Настройка разрезной шестерни распредвала ВАЗ-овского двигателя
Оптимальные характеристики мотора могут быть обеспечены, только если будут соблюдены эффективные фазы газораспределения (ФГР).
Если фазы сдвинуты назад или вперед, тогда мотор не имеет оптимальных характеристик.
В спорте давно применяют разрезанную шестерню распредвала.

За счет этого достигается изменение положения распредвала по отношению к коленвалу, причем натяжение ремня ГРМ не ослабляется. При этом при калибровке шага настройки используется 1/10 градуса.
Механическая часть двигателя ( рабочий объем, проходные сечения каналов и длина систем выпуска и впуска) определяет его крутящий момент и мощность.
Периоды закрытого и открытого состояния клапанов выражаются в градусах поворота коленвала по отношению к нижней и верхней мертвой точке (НМТ и ВМТ соответственно).
Изображают ФГР, как правило, с помощью круговых диаграмм.
Будем рассматривать ФГР силового агрегата ВАЗ 21083, объем которого равен 1,5 л.
Рассмотрим стандартный вал 2108, имеющий зазоры 0,35+ 0,05 мм и 0,2+0,05 мм для выпускных и впускных клапанов соответственно.
Для любого 4-тактного двигателя все, что будет изложено ниже, представляет интерес.

Одним из основных параметров распредвала является угол запаздывания закрытия впускного клапана после нижней мертвой точки.
Открытие клапанов происходит чуть раньше того момента, когда поршень приходит в верхнюю мертвую точку (на 33о).
Закрытие клапанов происходит намного позже того момента, когда поршень проходит нижнюю мертвую точку (на 80о).
Когда такт впуска завершается, в момент, когда поршень достигает НМТ, а потом уже идет вверх, впускной клапан закрывается. При этом горючая смесь сжимается.
Скорость потока смеси топлива и воздуха при закрытом впускном клапане равна 0, а при закрытом клапане равна примерно 100 м/сек.
Высокие обороты провоцируют возникновение эффекта газодинамического «наддува».
Свежая смесь, по инерции, уплотняет «заряд», что улучшает процесс наполнения цилиндра рабочей смесью.
Следующим важным параметром распредвала является угол перекрытия клапанов.
Этот угол вычисляется, так:
П=33о+17о=50о.
Во время такта впуска, прежде, чем поршень достигает ВМТ, в своем движении вверх для вытеснения из камеры сгорания отработавших газов, уже начинается открытие впускного клапана.
Получается, что клапана перекрываются, т.е. оба клапана, впускной и выпускной открыты одновременно.
В выпускном коллекторе создается разрежение, «подхватывающее» свежую смесь и улучшающее наполнение цилиндра.
Возникает эффект «продувки» цилиндров, который усиливается при увеличении оборотов двигателя.
Есть две причины, по которым рекомендуется сделать монтаж разрезанной шестерни.
Первая причина состоит в том, что монтаж разрезанной шестерни устраняет потерю в мощности и моменте, т.к. он компенсирует погрешность размеров кривошипно- шатунного и газораспределительного механизма, допущенную при их производстве.
Крупносерийное производство не обходится без погрешностей в размерах деталей по сравнению с заданными чертежами.
Номинально ФРГ двигателя по коленвалу могут отличаться на +10о, а это один зуб на распределительной шестерне.
Разрезанная шестерня позволяет сделать так, что шаг ступицы, относительно ее зубчатого венца, будет равен нулю.
Для сравнения –заводская сплошная шестерня позволяет отойти от положения, в котором она фиксируется, на зуб назад или вперед. При этом шаг по коленвалу равен 17о.
Вторая причина состоит в том, что монтаж разрезанной шестерни может не просто помочь избежать потерь, а и прибавить 5% мощности тюнинговым и спортивным распредвалам и 3% стандартным.

Тюнинговые и спортивные распредвалы имеют измененный профиль и увеличенный подъем кулачков, что дает прибавку по моменту и мощности.
А разрезанная шестерня позволяет настроить тюнинговый распредвал на эффективные ФГР.
Ниже представлена последовательность действий по настройке эффективных ФГР для впускных клапанов
1. Совмещаем точку, в которой клапана максимально перекрываются, с ВМТ
2. Поворачиваем распредвал на 8о, увеличивая, тем самым,угол газодинамического «наддува» до 88о (80о+8о=88о).
В результате происходит улучшение наполнения на высоких оборотах., т.е. «дозарядка» цилиндра. Т.к. произошло уменьшение угла опережения открытия выпускного клапана до ВМТ на 8о (1/2 зуба шестерни), то это уменьшило проникание выхлопных газов во впускной коллектор, а, значит, привело к обогащению свежей смеси и к улучшению ее воспламеняемости для режима частичных нагрузок.
В результате испытаний на мощностном стенде было определено, что настройка эффективных ФГР для стандартного распредвала позволила увеличить на 3% мощность и крутящий момент.
Настройка же экстремального значения ФГР позволяет увеличить эти параметры на 5%.
Необходимо помнить, что, с помощью только одного распредвала, можно эффективно настроить ФГР для выпускных или только для впускных клапанов.
Для шестнадцати-клапанных двигателей есть отдельный вал для впускных и отдельный вал для выпускных клапанов.
Поэтому их регулировка обеспечивает увеличение мощности и крутящего момента аж на 7%.