Передаточные детали грм – Устройство газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания: назначение, принцип работы

Тест на знание механизма ГРМ

             

Дополните

1) МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ (ГРМ) ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ_ВПУСКА СВЕЖЕГО ЗАРЯДА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.

Выберите номера всех правильных ответов

2. РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА:

1) шлифуют;

2) полируют;

3) хромируют;

4) закаливают;

5) окрашивают;

6) цементируют;

7) подвергают отпуску.

3. КЛАПАНЫ ОТКРЫВАЮТСЯ:

1) рычагом;

2) пружиной;

3) коромыслом;

4) давлением газа;

5) давлением масла;

6) разряжением в цилиндре;

7) кулачком распределительного вала.

4. ДЕТАЛИ ПРИВОДА ГРМ:

1) цепь;

2) валы;

3) ремень;

4) рычаги;

5) штанги;

6) клапаны;

7) шестерни;

8) пружины;

9) толкатели;

10) коромысла;

11) замки пружин;

12) направляющие втулки


5. ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ДЕТАЛИ ГРМ:

1) цепь;

2) валы;

3) ремень;

4) рычаги;

5) штанги;

6) клапаны;

7) шестерни;

8) пружины;

9) толкатели;

10) коромысла;

11) замки пружин;

12) направляющие втулки.


6. ДЕТАЛИ КЛАПАННОЙ ГРУППЫ:

1) цепь;

2) валы;

3) ремень;

4) рычаги;

5) штанги;

6) клапаны;

7) шестерни;

8) пружины;

9) толкатели;

10) коромысла;

11) замки пружин;

12) направляющие втулки.


Установите правильную последовательность

7. РАБОТА ГРМ (РИС. 3.1):

1)  шкив 14

2)  клапан 8;

3)  штанга 2;

4) о кулачок 16;

5)  толкатель 1;

6)  коромысло 5;

7)  регулировочный болт 3.

Рис. 3.1. Газораспределительный механизм двигателя ЗМЗ-4025.10

Выберите номера всех правильных ответов

8. САЛЬНИК 12 (РИС. 3.1)

1) смазывает стержень клапана;

2) фиксирует пружины 11;

3) предотвращает прорыв газа из камеры сгорания;

4) предотвращает проникновение масла в камеру сгорания.

9. ШЕСТЕРНЯ 17 (РИС. 3.1) ПРИВОДИТ В ДЕЙСТВИЕ:

1) масляный насос;

2) топливный насос;

3) распределительный вал;

4) прерыватель-распределитель зажигания.

10. ФЛАНЕЦ 15 (РИС. 3.1):

1) крепится к шестерне 14\

2) крепится к блоку цилиндров;

3) фиксирует вал от осевого смещения;

4) имеет шлифованную внутреннюю поверхность.

11. КРЕПЛЕНИЕ ПРУЖИН 11 (РИС. 3.1) НА КЛАПАНЕ ДОСТИГАЕТСЯ ЗА СЧЕТ:

1) болта 3;                    4)тарелки 10,

2) втулки 6;                    5) коромысла 5.

3) сухарей 9;

12. ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В КЛАПАННОМ МЕХАНИЗМЕ (РИС. 3.1) РЕГУЛИРУЕТСЯ:

1) болтом 3

2) толкателем 1;

3) на горячем двигателе;

4) на холодном двигателе;

5) между носком коромысла и стержнем клапана;

6) между болтом 3 и коромыслом 5.

13. УВЕЛИЧЕННЫЙ ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В КЛАПАНАХ ПРИВОДИТ К:

1) стуку клапанов;

2) улучшению газообмена;

3) ухудшению газообмена;

4) увеличению мощности.

5) уменьшению мощности;

6) неплотному закрытию клапанов;

7) прогоранию кромок головок клапанов.

14. НЕДОСТАТОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В КЛАПАНАХ ПРИВОДИТ К:

1) стуку клапанов;

2) улучшению газообмена;

3) ухудшению газообмена;

4) неплотному закрытию клапанов;

5) прогоранию кромок головок клапанов.

15. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ КОМПЕНСАТОРЫ ТЕПЛОВЫХ ЗАЗОРОВ:

1) требуют регулировки;

2) не требуют регулировки;

3) работают на любом масле;

4) работают от давления масла;

5) требуют синтетического масла;

6) автоматически «выбирают» зазор при пуске двигателя.

Дополните

16. МОМЕНТЫ ОТКРЫТИЯ И ЗАКРЫТИЯ КЛАПАНОВ, ВЫРАЖЕННЫЕ В УГЛАХ ПОВОРОТА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА НАЗЫВАЮТСЯ _______ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

17. УГОЛ (РИС. 3.2) НАЗЫВАЕТСЯ _____________ КЛАПАНОВ.

Рис. 3.2. Диаграмм фаз газораспределения

Выберите номера всех правильных ответов

18. ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСЯТ ОТ:

1) диаметра головок клапанов;

2) длины стержней клапанов;

3) величины теплового зазора в клапанах;

4) профиля кулачков распределительного вала;

5) взаимного расположения кулачков распределительного вала;

6) взаимного расположения коленчатого и распределительных валов.

19. ПОЯСОК СЕДЛА КЛАПАНА (РИС. 3.3) ИМЕЕТ ПЕРЕМЕННОЕ СЕЧЕНИЕ ДЛЯ:

1) улучшения газообмена;

2) надежного уплотнения;

3) снижения стука клапана;

4) снижения нагарообразования;

5) обеспечения проворачивания клапана.

Рис. 3.3. Профиль седла клапана

20. МАТЕРИАЛ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЛАПАНОВ:

1) серый чугун;

2) низкоуглеродистая сталь;

3) хромистая среднеуглеродистая сталь;

4) качественная конструкционная сталь;

5) хромоникелевая среднеуглеродистая сталь.

21. ПРОВОРАЧИВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ТОЛКАТЕЛЯ ВОКРУГ ЕГО ОСИ НЕОБХОДИМО ДЛЯ

1) вращения штанги;

2) предотвращения неравномерного износа.

ДОСТИГАЕТСЯ

3) вибрацией двигателя;

4) смещением кулачка относительно оси толкателя;

5) конической поверхностью кулачка распределительного вала.

           
ОТВЕТЫ

Газораспределительный механизм. Назначение, деталии узлы ГРМ

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в камеры сгорания горючей смеси (карбюраторные и газосмесительные двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) и выпуска из них отработавших газов.

Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Они могут быть с верхним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их обслуживания, позволяет получить компактную камеру сгорания и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.

Газораспределительный механизм (рис. 8) состоит из:

• распределительного вала;

• механизма привода распределительного вала;

• клапанного механизма.

hello_html_48acd24.gif

Рис. 8. Газораспределительный механизм V-образного двигателя

с верхним расположением клапанов

Работу газораспределительного механизма рассмотрим на примере двигателя с V-образным расположением цилиндров.

Распределительный вал находится в «развале» блока двигателя, то есть между его правым и левым рядами цилиндров, и приводится во вращение от коленчатого вала через

блок распределительных шестерен. При цепном или ременном приводе вращение распределительного вала осуществляется с помощью соответственно цепной или зубчатой ременной передачи (рис. 9).

При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе со штангой. Верхний конец штанги надавливает на регулировочный винт, установленный во внутреннем плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь на своей оси, наружным плечом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие впускного или выпускного клапана в головке цилиндров строго в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров.

Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, которые выражаются в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы газораспределения подбирают опытным путем в зависимости от числа оборотов двигателя и конструкции впускных и выпускных патрубков.

Заводы-изготовители указывают фазы газораспределения для своих двигателей в виде таблиц или диаграмм. Правильность установки газораспределительного механизма определяется по установочным меткам, которые располагаются на распределительных шестернях или приводном шкиве блока цилиндров двигателя. Отклонение при установке фаз приводит к выходу из строя клапанов или двигателя в целом. Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении регламентируемого теплового зазора в клапанном механизме данной модели двигателя. Нарушение величины этого зазора приводит к ускоренному износу клапанного механизма и потери мощности двигателя.

Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.

hello_html_3dc10b0d.jpg

Детали газораспределительного механизма двигателя A3ЛK-412:

1 — ось коромысел выпускных клапанов; 2 и 12 — шайбы; 3 — втулки; 4 — пружины; 5 — коромысла; 6 — болт; 7 — планка; 8 — звездочка; 9 — штифт; 10 — распределительный вал; 11 — винт; 13 — установочный фланец; 14 — контргайка; 15 — нажимной винт; 16 — колпачок; 17 — сухари; 18 — наконечник клапана; 19 — упорная шайба; 20 и 23 — опорные шайбы; 21 — внутренняя пружина клапана; 22 — наружная пружина клапана; 24 — направляющие втулки; 25 — седло выпускного клапана; 26 — седло впускного клапана; 27 — выпускной клапан; 28 — впускной клапан; 29 — ось коромысел впускных клапанов.

hello_html_m11457d8c.gif

Рис. 9. Цепной привод газораспределительного механизма с верхним расположением распределительного вала:1 — коленчатый вал; 2 — ведущая звездочка; 3 — цепь; 4 — башмак натяжного устройства; 5 — натяжное устройство; 6 — ведомая звездочка; 7 — распределительный вал; 8 — рычаг привода клапана; 9 — клапаны; 10 — втулка регулировочного болта; 11 — регулировочный болт; 12 — успокоитель цепи; 13 — звездочка привода масляного насоса и прерывателя-распределителя

У четырехцилиндровых однорядных двигателей такты чередуются через 180° и порядок работы цилиндров может

В V-образных восьмицилиндровых четырехтактных двигателях шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90°, и при угле развала двигателя 90° одноименные такты будут перекрываться в левом ряду цилиндров по отношению к правому ряду на 90° или 1/4 оборота коленчатого вала (см. приложение). Эти двигатели имеют следующий порядок работы цилиндров: 1—5—4—2—6—3— 7—8 (рис.10).

hello_html_m59a287ac.gif

Рис. 10. Схема порядка работы цилиндров 4-тактного восьмицилиндрового V-образного двигателя быть 1—3—4—2 (АЗЛК, ВАЗ) или 1—2—4—3 (ГАЗ).

Знание порядка работы цилиндров необходимо для правильного подсоединения проводов к свечам зажигания карбюраторных двигателей или трубопроводов высокого давления дизельных двигателей, а также при регулировке тепловых зазоров клапанного механизма.

ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.

Распределительные валы отковывают из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. На некоторых двигателях валы отливают из высокопрочного чугуна. В этих случаях поверхность кулачков и шеек вала отбеливается и затем шлифуется. Для уменьшения трения между шейками и опорами в отверстия запрессовывают стальные, покрытые антифрикционным слоем, или металлокерамические втулки.

Между опорными шейками распределительного вала располагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной и выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.

Шестерни распределительных валов изготовляют из чугуна или текстолита, приводную распределительную шестерню коленчатого вала — из стали. Зубья у шестерен косые, что вызывает осевое перемещение вала. Для предупреждения осевого смещения предусмотрен упорный фланец, который закреплен на блоке цилиндров между торцом передней опорной шейки вала и ступицей распределительной шестерни (рис. 11).

В четырехтактных двигателях рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала.Это возможно, если распределительный вал за это время сделает в два раза меньшее число оборотов. Поэтому диаметр шестерни, установленной на распределительном валу, делают в два раза большим, чем диаметр шестерни коленчатого вала.

hello_html_m37a0b161.gif

Рис. 11. Устройство для ограничения осевого и смещения распределительного вала

Для правильной работы двигателя кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала должны находиться в строго определенном положении относительно друг друга. Поэтому при сборке двигателя распределительные шестерни вводятся в зацепление по имеющимся на их зубьях меткам: одной — на зубе шестерни коленчатого вала, а другой — между двумя зубьями шестерни распределительного вала. На двигателях, имеющих блок распределительных шестерен, установка их производится также по меткам (рис. 12).

Толкатели передают усилие от кулачков распределительного вала к штангам. Изготовляют их из чугуна и стали. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми и имеют сферические углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, либо в прикрепленных к нему специальных корпусах. Для предотвращения неравномерности износа их рабочих поверхностей толкатели все время провертываются вокруг своих осей за счет выпуклой поверхности их нижней головки и скошенной поверхности кулачка распределительного вала.

hello_html_m787b5163.gif

Рис. 12. Совмещение меток распределительных шестерен

Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам и выполняются в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюминиевых трубок с запрессованными с обеих сторон сферическими стальными наконечниками. Штанга упирается с одной стороны в углубление толкателя, а с другой в сферическую поверхность регулировочного винта коромысла.

Коромысло передает усилие от штанги к клапану. Выполняют его в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги-толкателя, что позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме. Для уменьшения трения коромысла об ось в отверстие запрессовывается бронзовая втулка. Устанавливают коромысла на полых стальных осях, которые бывают общими для всех цилиндров или изготовляются отдельно для каждого цилиндра. Оси закрепляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрических пружин. Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршня в цилиндре и от порядка работы двигателя.

Клапан (рис. 13) состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Головка имеет узкую рабочую кромку — фаску, скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного, что обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра зарядом горючей смеси.

Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны или их головки — из жаростойкой стали. Седла клапанов запрессованы в головку или блок цилиндров и изготовляются из жаропрочного чугуна. На фаску головки клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав.

Фаска головки клапана должна плотно прилегать к фаске седла клапана. С этой целью сопрягаемые поверхности притирают. Так как выпускной клапан из-за омывания его отработавшими газами испытывает большие температурные нагрузки по сравнению с впускным клапаном, его стержень заполняют металлическим натрием. Металлический натрий имеет высокую теплопроводность и низкую температуру плавления, чем способствует отводу тепла от головки к стержню, затем к направляющей втулке. Выпускные клапаны также могут иметь механизм их принудительного проворачивания при работе, что предотвращает их заедание и обгорание.

hello_html_57137de8.gif

Рис. 13. Клапан и детали крепления

Клапан к седлу прижимается одной или двумя клапанными пружинами (в последнем случае пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения колебаний).

Стержень клапана цилиндрический и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлокерамическим направляющим втулкам, запрессованным в головку цилиндров двигателя.

Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания цилиндра по зазору между стержнем клапана и его направляющей втулкой ставят уплотнение из маслобензостойкой резины в виде колпачка или сальника.

В настоящее время при производстве двигателей легковых автомобилей все чаще применяют четырехклапанную конструкцию, когда в каждом цилиндре установлены два впускных и два выпускных клапана. Совместно с расположением свечи зажигания по центру камеры сгорания это улучшает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси, сокращает время сгорания рабочей смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего предназначен газораспределительный механизм?

2. Назвать детали газораспределительного механизма.

3. Что такое фазы газораспределения?

4. Что называется порядком работы цилиндров?

5. Как устроен клапанный механизм ?

6. Как устроен привод газораспределительного механизма?

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в камеры сгорания горючей смеси или воздуха, а также для выпуска из них отработанных газов. Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Газораспределительные механизмы могут быть с верхним и нижним расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.

Газораспределительный механизм состоит из:
1) распределительного вала;
2) механизма привода распределительного вала;
3) клапанного механизма.

Основными деталями газораспределительного механизма являются:
1) распределительный вал;
2) толкатели;
3) штанги;
4) коромысло;
5) клапаны.

Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно порядку работы цилиндров двигателя. Распределительные валы изготовляют из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. Иногда распределительный вал отливают из высокопрочного чугуна. Шестерни распределительного вала изготавливают из чугуна или текстолита, а распределительную шестерню получают из стали.

Толкатели предназначены для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам. Их изготовляют из чугуна и стали. Толкатели могут быть цилиндрическими, грибовидными или роликовыми, а также они имеют сферические углубления, в которые входят нижние концы штанги. Толкатели перемещаются в направляющих, которые выполнены в блоке цилиндров, либо в специальных корпусах которые прикрепляются к блоку цилиндров. Для предотвращения неравномерного износа рабочих поверхностей толкателей они постоянно поворачиваются вокруг своей оси за счет выпуклой поверхности их нижней головки и скощенной поверхности распределительного вала.

Штанги предназначены для передачи усилия от толкателей к коромыслам. Штанги могут быть выполнены в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюминиевых трубок с запрессованными с обеих сторон сферическими стальными наконечниками. Штанги с одной стороны упираются в сферическую поверхность регулировочного винта коромысла, а с другой стороны — в углубление толкателя.
Коромысло предает усилие от штанги к клапану. Коромысло выполнено в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги, это позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла вворачивается регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме. Между коромыслом и осью находится бронзовая втулка, которая уменьшает трение коромысла об ось. Коромысла устанавливают на полных стальных осях. Оси коромысла могут быть общими для всех цилиндров или они могут быть изготовлены для каждого цилиндра отдельно. Оси закрепляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От продольного перемещения коромысло удерживается благодаря цилиндрическим пружинам.

Клапаны предназначены для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от порядка работы двигателя и от положения поршня в цилиндре. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Головка клапана имеет узкую рабочую кромку (фаску), скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного, это обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра зарядом горючей смеси. Впускные клапаны производят из хромистой стали. Выпускные клапаны и их головки изготовляют из жаростойкой стали. Седла клапанов запрессованы в головку или блок цилиндров, их изготовляют из жаростойкого чугуна. На фаску головки иногда наносят жаростойкий сплав. Фаска головки должна плотно прилегать к фаске седла. Для этого сопрягаемые поверхности тщательно притирают. Поскольку выпускной клапан из-за обтекания его отработанными газами испытывает большие температурные нагрузки по сравнению с впускным клапаном, стержень выпускного клапана заполняют металлическим натрием. Металлический натрий имеет высокую теплопроводность и низкую температуру плавления, это способствует отведению тепла от головки. Кроме этого выпускные клапаны могут иметь’ механизм их принудительного проворачивания при работе. Этот механизм предотвращает их заедание и обгорание.
Клапан прижимается к седлу одним или двумя клапанными пружинами. Если клапан прижимается двумя пружинами, то пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения колебаний.
Стержень клапана имеет цилиндрическую форму и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлическим направляющим втулкам. Направляющие втулки запрессованы в головку цилиндров двигателя.
Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания цилиндра по зазору между стержнем клапана и его направляющей втулкой ставят уплотнение в виде сальника или колпачка, который выполнен из маслобензостойкой резины.

В настоящее время при производстве двигателей легковых автомобилей чаще всего применяют четырехклапанную конструкцию. Эта конструкция подразумевает наличие двух впускных и двух выпускных клапанов, совместно с расположением свечи зажигания по центру камеры сгорания. Такая конструкция улучшает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси, сокращает время сгорания рабочей смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.

Газораспределительный механизм: устройство

Механизм газораспределения руководит впускными и выпускными клапанами автомобильного двигателя. Газораспределительный механизм или как его еще называют ГРМ, производит выпускание воздушно-топливной смеси во все цилиндры двигателя машины, а после этого удаление из камеры сгорания отработанных газов.

В представленной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  1. Что собой представляет газораспределительный механизм?
  2. Устройство ГРМ;
  3. назначение механизма газораспределения;
  4. В чем заключается функционирование ГРМ?
  5. Типы газораспределительных механизмов.
Газораспределительный механизмГазораспределительный механизм

Основная информация о ГРМ

Для начала необходимо обсудить устройство газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

  1. Распредвал;
  2. Клапанный механизм;
  3. Механизм привода распредвал.

К основным элементам ГРМ относятся:

  1. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
  2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
  3. распредвал. Распредвал дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля.
  4. Клапаны. с помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня цилиндре.
  5. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.

ГРМ схема

Теперь обсудим назначение газораспределительного механизма. Итак, в чем заключается назначение механизма газораспределения? Назначение газораспределительного механизма заключается в своевременной передаче воздухо-топливной смеси во все цилиндры автомобильного двигателя на тактах выпускания, а еще выводе из каждого цилиндра отработанных газов в момент выпускания такта. Обеспечивается выполнение представленных действий благодаря своевременному открытию и закрытию всех типов клапанов головки каждого цилиндра с помощью клапанов. Газораспределительные механизмы разделяют на типы с боковым и типы с подвесным клапанами, но на сегодняшний момент боковые клапаны мало распространены.

Еще эту систему классифицируют по размещению распредвала и виду привода. Обычно, распредвал устанавливают снизу блока картера или сверху головки цилиндра. Нижний распределительный валик начинает функционировать благодаря шестеренке, а верхний при помощи цепки или ременной передачи.

Еще ГРМ классифицируют по значению числа клапанов, которое приходится на один цилиндр, два клапана это минимальное количество, а пять максимальное. Также существует классификация по количеству распределительных валиков, здесь один это минимальное значение, а четыре это максимальное значение.

Принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм является одним из сложнейших узлов двигателя любого транспортного средства, потому как его основная функция заключается не только в открывании и закрывании групп клапанов, но и выполнение этих действий в определенной очередности. Функционирование ГРМ синхронизировано с функционированием зажигания и впрыскивания. Для увеличения скорости передвижения, водитель нажимает на педальку акселератора,тем самым увеличивается поступление воздухо-топливной смеси в автомобильный двигатель.

Авто-двигатель может воспринимать усиленный поток исключительно с помощью увеличения количества оборотов. То есть открывание и закрывание клапанов должно проходить как можно чаще. Для решения данной проблемы разработчики решили обеспечить привод от коленчатого валика. То есть чем быстрее крутится коленчатый валик, тем быстрее происходит открывание и закрывание клапанов, следовательно, двигатель автомобиля сможет пропускать и сжигать исключительно необходимо количество воздухо-топливной смеси.

Газораспределение сводится к синхронному вращению коленвала и распредвала, а еще открыванию впускного и выпускного клапанов в определенном месте расположения поршней. Для того чтобы распредвалик точно располагался по отношению к коленчатому валику применяют установочные пометки. Во время открытия клапанов с помощью коромысла распределительный валик наезжает кулачком на коромысло, которое в свою очередь прижимает клапан и он закручивается благодаря пружине. В цепном двигателе ГРМ функционирует точно так же, только во время сборки цепку нужно надевать вместе со шкивом на валик.

Типы газораспределительного механизма

Сначала рассмотрим газораспределительный механизм с нижним положением распределительного валика. В конструкцию представленного типа ГРМ входят такие элементы:

  • Распределительный валик;
  • Клапан;
  • Поршень;
  • Коромысло;
  • Стойка валика коромысла;
  • Валик коромысла;
  • Контргайка;
  • регулирующий винтик;
  • Шестеренки распредвала и коленвала;
  • Промежуточная шестеренка;
  • Пружинки клапана;
  • Направляющая втулка;
  • Штанга;
  • Толкатель;
  • Головка цилиндров.

Главным преимуществом механизма газораспределения данного типа считается небольшая стоимость, высокий уровень качества и надежности, а также простое использование. Но имеются и недостатки, например, такие как шумность и инерционность, которая ограничивает количество оборотов двигателя автомобиля. Применяются такие газораспределительные механизмы на автомобилях с дизельным двигателем или бензиновым двигателем, который имеет низкий уровень оборотов коленвала.

Теперь поговорим о механизмах газораспределения с верхним положением распределительного валика. В конструкцию представленного типа ГРМ входят такие элементы:

  • Толкатель;
  • Пружинки;
  • Канал;
  • Тарелка клапана;
  • Кулак распредвала;
  • стойка клапана.

Представленный тип ГРМ отличный от предыдущего установлением распредвала в основе цилиндров, а само функционирование и назначение остается прежним. Передача влияния из распредвала происходит с помощью толкателя на коромысло, из распредвала к коромыслу или же от распредвала к толкателю клапана.

Привод распредвала может реализовываться с помощью передачи цепки или зубчиков ремня.

По сравнению с предыдущим типом данный тип ГРМ имеет меньший уровень инертности, а значит, двигатель может развивать большее количество оборотов, и шума. Также к преимуществам данного типа относятся небольшие размеры блока-картера и недорогое изготовление. Но имеются и недостатки, например, необходимость регулярно проводить замену ремня привода, а несвоевременная замена ремня может привести к поломке клапанов. Также в проведении регулярной замены нуждается и цепь привода. К тому же, цепной привод механизма газораспределителя достаточно дорогой. Еще одним недостатком является сложность настаивания тепловых зазоров клапанов.

Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки

Лабораторная работа №2

На тему «Устройство и работа

механизма газораспределения»

 

 

Группа АТ-24

 

Выполнил: Александров А.А.

Проверил: Гутов Р.А

 

 

 

Лабораторная работа №2

Тема: «Устройство и работа механизма газораспределения»

Цель занятия:изучить устройство, назначение и работу газораспределительного механизма

Оборудование рабочего места:1. Детали ГРМ

2. Разрезы двигателей

3. Плакаты

Рассмотреть следующие вопросы:

1.Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки.

2. Принцип работы ГРМ.

3. Фазы газораспределения и их влияние на работу двигателя.

4. Регулировка теплового зазора ГРМ.

 

Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки.

Газораспределительный механизм служит для открытия и закрытия клапанов, обеспечивая наполнение цилиндров двигателя горючей смесью или воздухом, выпуск отработавших газов и надежную изоляцию камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

ГРМ состоит из:

Клапаны непосредственно осуществляют подачу в цилиндры горючей смеси и выпуск отработавших газов. Клапан состоит из тарелки и стержня. На современных двигателях клапаны располагаются в головке блока цилиндров, а место соприкосновения клапана с ней называется седлом. Различают впускные и выпускные клапаны. Для лучшего наполнения цилиндров диаметр тарелки впускного клапана, как правило, больше, чем выпускного. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень.

Пружина закреплена на стержне с помощью тарелки пружины и сухарей. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе. Для предупреждения резонансных колебаний на клапанах может устанавливаться две пружины меньшей жесткости, имеющие противоположную навивку. Клапаны изготавливаются из сплавов металлов. Рабочая кромка тарелки клапана усилена. Стержень впускного клапана, как правило, полнотелый, а выпускного – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В настоящее время применяются две основные схемы привода клапанов: гидравлические толкатели и роликовые рычаги.



Роликовые рычаги в качестве привода клапанов более предпочтительны, т.к. имеют меньшие потери на трение и меньшую массу. Роликовый рычаг одной стороной опирается на стержень клапана, другой – на гидрокомпенсатор. Для снижения потерь на трение место сопряжения рычага и кулачка распределительного вала выполнено в виде ролика. С помощью гидрокомпенсаторов в приводе клапанов реализуется нулевой тепловой зазор во всех положениях, обеспечивается меньший шум и мягкость работы. Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Гидравлический компенсатор, расположенный непосредственно на толкателе клапана, носит название гидравлического толкателя.

Распределительный вал обеспечивает функционирование газораспределительного механизма в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения, а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы. Существенное повышение эффективности ГРМ, а следовательно и улучшение характеристик двигателя дают различные системы изменения фаз газораспределения. Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала. В качестве привода распределительного вала используются ременная, цепная и зубчатая передачи. Ременная и цепная передачи приводят в действие распределительный вал, расположенный в головке блока цилиндров. Зубчатая передача вращает, как правило, распределительный вал в блоке цилиндров. Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный и, соответственно, долговечный. Но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения и гашения колебаний. Натяжные ролики обеспечивают натяжение с помощью пружины и за счет давления масла в системе смазки. В качестве цепного привода распределительного вала используются одно- и двухрядные роликовые цепи. Постепенно их вытесняют зубчатые цепи, которые взаимодействуют с зубьями звездочки щеками особой формы. Помимо распределительного вала с помощью цепи может осуществляться привод масляного насоса, балансирных валов. Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. Правда этот ресурс не такой уж и малый.

 

 

 

Принцип работы ГРМ.

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя поочередно набегают на рычаги 11. Рычаги, поворачиваясь одним концом на сферических головках регулировочных болтов 18, другим концом воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин 7, 8 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с рычагов, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 17, а клапаны закрываются под действием пружин 7 и 8.

 

При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.

 

Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.

 

 

Детали газораспределительного механизма

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Детали газораспределительного механизма

Читать далее:



Детали газораспределительного механизма

Распределительные шестерни. Распределительный вал приводится во вращение шестернями, реже цепью. Отечественные карбюраторные двигатели, за некоторым исключением, имеют шестеренный привод распределительного вала, состоящий, как правило, из двух шестерен. Одна шестерня установлена на коленчатом валу, а другая — на распределительном. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределительных валов двигателей автомобилей ГАЗ изготовляют из текстолита. Распределительные шестерни, установленные на коленчатых валах, делают из стали или легированного чугуна. Дизель автомобиля КамАЭ-5320 имеет пять распределительных шестерен, расположенных в задней части блока цилиндров.

При вращении шестерни в движение приходит бесконечная цепь, приводящая в действие распределительный вал и масляный насос (двигатель автомобиля «Жигули»). При эксплуатации автомобиля цепь постепенно изнашивается и вытягивается. Натяжной механизм позволяет своевременно подтягивать цепь, а успокоитель — гасить ее колебания.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Приводы газораспределительного механизма: а — дизеля ЯМЭ-236; б — двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЭ-53А и др.; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; г — двигателя автомобиля BA3-2106 «Жигули»; 1 и 27 — шестерни привода масляного насоса; 2, 14 и 15 — шестерни промежуточные; 3, 10, 13 и 20 — распределительные шестерни коленчатого вала; 4, 7 и 11 — метки; 5, 12, 16 и 25— шестерни распределительного вала; 6 я 17 — шестерни привода топливного насоса; 8 — шестерня привода вентилятора; 9 — ведомая шестерня привода топливного насоса; 18 — шестерня привода насоса гидроусилителя руля; 19 — шестерня привода компрессора; 21 — ведомая ветвь цепи; 22 — башмак натяжного механизма; 23 — натяжной механизм; 24 —-распределительный вал; 26 — успокоитель; 28 —ведущая ветвь цепц

В четырехтактном двигателе за рабочий цикл в каждом цилиндре по одному разу должны открываться и закрываться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот, а коленчатый вал — два. Для этого шестерня распределительного вала, если привод состоит из двух шестерен, имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. При сборке двигателя необходимо по меткам соединять шестерни, установленные на коленчатом и распределительном валах, а при сборке дизеля также и шестерни привода топливного насоса.

Распределительный вал. Для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на распределительном валу имеются кулачки.

Рис. 2. Распределительный вал дизеля

У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет восемь кулачков, у шестицилиндрового — двенадцать, у восьмицилиндрового — шестнадцать, т. е. по два кулачка на цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном — впускным или выпускным.

На распределительном валу могут находиться также шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130) и эксцентрик привода топливного насоса. Эксцентрик может быть изготовлен как одно целое с распределительным валом или привернут к нему болтом (двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА). Рабочие поверхности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распределительных валов подвергают термической обработке и шлифованию для увеличения их надежности и износостойкости. У чугунных валов для этих же целей кулачки и опорные шейки отбеливают.

В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в блок цилиндров втулки, залитые антифрикционным сплавом. Диаметры опорных шеек распределительного вала обычно одинаковые (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ЗИЛ-130), но бывают и разные для облегчения сборки (автомобиль ГАЗ-24 «Волга»),

Наличие на распределительном валу шестерни с косыми зубьями приводит к возникновению силы, стремящейся сдвинуть вал вдоль его оси. Распределительный вал двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130 и МАЗ от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, установленным с зазором между ступицей шестерни и торцом передней опорной шейки вала. Зазор обеспечен тем, что толщина упорного фланца меньше толщины распорного кольца на 0,1 — 0,2 мм (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ГАЗ-24 «Волга») или на 0,08—0,208 мм (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). Упорный фланец стальной; рабочие поверхности его термически обработаны и фосфатированы для улучшения приработки. Фланец прикреплен двумя болтами к передней стенке блока цилиндров. Корпус заднего подшипника (дизель автомобиля КамАЗ-5320) имеет фланец, который исключает осевые смещения распределительного вала. Шестерня 10 установлена на распределительном валу 4 на шпонке 9. Смещение шестерни исключено установкой болта, ввернутого в торец распределительного вала.

Рис. 2. Упорный фланец распределительного вала: 1 — крышка распределительных шестерен; 2 и 8 — болты; 3 — упорный фланец; 4 — распределительный вал: 5 — распорное кольцо; 6 — втулка подшипника распределительного вала; 7 — шайба; 9 — шпонка; 10 — шестерня

Толкатели. Усилия от кулачка распределительного вала к клапану или штанге передает толкатель, изготовленный из стали или чугуна. Рабочую поверхность толкателей для повышения их долговечности закаливают и шлифуют. Износ снижается, если толкатели чугунные, а распределительный вал стальной. Если толкатель и вал стальные, то на тарелку толкателя наплавляют отбеленный чугун. Тарельчатые толкатели получили распространение на двигателях с нижним расположением клапанов. Кольцевая канавка на наружной поверхности толкателя необходима для смазки пары толкатель—отверстие в блоке цилиндров. В толкатель ввернут регулировочный болт с контргайкой. На двигателях с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-130 и др.) применяют цилиндрические толкатели с одним или двумя отверстиями для слива масла. Рабочую поверхность толкателя, соприкасающуюся с кулачком распределительного вала, обрабатывают по сфере. Поверхности толкателя и кулачка изнашиваются меньше и равномернее, если толкатель может повертываться при набегании кулачка. Вращение толкателя достигается благодаря смещению от его оси точки касания с кулачком. Кулачок распределительного вала имеет небольшую конусность, если толкатель обработан по сфере. Толкатели размещают в отверстиях, выполненных в блоке цилиндров или в нижней стенке клапанной коробки.

Рис. 4. Газораспределительные механизмы:
а — дизеля ЯМЭ-236; б — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; 1 — средняя ось толкателей; 2 — распорная втулка; 3 — крайняя ось толкателей; 4 к 25 — толкатели; 5 — промежуточная втулка оси толкателей; 6 и 31 — штанги; 7 к 26 — регулировочные винты коромысел; 8 и 28 — коромысла; 9 и 27 — контргайки; 10 — стопорное пружинное кольцо; 11 — упорная шайба; 12 — выпускной клапан; 13 — сухарь тарелки; 14 — втулка; 15 — тарелка пружины; 16 — болт; 17 — ось коромысла; 18 — наружная пружина клапана; 19 — внутренняя пружина клапана; 20 — шайба; 21 — впускной клапан; 22 — пробка; 23 — задняя втулка оси толкателей; 24 — наплавка; 29 — бронзовая втулка; 30 — верхний наконечник; 32 — нижний наконечник

В дизеле ЯМЗ-236 подвесные роликовые толкатели свободно установлены на разрезной оси, расположенной на четырех опорах над распределительным валом. Ось ролика вращается в игольчатых подшипниках, установленных в вилке толкателя. Ролик перекатывается по кулачку распределительного вала, следовательно, трение скольжения заменено трением качения. Сверху в толкатель запрессована стальная пята со сферической поверхностью, на которую опирается пустотелая штанга, передающая движение коромыслу.

Штанги. Усилие от толкателя к коромыслу передают штанги. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А), стального прутка с закаленными концами (двигатель автомобиля ЗИЛ-130) или стальной трубки (двигатель ЯМЭ-236, дизель автомобиля КамАЗ-5320 и др.). На концы штанг напрессовывают стальные, термически обработанные наконечники для шарнирного соединения с толкателем и регулировочным винтом коромысла. Верхний конец штанги движется не прямолинейно, а описывает дугу, радиус которой равен малому плечу коромысла.

Коромысла. Усилие от штанги к клапану передает коромысло, которое представляет собой стальной неравноплечий рычаг: длинное плечо расположено над клапаном, а короткое — над штангой. В коротком плече есть отверстие, в которое ввернут регулировочный винт, удерживаемый от самоотвертывания контргайкой. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а его длинное плечо нажимает на стержень клапана. Для уменьшения хода толкателя и штанги, а также снижения сил инерции коромысло выполняют неравноплечим. Поверхность конца (носка) коромысла, соприкасающуюся со стержнем клапана, и поверхность регулировочного винта, соприкасающуюся с наконечником штанги, термически обрабатывают и шлифуют для повышения их надежности и износостойкости. В отверстие ступицы коромысла запрессовывают бронзовую втулку (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и др.) с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для распределения масла и подачи его к регулировочному винту. В коротком плече коромысла есть отверстие, по которому поступает масло к винту. Винт имеет кольцевую канавку и канал, подводящий масло к наконечнику штанги.

В головку блока ввернуты шпильки, на которых установлены стойки и ось с коромыслами. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими их к стойкам и стопорным кольцам. На дизеле ЯМЗ-236 и на дизеле автомобиля КамАЗ-5320 оси коромысел выполнены как одно целое со стойками. Каждое коромысло качается на отдельной оси. От бокового смещения коромысло удерживается упорной шайбой и стопорным пружинным кольцом.

Клапаны. Назначение клапана — открывать и закрывать впускное или выпускное отверстие, расположенное в головке блока (механизм с верхним расположением клапанов) или в блоке цилиндров (механизм с нижним расположением клапанов). Основными частями клапана являются головка и стержень. Клапан должен надежно изолировать цилиндр во время тактов сжатия и рабочего хода от впускного или выпускного трубопровода и оказывать в открытом положении возможно меньшее сопротивление движению газов. Плавный переход от головки клапана к его стержню уменьшает сопротивление клапана при обтекании его газами. Чтобы клапан плотно прилегал к седлу, на его головке делают фаску, которую шлифуют и притирают к фаске седла. Головки впускного и выпускного клапанов могут быть как одинакового диаметра, так и различного. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Например, размеры клапанов двигателя автомобиля ГАЗ-бЗА: диаметр головки впускного клапана 47 мм, а выпускного 36 мм.

Клапаны работают при высокой температуре и подвергаются разъедающему действию газов. Поэтому металл, применяемый для их изготовления, должен хорошо противостоять коррозии и истиранию. Этим требованиям удовлетворяет высоколегированная сталь.

Если клапан закрыт, то между концом его стержня и регулировочным болтом толкателя или между концом стержня клапана и концом коромысла должен быть определенный тепловой зазор. В двигателях с нижним расположением клапанов для их нормальной работы устанавливают соответствующий тепловой зазор регулировочным болтом, ввернутым в толкатель. В двигателях с верхним расположением клапанов для регулировки теплового зазора служит винт, ввернутый в короткое плечо коромысла. Тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов у холодных двигателей автомобилей ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, MA3-5335 и др. равен 0,25—0,30 мм. Если тепловые зазоры увеличиваются, то клапаны начинают стучать и ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом смеси и их очистка от отработавших газов. При уменьшении тепловых зазоров клапаны неплотно прилегают к седлам и их фаски обгорают. Мощность двигателя в обоих случаях снижается и нарушаются также фазы газораспределения.

м

Рис. 5. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-130 с механизмом вращения: а — выпускной клапан и механизм вращения; б, в и г — соответственно начальное, рабочее и конечное положения механизма вращения; 1 — выпускной клапан; 2 — корпус специального механизма; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое кольцо; 6 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8 — сухарь; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевый наполнитель; 12 — направляющая втулка; 13 седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 15— заглушка; 16 —головка блока

Отработавшие газы вызывают коррозию и повышенный износ седел выпускных клапанов, поэтому седла делают вставными (рис. 40) из жаростойкого чугуна. Если двигатель имеет газораспределительный механизм с верхними клапанами и головку блока, отлитую из алюминиевого сплава, то под все клапаны в головке блока запрессовывают седла из жаростойкого чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, КамАЭ-5320 и др.). У дизеля ЯМЗ-236 под выпускные клапаны также запрессованы седла.

Стержень клапана перемещается в направляющей втулке, обеспечивающей посадку клапана на седло без перекоса. В большинстве двигателей применены пористые металлокерамические втулки, обладающие хорошими антифрикционными свойствами. Стержни клапанов дизеля автомобиля КамАЗ-5320 на длине 120 мм от торца графитизированы. Все эти технологические и конструктивные мероприятия повышают надежность клапанного механизма. На конце стержня клапана есть выточка для соединения с пружиной (постоянно находящейся в сжатом состоянии) с клапаном при помощи сухарей и тарелки. Пружина клапана способствует его плотной посадке на седло и прижимает толкатель к кулачку распределительного вала. Пружина имеет постоянный шаг. Для повышения надежности двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» пружина изготовлена из высокопрочной пружинной проволоки, термически обработана и имеет переменный шаг витков, что предотвращает вибрацию клапана при большой частоте вращения коленчатого вала.

В соединение клапана с пружинами при помощи сухарей и тарелки введена коническая втулка, плотно охватывающая сухари. Тарелка опирается на торец конической втулки, а во фланец тарелки упираются одна или две пружины. При таком соединении клапана с пружинами уменьшаются силы трения между ними, и клапан может повертываться во время работы двигателя. Вследствие этого значительно возрастает срок службы клапана, его седла и направляющей втулки, так как уменьшается односторонний износ этих деталей (дизели ЯМЭ-236 и автомобиля КамАЭ-5320, двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА и др.). На стержень впускного клапана (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга») надевают колпачок из маслостойкой резины, что устраняет возможный подсос масла (при тактах впуска) в камеру сгорания через зазор между втулкой и стержнем. Для этих целей на верхней части направляющей втулки (дизель автомобиля КамАЗ-5320) установлена уплот-нительная манжета.

Выпускной клапан имеет жаростойкую наплавку на фаске, несмотря на то, что он изготовлен из жаростойкой стали (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). В стержне выпускного клапана просверлено глухое отверстие, заполненное наполовину или на две трети натриевым наполнителем (двигатели автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-бЗА) и закрытое заглушкой. Во время работы двигателя натрий плавится (температура его плавления 98 °С) и превращается в жидкость. При возвратно-поступательном движении клапана в направляющей втулке натрий перемещается, омывает головку клапана и отводит от нее тепло к стержню и втулке. При охлаждении клапана повышается надежность его работы, а следовательно, и двигателя.

Рекламные предложения:


Читать далее: Механизм вращения клапана

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Фазы газораспределения | Газораспределительный механизм (ГРМ)

В современных двигателях скорость вращения коленчатого вала достигает 3000—4000 оборотов в минуту. Иначе говоря, в секунду каждый поршень делает 100—120 ходов. При таком режиме работы двигателя на совершение каждого такта приходится очень мало времени. Поэтому для лучшего наполнения цилиндров и их лучшей очистки клапаны открываются не тогда, когда поршень уже находится в мертвой точке, а несколько раньше и закрываются уже после того, как поршень пройдет мертвую точку.

Величины опережения открытия или запаздывания закрытая клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала от положения, соответствующего верхней или нижней мертвой точке, называются фазами газораспределения. У большинства двигателей впускной клапан открывается тогда, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки на 5—30°, считая по углу поворота коленчатого вала, в результате чего обеспечивается лучшее наполнение цилиндра горючей смесью. Впускной клапан закрывается только после того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку и коленчатый вал повернется на 39—110°, т.е. тогда, когда полностью закончится такт впуска и начнется такт сжатия. Поступление горючей смеси вследствие инерции продолжается еще некоторое время, хотя уже начался другой такт. Этим улучшается наполнение цилиндров,

Выпускной клапан обычно.открывается с опережением на 44—71° до нижней мертвой точки, т.е. тогда, когда рабочий ход еще полностью не закончился. При этом газы, находясь в цилиндре под значительным давлением, начинают быстро выходить в выпускной трубопровод, хотя поршень и продолжает свое движение вниз.

Закрытие выпускного клапана происходит также с запаздыванием на 6—37°. Несмотря на то что поршень в это время начинает движение вниз, отработавшие газы по инерции все еще продолжают выходить в выпускной трубопровод. При этом происходит перекрытие клапанов, т. е. на некоторое время выпускной и впускной клапаны остаются открытыми. Тем самым осуществляется продувка цилиндра горючей смесью, способствующая лучшему очищению цилиндра от отработавших газов.

Фазы газораспределения для наглядности изображаются обычно в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-157К

Наивыгоднейшие фазы газораспределения определяются при проектировании двигателя в зависимости от его конструкции и быстроходности. Углы опережения и запаздывания и, следовательно, продолжительность открытия клапанов делают тем больше, чем. больше число оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее его максимальной мощности.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о