значительно снижало образование колоний и пролиферацию клеток рака печени, что было спасено за счет сверхэкспрессии экзогенных CaMKK2, , но не киназных мутантных версий белка.Таким образом, активность CaMKK2 играет важную роль в механизме роста клеток рака печени [35]. CaMKK2 способствует росту клеток рака печени в первую очередь через CaMKIV, который вместе с CaMKK2 обеспечивает каркас для скоординированной регуляции мишени киназы рапамицина/рибосомного протеина S6 у млекопитающих, белков 70 кДа (mTOR/S6K), которые реагируют на статус питания для управления белком. синтез [35] (). Ранее было показано, что CaMKIV активируется при ГЦР человека и крысы [34].Абляция CaMKIV в фенокопиях клеточных линий рака печени CaMKK2 делеция, и хотя эксперименты по спасению с повторной экспрессией CaMKK2 восстанавливали синтез белка и дефекты пролиферации как в CaMKK2-, так и в CaMKIV -knockdown клетках, 904 сверхэкспрессии было недостаточно, чтобы полностью восстановить потерю CaMKK2 [35].

Исследования ксенотрансплантата in vivo показали, что потеря CaMKK2 в клетках PHM1 (p53-null/Myc-трансформированные раковые клетки печени), введенная подкожно голым мышам, замедляла рост опухоли и уменьшала объем опухоли по сравнению с опухолями, происходящими из WT PHM1 [ 35].Кроме того, фармакологического лечения голых мышей с опухолями, происходящими от WT PHM1, с помощью STO-609 было достаточно для подавления разрастания опухоли. В мышиной модели рака печени с диэтилнитрозамином (DEN) лечение STO-609 привело к уменьшению объема опухоли на 20%, в то время как у мышей, получавших носитель, объем опухоли увеличился на 50% по данным ПЭТ/КТ [35]. Активность CaMKK2 необходима для агрессивного роста рака печени, и ее ингибирования достаточно для блокирования нижестоящего сигнального механизма, что приводит к ослаблению роста опухоли in vivo. Учитывая, что мыши CaMKK2 -/- устойчивы к HFD-индуцированному ожирению [33], основному фактору риска ГЦК, и защищены от LPS-индуцированного фульминантного гепатита [37], неудивительно, что CaMKK2 значительно способствует пролиферации раковых клеток. Возможно, еще более значительным является потенциал для нацеливания на сигнальную ось CaMKK2/CaMKIV с использованием STO-609 в качестве терапевтического средства. Несколько исследований были сосредоточены на сигнальных компонентах Ca 2+ и, в частности, CaMKK2, чтобы изучить новые терапевтические возможности для борьбы с жировой болезнью печени и раком [39,40].Байкалин, полифенольное соединение, снижал вес жира, печени и всего тела у мышей, получавших HFD, путем ингибирования пути CaMKK2-AMPK [39], в то время как бортезомиб, ингибитор протеасом и средство для лечения множественной миеломы, активировал синтез белка CaMKK2 в груди человека. линии раковых клеток [40]. Только время, дальнейшие исследования и, в конечном счете, клинические испытания на людях покажут осуществимость такой стратегии.

Жировая ткань

После кормления, стимулированные орексигенными сигналами в головном мозге, глюкоза и ЛПОНП, вырабатываемые печенью, превращаются в триацилглицериды (ТАГ) в жировой ткани.Во время голодания или физических упражнений ТАГ гидролизуются в глицерин и свободные жирные кислоты (СЖК), которые затем транспортируются в печень для использования во время глюконеогенеза. Таким образом, адипоциты в значительной степени уравновешивают накопление и высвобождение липидов, что совпадает с переходом от кормления к голоданию [41]. Ожирение, метаболический синдром и связанные с ними осложнения часто характеризуются дисфункцией жировой ткани. Эти дисфункции включают повышенное рекрутирование макрофагов, аномальную микроциркуляцию и нарушенную продукцию адипокинов [42].Нарушение передачи сигналов Ca 2+ , сопровождающее ожирение, также связано с ослабленной дифференцировкой предшественников преадипоцитов [43]. CaMKK2 -null мыши демонстрируют повышенное ожирение при кормлении стандартным кормом из-за увеличения размера и количества адипоцитов [44]. Экспрессия CaMKK2 подавляется, когда преадипоциты дифференцируются в зрелые адипоциты, в то время как удаление in vitro или фармакологическое ингибирование CaMKK2 усиливают адипогенез [44]. Взятые вместе, эти находки предполагают, что CaMKK2 необходим во время этого процесса дифференцировки.Увеличение внутриклеточного Ca 2+ приводит к CaMKK2 активации AMPK в преадипоцитах, которые вместе поддерживают экспрессию преадипоцитарного фактора-1 ( Pref-1 ). Pref-1, в свою очередь, поддерживает экспрессию Sox9 посредством фосфорилирования ERK1/2. Sox9 ингибирует транскрипцию ранних адипогенных факторов, таких как C/EBPβ и C/EBPδ , и в конечном итоге притупляет другие нижестоящие события, которые поддерживают дифференцированное состояние адипоцитов [44]. Таким образом, CaMKK2 и AMPK играют клеточно-автономные роли в преадипоцитах для поддержания недифференцированного состояния [44], аналогично их роли в ремоделировании костей [16], развитии зернистых клеток мозжечка и гранулопоэзе [45].Т.о., передача сигналов Ca 2+ /CaM устойчиво функционирует в нескольких популяциях клеток-предшественников для поддержания их недифференцированного, пролиферативного состояния и использует клеточно-автономный и уникальный механизм, включающий CaMKK2.

Хотя CaMKK2 не экспрессируется в зрелых адипоцитах [44], в исследованиях сообщалось о такой экспрессии в жировой ткани, подвергшейся экзогенной гормональной стимуляции [46,47]. В ответ на тиреоидный гормон повышенная концентрация Ca 2+ и активация AMPK через CaMKK2 наблюдались в адипоцитах, гипоморфных для Lkb1, альтернативной вышестоящей киназы для активации AMPK [47].Между тем, CaMKK2, как сообщается, регулирует действие AMPK в ответ на глюкагон, который затем фосфорилирует ацетил-КоА-карбоксилазу 1 (ACC1) в адипоцитах. Индуцированное глюкагоном фосфорилирование АСС1 ослабляет его активность при синтезе ЖК [46]. Поскольку увеличение внутриклеточного Ca 2+ в адипоцитах не индуцировалось глюкагоном, механизм активации AMPK еще предстоит выяснить и согласовать с предыдущими данными. Одна из возможностей заключается в том, что глюкагон повышает экспрессию CaMKK2 , поскольку этот ген является событием, регулируемым стимулом в различных типах клеток [35,48-50].

Поджелудочная железа

Двумя ключевыми регуляторами метаболизма печени являются гормоны поджелудочной железы глюкагон и инсулин. Хотя баланс между притоком и оттоком Ca 2+ , критически важным для регуляции продукции инсулина бета-клетками поджелудочной железы, хорошо известен [51], молекулярные основы, которые способствуют этому процессу, плохо изучены. Недавние сообщения демонстрируют ключевую роль передачи сигналов Ca 2+ и компонентов каскада киназы Ca 2+ /CaM в продукции и секреции инсулина.Экспрессия CaMKK2 в значительной степени коррелирует с β-клетками и лишь незначительно с α-клетками, продуцирующими глюкагон. Более того, CaMKK2 не требуется для поддержания структуры островков, полярности β-клеток или продукции гормонов [52]. Фактически, потеря CaMKK2 приводила к увеличению содержания инсулина на островок и увеличению секреции инсулина островками поджелудочной железы. Следовательно, кажется, что CaMKK2 является важным компонентом Ca 2+ -опосредованного ответа на передачу сигналов глюкозы в β-клетках, действуя как молекулярный реостат для регуляции секреции и, возможно, продукции инсулина.Активность CaMKK2 способствует перепроизводству поджелудочной железой и избыточной секреции инсулина во время хронического метаболического стресса, такого как кормление HFD, что способствует резистентности к инсулину и непереносимости глюкозы у мышей дикого типа. CaMKK2 -нулевые мыши, которых кормили стандартным кормом, имеют уровни инсулина в плазме, которые немного выше, чем у мышей дикого типа, но все же находятся в пределах нормальных физиологических уровней. Хронический метаболический стресс не может в дальнейшем индуцировать выработку или секрецию инсулина, поскольку CaMKK2, необходимый для этих процессов, отсутствует [52].В сочетании с его ролью в контроле насыщения (мозг) [10], метаболической конверсии (печень) [33] и накоплении (жировой жир) [44], эти недавно оцененные функции CaMKK2 в поджелудочной железе также частично способствуют защите от вызванных диетой непереносимость глюкозы и резистентность к инсулину наблюдались у мышей CaMKK2 -/- .

Точный механизм, с помощью которого CaMKK2 регулирует секрецию и/или продукцию инсулина, еще предстоит изучить. Возможно, потеря CaMKK2 приводит к увеличению секреторных гранул и/или увеличению количества гранул, готовых к секреции на плазматической мембране.Другие сообщения предполагают, что после увеличения внутриклеточного Ca 2+ CaMKK2 действует через AMPK, чтобы регулировать секрецию инсулина и выживание β-клеток в ответ либо на уридиндифосфат [53], либо на лептин, полученный из жировой ткани [54]. Тем не менее, механизм, с помощью которого CaMKK2 регулирует секрецию инсулина, требует изучения и даже может быть использован для лечения СД2.

CaMKK2 также участвует в программировании клонов панкреатических α-β-клеток [55], что является привлекательной терапевтической стратегией для диабета 1 типа (T1D), который характеризуется потерей массы β-клеток.Анализ транскриптомных, протеомных и фосфопротеомных профилей α- и β-клеток показал, что CaMKK2 имеет пониженную экспрессию и фосфорилирование в β-клетках по сравнению с α-клетками [55]. Нокдаун CaMKK2 in vitro в α-клетках или обработка STO-609 приводили к увеличению экспрессии инсулина и других ключевых маркеров β-клеток, хотя экспрессия глюкагона также увеличивалась. Эти данные свидетельствуют о сильном потенциале ингибирования этой киназы во время трансдифференцировки α-to-β [55].Панкреатические α- и β-клетки происходят от одного и того же эндокринного предшественника во время развития. Зная, что CaMKK2 участвует в решении клеточных судеб в гранулярных клетках мозжечка, жировой ткани [44], кости [16] и гранулоцитарно-моноцитарных предшественниках [45], вполне вероятно, что CaMKK2 также играет роль во время дифференцировки этих типов клеток поджелудочной железы. CaMKK2 -нулевые мыши имели островки поджелудочной железы, которые выглядели морфологически нормальными и сохраняли клетки, экспрессирующие глюкагон, которые предположительно были α-клетками [52].Однако паттерн экспрессии других дефинитивных α- и β-клеток не был особенно оценен [52], и было бы интересно исследовать роль CaMKK2 в дифференцировке островковых клеток поджелудочной железы. Вполне вероятно, что делеция CaMKK2 в эндокринных предшественниках либо наделяла α-клетки способностью продуцировать инсулин и/или искажала дифференцировку в сторону β-клеток-предшественников.

Заключительные замечания и перспективы на будущее

В этом обзоре мы представляем синтез самых последних и критических отчетов, подчеркивающих роль Ca 2+ /CaM-зависимого киназного каскада в регуляции метаболизма организма.Каскад киназ, запускаемый лиганд-рецепторным связыванием Ca 2+ с CaM, представляет собой жестко регулируемый механизм, повсеместно присутствующий в каждой ключевой метаболической ткани, который обеспечивает плейотропное действие, варьирующееся от регуляции потребления пищи до расхода энергии и запасания топлива. Помимо возрождения этих ранее недооцененных концепций, в этом обзоре подчеркивается потенциал ингибирования членов этого киназного каскада для лечения метаболических заболеваний, таких как ожирение, диабет и даже рак.Из киназ в этом Ca 2+ /CaM-зависимом пути CaMKK2 в настоящее время кажется наиболее привлекательной терапевтической мишенью. Ингибирование CaMKK2 у мышей приводит к снижению потребления пищи, способствует снижению веса и в целом улучшает гомеостаз глюкозы в организме [10,33]. CaMKK2 также ингибирует дифференцировку предшественников в зрелые адипоциты [44]. Изучение действия CaMKK2 в типах клеток поджелудочной железы предполагает профилактическую роль против развития резистентности к инсулину [52]. Возможность нацеливания на эту киназу для индукции трансдифференцировки α-клеток в β может повлиять на стратегии лечения СД1 [55].Кроме того, клеточно-автономные функции CaMKK2 в макрофагах [37], которые играют ключевую роль в различных метаболических тканях, предлагают альтернативную стратегию ослабления плейотропного действия этой киназы путем фармакологического ингибирования. Наконец, введение in vivo STO-609 мышам с опухолями печени значительно регрессировало опухолевой нагрузкой [35]. STO-609 в настоящее время является наиболее селективным и мощным фармакологическим ингибитором CaMKK2. Ограниченная доступность информации о фармакокинетических свойствах и токсичности STO-609, а также об оптимальном способе упаковки и введения ингибитора — все это вопросы, которые необходимо решить, прежде чем можно будет рассматривать STO-609 в качестве терапевтического средства-кандидата для лечения возникающих патологий. от метаболической дисфункции.

Несмотря на всю информацию, обобщенную в этом обзоре, относительно критических ролей компонентов Ca 2+ /CaM-зависимых киназ в энергетическом балансе всего тела, ряд ключевых вопросов остается без ответа (см. Нерешенные вопросы). Функция CaMKK2 остается в значительной степени неопределенной в различных метаболических тканях, таких как бурая жировая ткань, сердечная и скелетная мускулатура, селезенка и почки. В частности, в скелетных мышцах, хотя CaMKK2, по-видимому, не экспрессируется в этой ткани, врожденное удаление CaMKK2 приводит к явной мышечной гипертрофии.Эти данные предполагают, что CaMKK2 может регулировать миогенные гуморальные факторы, что представляет собой еще одну область, требующую дальнейшего изучения.

Ящик для нерешенных вопросов

  • Какова роль передачи сигналов CaMKK2 в неизученных метаболических тканях (например, в бурой жировой ткани, скелетных и сердечных мышцах, селезенке и почках)?

  • Какие сигналы (например, гормоны, метаболиты) контролируют экспрессию генов членов оси Ca 2+ /CaM/CaMK (т.е. Спокойствие , CaMKK2 , AMPK , CaMKIV ) в ответ на физиологические или патофизиологические состояния? Координировано ли регулируется экспрессия этих компонентов пути?

  • Каковы клеточно-специфические функции компонентов пути Ca 2+ /CaM-зависимой киназы? Являются ли известные функции Ca 2+/ CaM-зависимых киназ приписываемыми обычным типам клеток, повсеместно присутствующим во всех метаболических органах (т.е. макрофаги)?

  • Какова субклеточная локализация CaMKK2? CaMKK2 связан или привязан к внутриклеточным мембранам? Перемещается ли CaMKK2 между цитоплазмой и ядром? Какие механизмы контролируют внутриклеточный транспорт и/или удержание CaMKK2?

  • Можно ли определить альтернативные и/или дополнительные мишени/субстраты для CaMKK2? Если да, то каковы их клеточно- или тканеспецифические функции после действия Ca 2+ /CaM/CaMKK2?

  • Способствует ли CaMKK2 метаболическому перепрограммированию, контролируя использование топливного субстрата?

Помимо консенсусных связывающих последовательностей в 5′-нетранслируемой области гена CaMKK2 человека для факторов транскрипции Ikaros, Runx1 и GATA1 [5], очень мало известно о регуляции CaMKK2 и CaMKIV экспрессия генов.Как контролируются гены CaMKK2 и CaMKIV ? Повышающая регуляция экспрессии CaMKK2 наблюдалась в ходе прогрессирования опухоли печени в образцах человека и мыши [35], и экспрессия CaMKIV также повышалась в опухолях печени человека и крысы [36]. Будет интересно определить различные механизмы регуляции экспрессии этих генов при патологических и физиологических состояниях, или же эти события являются просто результатом компенсаторных процессов.Более того, как CaMKK2, так и CaMKIV обладают плейотропными и клеточно-автономными функциями в различных метаболических органах. Имеются ли ткане- или клеточно-специфические механизмы для регуляции экспрессии этих киназ?

Анализ объемной ткани имеет тенденцию разбавлять вклад отдельных и недопредставленных типов клеток по сравнению с паренхиматозным типом клеток. Ранее в печени было продемонстрировано, что фракционирование типов клеток печени перед транскриптомным анализом выявило уникальные клеточно-центрические паттерны экспрессии генов, генерируемые в ответ на онкогенный или хронический метаболический стресс [56].Выполнение анализа отдельных клеточных популяций на основе OMICs не только обнаружит сигнальные узлы, специфичные для этого типа клеток, но, вероятно, раскроет клеточно-специфические функции для белков и/или белковых семейств. Фракционирование тканей на отдельные типы клеток может помочь определить, обладают ли какие-либо из компонентов пути Ca 2+ /CaM-зависимой киназы, особенно CaMKK2, клеточно-специфическими функциями.

Точное распределение белка CaMKK2 внутри клетки плохо изучено.Определение субклеточной локализации активных и неактивных форм этой киназы в базальных и стимулированных состояниях прольет свет на недооцененные функции CaMKK2. Различные исследования связывают активность CaMKK2 с фагоцитозом [37], секрецией [52] и аутофагией [57], которые включают доставку ассоциированных с мембраной и растворимых белков. Привязан ли CaMKK2 к каким-либо внутриклеточным мембранам и какие механизмы существуют для регуляции его транспорта внутри клетки, это важные вопросы, требующие дальнейшего изучения.

Только недавно было обнаружено, что киназа, отличная от Lkb1, может фосфорилировать AMPK. CaMKK2 активирует субъединицу AMPKα в ответ на увеличение внутриклеточной концентрации Ca 2+ , после чего происходит комплексообразование с участием CaMKK2, AMPKα и β субъединиц и Ca 2+ /CaM [5]. Поскольку CaMKI, CaMKIV и AMPK представляют собой наиболее хорошо охарактеризованные субстраты CaMKK2, вполне вероятно, что существуют дополнительные субстраты, которые могут открыть двери для недооцененных физиологических функций этой киназы.Доступность специфических фармакологических ингибиторов для любых новых субстратов CaMKK2 будет очень полезной, особенно для оценки их потенциала в качестве предполагаемых терапевтических агентов.

Чем отличается банк 1 от банка 2? (Быстрый и легкий поиск датчиков O2)

Вы пытаетесь понять, какой кислородный датчик или катушку зажигания следует заменить?

Вы не одиноки! Использование диагностического сканера действительно может помочь вам эффективно устранять проблемы с автомобилем, но иногда может быть трудно понять, что на самом деле означает код неисправности, который вы читаете со сканера.

Одна из этих вещей, если вы получаете код неисправности, говорящий банк 1 или банк 2, датчик 1 или датчик 2 в последнем предложении данных кода неисправности. Но на самом деле это не так уж и сложно! Давайте узнаем, что это значит!

Чем отличается банк 1 от банка 2?

Ряд 1 и ряд 2 просто относятся к любой стороне двигателя. Ряд 1 находится со стороны цилиндра 1. Ряд 2 находится со стороны цилиндра 2. Чаще всего ряд 1 находится ближе к передней части автомобиля, если у него поперечное расположение двигателя.

Самый простой способ найти правильный ряд цилиндров  – это проверить руководство по ремонту вашего автомобиля. Также можно попробовать найти какие-либо штампы на блоке цилиндров или головке для любых номеров цилиндров.

Передняя часть двигателя — это та часть, где находится шкив коленчатого вала . Сторона, ближайшая к передней части, не является передней частью двигателя.

Нельзя упростить и сказать, что ряд 1 находится со стороны водителя или наоборот, потому что у разных двигателей цилиндр 1 может быть с разных сторон.Мы ездим по разным сторонам по всему миру, поэтому просто сбивает с толку и вводит в заблуждение, какая сторона банка 1 или сторона 2 находится на.

  • Ряд 1 — сторона с цилиндром номер 1 (цилиндры 1–3 — 5 — 7 и т. д.)
  • Ряд 2 — сторона с цилиндром номер 2 (цилиндры 2 — 4 — 6 — 8 и т. д.)

СВЯЗАННЫЙ: Автомобильный двигатель V6 и V8 — в чем разница?

Что такое датчик 1 и 2?

Номер датчика сообщает нам, где в выхлопной системе установлен датчик O2 или датчик температуры выхлопных газов.

1-й датчик расположен ближе всего к двигателю, а последний расположен ближе к задней части выхлопной системы.

Вообще, если речь идет о датчиках О2:

Некоторые дизельные двигатели имеют много датчиков температуры выхлопных газов, и они могут использовать датчики 1 – 2 – 3 – 4 и т. д. В этом случае датчик 1 находится ближе всего к двигателю, а последний датчик в задней части выхлопной системы.

Банк и вывод датчика

Ряд 1 Датчик 1 — это первый датчик, ближайший к двигателю.На ряду 1 означает, что он находится со стороны двигателя с цилиндрами 1, 3, 5, 7 и т. д.

Ряд 1 Датчик 2 — это второй датчик на выхлопной трубе двигателя, обычно за каталитическим нейтрализатором . На ряду 1 означает, что он находится со стороны двигателя с цилиндрами 1, 3, 5, 7 и т. д.

Ряд 2 Датчик 1 — это первый датчик, ближайший к двигателю. На ряду 2 означает, что он находится со стороны двигателя с цилиндрами 2, 4, 6, 8 и т. д.

Ряд 2 Датчик 2 — это второй датчик на выхлопной трубе двигателя, обычно за каталитическим нейтрализатором.На ряду 2 означает, что он находится со стороны двигателя с цилиндрами 2, 4, 6, 8 и т. д.

Распределительный вал — обзор | ScienceDirect Topics

5.3.4 Композитные конструкции

Распределительные валы также могут быть выкованы из хромомолибденовой стали (таблица 5.3). Весь распределительный вал науглерожен и подвергнут закалке (см. (4), Таблица 5.2). В многоклапанном двигателе используется большее количество клапанов, и, следовательно, зазор между этими клапанами мал, особенно в двигателе с малым диаметром цилиндра. требующие коротких интервалов между кулачками.Кокильная закалка не может быть использована там, где зазор между кулачками узкий из-за сложности использования охладителя, поэтому используются кованые распределительные валы.

Распределительные валы в сборе (см. (5), таблица 5.2) состоят из полого вала и частей кулачка. На рис. 5.17 приведен пример. Деталь кулачка, показанная на рис. 5.18, изготовлена ​​из износостойкого спеченного материала (таблица 5.3) или закаленной высокоуглеродистой стали. Стержневая часть представляет собой стальную трубу.

5.17. Распределительный вал в сборе с помощью механического соединения (гидроформинга).

5.18. Деталь кулачка для собранного распределительного вала.

На рис. 5.19 схематично показан процесс порошковой металлургии, используемый для придания формы и упрочнения деталей кулачков распределительных валов в сборе. Готовится смесь порошков, которая позволит получить желаемый состав. Эта смесь вдавливается в пресс-форму, которая формирует материал в процессе, называемом холодным прессованием. Полученный формованный материал остается пористым и мягким. Процесс спекания в печи удаляет поры за счет диффузии атомов и увеличивает плотность детали.Как правило, прессованный порошок нагревают до температуры значительно ниже температуры плавления железа, обычно от 1100°C до 1250°C, в печах непрерывного действия с защитной атмосферой. Плотность от 90% до 95% от максимального теоретического значения является вполне нормальной, оставляя пористость от 5% до 10%. Это имеет некоторое влияние на свойства детали, но прочность и твердость, которые могут быть достигнуты, варьируются от прочности и твердости чугуна до закаленной и отпущенной инструментальной стали.

5.19.Процесс порошковой металлургии.

Спекание позволяет механически смешивать несколько разнородных порошков. Поскольку при спекании порошки не расплавляются, они могут сосуществовать в спеченной детали, так что состав сплава может сильно отличаться от состава, полученного при обычном отверждении. Таким образом, получается большое количество твердого карбида с тонкой дисперсией, что невозможно при обычном процессе литья, что придает кулачкам хорошую износостойкость.

Порошковая металлургия имеет потенциал для производства деталей с формой, близкой к чистой, для обеспечения широкого спектра систем сплавов и облегчения производства сложных или уникальных форм, которые были бы непрактичны или невозможны при других процессах металлообработки.Детали автомобильных двигателей, седла клапанов, крышки коренных подшипников и шатуны (описанные в главе 9) изготавливаются с помощью этого процесса.

Химический состав и твердость кулачков можно отрегулировать в соответствии с индивидуальными требованиями. Легирующая смесь для спекания содержит небольшие количества Cu. Во время спекания Cu плавится и связывает частицы порошка железного сплава. Медь действует как твердый припой, и этот процесс известен как спекание в жидкой фазе (в отличие от спекания в твердой фазе, при котором жидкая фаза не образуется).

По сравнению с охлаждаемым распределительным валом стоимость собранного распределительного вала, как правило, ниже из-за более низких затрат на механическую обработку, а контроль качества намного лучше. Для собранных распределительных валов было предложено несколько процессов склеивания. 9–11 Для соединения кулачков кулачка с валом можно использовать диффузионное соединение, сплавление или механическое соединение. Диффузионная сварка соединяет чистые металлические поверхности вместе за счет взаимной диффузии при нагревании. Приложение I перечисляет различные технологии соединения.

Соединение бритвой 9 представляет собой тип механического соединения. Поверхность стальной трубы имеет накатку для обеспечения шероховатой поверхности. Затем эта стальная трубка вставляется в отверстие кулачка (рис. 5.18). Полученная шероховатая поверхность фиксирует выступ кулачка во время установки. Совсем недавно в продажу поступил распределительный вал, собранный методом гидроформовки 10 (рис. 5.16). При этом очень высокое гидравлическое давление (около 100 МПа) раздувает трубу вала изнутри (рис. 5.20). Распухший вал создает в кулачке кулачка остаточные напряжения, достаточные для удержания его на месте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.