Грм v образного двигателя

Автомобили

На V-образных восьмицилиндровых двигателях применяют верхнее расположение клапанов (рис. 3.3). Нижний распределительный вал таких двигателей, установленный в развале блока, является общим для клапанов правого и левого рядов цилиндров.

Открытие клапанов (впускного и выпускного), перемещающихся в направляющих втулках, происходит под действием усилия, передаваемого от кулачков через толкатели штанги и коромысла, установленные на осях. Закрытие клапанов осуществляется под действием пружин, нижние концы которых упираются в шайбы. При наличии у выпускных клапанов механизма вращения их пружины опираются на опорные шайбы этих механизмов. Верхними концами пружины обоих клапанов упираются в тарелки. За два оборота коленчатого вала впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра открываются один раз, а распределительный вал за этот период делает один оборот. Следовательно, распределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала. Поэтому зубчатое колесо распределительного вала имеет в 2 раза больше зубьев, чем ведущая шестерня коленчатого вала.

Распределительный вал. Распределительный вал изготовляют из стали или специального чугуна и подвергают термической обработке. Профиль его кулачков как впускных (см. рис. 3.3), так и выпускных у большинства двигателей делают одинаковым.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Одноименные (впускные и выпускные) кулачки располагаются в четырехцилиндровом двигателе под углом 90°, в шестицилиндровом — под углом 60°, а в восьмицилиндровом— под углом 45°. При шлифовании кулачкам придают небольшую конусность. Взаимодействие сферической поверхности торца толкателей 19 с конической поверхностью кулачков обеспечивает их поворот в процессе работы.

Начиная с передней опорной шейки, диаметр шеек уменьшается, что облегчает установку распределительного вала в картере двигателя. Число опорных шеек обычно равно числу коренных подшипников коленчатого вала. Втулки опорных шеек изготовляют из стали, а внутреннюю поверхность их покрывают антифрикционным сплавом.

На переднем конце распределительного вала расположен эксцентрик, воздействующий на штангу привода топливного насоса, а на его заднем конце находится шестерня, которая приводит во вращение зубчатое колесо валика, расположенного в корпусе привода распределителя зажигания и масляного насоса.

Между зубчатым колесом распределительного вала и его передней опорной шейкой установлены распорное кольцо и упорный фланец, крепящийся болтами к блоку и удерживающий вал от продольного перемещения. Так как толщина распорного кольца больше толщины упорного фланца, обеспечивается осевой зазор («разбег») распределительного вала, который должен быть в пределах 0,08—0,21 мм. В отверстии переднего торца распределительного вала (двигатели ЗИЛ-130, 3M3-53-11 и др.) расположен узел привода центробежного датчика регулятора частоты вращения коленчатого вала, состоящий из валика, пружины и шайбы, закрепленных кольцом.

Привод распределительного вала. Распределительный вал приводится в движение при помощи зубчатой или цепной передачи (рис. 3.4). На двигателях грузовых автомобилей в основном применяют зубчатые передачи. Ведущая шестерня такой передачи (рис. 3.4, а) установлена на переднем конце коленчатого вала, а ведомое колесо — на переднем конце распределительного вала и закреплено гайкой (см. рис. 3.3).

Зубчатые колеса привода должны входить в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов, что обеспечивает правильность заданных фаз газораспределения и порядка работы двигателя.

Грм v образного двигателя

Рис. 3.4. Типы привода распределительного вала:
а — зубчатый; б — цепной

Поэтому при сборке двигателя зубчатые колеса вводятся в зацепление по меткам (см. рис. 3.4, а) на их зубьях (на впадине между зубьями колеса и на зубе шестерни). Чтобы уменьшить уровень шума зубчатых колес, их изготовляют с косыми зубьями и из различных материалов. На коленчатом валу устанавливают стальную шестерню, а на распределительном — чугунное (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, MA3-5335) или текстолитовое (двигатели автомобилей ГАЗ-БЗ-12, УАЗ-3151-01) колесо.

В двигателях легковых автомобилей семейств «Москвич» и ВАЗ (с приводом на задние колеса) газораспределительный механизм приводится в действие от колейчатого вала двухрядной втулочно-ролико-вой цепью (рис. 3.4,6), которая соединяет ведущую звездочку коленчатого вала со звездочкой распределительного вала и звездочкой валика привода масляного насоса и прерывателя-распределителя зажигания. При резком изменении частоты вращения коленчатого вала появляются колебания ветви, цепи, для их гашения служит пластмассовая колодка (успокоитель). С противоположной стороны колодки размещается башмак натяжного устройства. Один конец башмака закреплен на оси, а другой соединяется с регулировочным механизмом, прижимающим башмак к цепи. Цепь натягивают при помощи гайки регулировочного механизма.

В двигателях переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ-2108 «Спутник» ВАЗ-2109 привод газораспределительного механизма состоит из двух зубчатых шкивов, установленных на коленчатом и распределительном валах, натяжного ролика и зубчатого ремня. Этим же ремнем приводится во вращение и шкив насоса охлаждающей жидкости.

Основной особенностью такого привода является зубчатый эластичный ремень с зубьями полукруглой формы. Его изготавливают из масло-стойкой резины, армированной кордом из стекловолокна. Зубья для повышения износостойкости покрыты эластичной тканью.

Газораспределительный механизм предназначен для своев­ременного впуска в цилиндры горючей смеси (карбюраторные двигатели) или очищенного воздуха (дизели) и выпуска отра­ботавших газов.

HaV-образных восьмицилиндровых двигателях применён газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (рис.4.1). Нижний распределительный вал таких дви­гателей, установленный в развале блока, является общим для клапанов правого и левого ряда цилиндров.

Открытие клапанов 9 (впускного и выпускного), перемеща­ющихся в направляющих втулках 10, происходит под действи­ем усилия, передаваемого от кулачков 6 и 7 через толкатели 19 штанги 18 и коромысла 14, установленные на осях 13. Закры­тие клапанов осуществляется под действием пружин 12, ниж­ние концы которых упираются в шайбы 11. При наличии у вы­пускных клапанов механизма вращения их пружины опирают­ся на опорные шайбы 17 этих механизмов. Верхними концами пружины обоих клапанов упираются в тарелки 20. За два обо­рота коленчатого вала впускные и выпускные клапаны каждо­го цилиндра открываются один раз, а распределительный вал за этот период делает один оборот, то есть передаточное число зубчатого зацепления шестерен коленчатого и распределитель­ного валов равно 2.

Распределительный вал изготавливают из стали или специ­ального чугуна и подвергают термической обработке. Про­филь его кулачков как впускных 6 (рис. 4.1), так и выпускных у большинства двигателей делают одинаковым. При шлифо­вании кулачкам придают небольшую конусность. Взаимодей­ствие сферической поверхности торца толкателей 19 с кони­ческой поверхностью кулачков обеспечивает их поворот в процессе работы. Число опорных шеек распределительного вала обычно равно числу коренных подшипников коленча­того вала. Втулки опорных шеек 8 изготавливают из стали, а внутреннюю поверхность их покрывают антифрикционным сплавом

Грм v образного двигателя

Рис. 4.1.Механизм газораспределения V-образного двигателя

Читайте также:  Приора задний бампер тюнинг

На переднем, конце распределительного вала двигателя рас­положен эксцентрик 5, воздействующий на штангу 26 привода топливного насоса, а на его заднем конце находится шестерня 28, которая приводит во вращение зубчатое колесо валика 27, расположенного в корпусе 29 привода распределителя зажига­ния и масляного насоса.

Между зубчатым колесом 1 распределительного вала и его передней опорной шейкой установлены распорное кольцо 3 и упорный фланец 2, крепящийся болтами к блоку и удерживаю­щий вал от продольного перемещения. Так как толщина рас­порного кольца 3 больше толщины упорного фланца 2, обеспе­чивается осевой зазор распределительного вала, который дол­жен быть в пределах 0,08-0,21 мм. В отверстии переднего торца распределительного вала двигателя ЗИЛ-131 расположен узел привода центробежного датчика регулятора частоты вращения коленчатого вала, состоящий из валика 22, пружины 21 и шай­бы 24, закрепленных кольцом 23.

Привод распределительного вала. Распределительный вал приводится в движение при помощи зубчатой, клиноременной или цепной передачи (рис. 4.2). На двигателях грузовых авто­мобилей в основном применяются зубчатые передачи. Ведущая шестерня 1 такой передачи (рис. 4.2,а) установлена на переднем конце коленчатого вала, а ведомое колесо 3 – на переднем кон­це распределительного вала и закреплено гайкой 25 (рис. 4.1). Зубчатые колеса привода должны входить в зацепление меж­ду собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов, что обеспечивает правильность за­данных фаз газораспределения и порядка работы двигателя. Поэтому при сборке двигателя зубчатые колеса вводятся в за­цепление по меткам 2 (рис.4.2,а и 4.3) на их зубьях (на впадине между зубьями колеса и на зубе шестерни). Чтобы уменьшить уровень шума зубчатых колес, их изготавливают с косыми зу­бьями и из различных материалов. На коленчатом валу уста­навливают стальную шестерню, а на распределительном чу­гунную (ЗИЛ-131) или тексталитовую (ЗМЗ-66).

Грм v образного двигателя

Рис. 4.2. Типы привода распределительного вала:

Толкатели предназначены для передачи усилия от распреде­лительного вала через штанги к коромыслам. Изготавливают их из стали или чугуна. В двигателях ЗИЛ-131 и КАМАЗ-740 при­менены цилиндрические толкатели 7 (рис. 4.4,6), установленные в специальных отверстиях – направляющих. У дизеля КАМАЗ-740 направляющие съемные. Внутренняя полость толкателя име­ет сферическую поверхность 10 под штангу и отверстие 9 для слива масла. Для повышения работоспособности торцовую поверх­ность 8 стальных толкателей в месте соприкосновения с кулач­ком наплавляют специальным износостойким чугуном.

Штанги. Для передачи усилия от толкателей к коромыслам служат штанги. Изготавливают их из стального прутка с закален­ными концами (двигатель ЗИЛ-131) или из дюралюминиевого стер­жня (ЗМЗ-66) со стальными сферическими наконечниками.

Грм v образного двигателя

Рис. 4.3.Метки на шестернях распределительного вала

В дизеле КАМАЗ-740 штанги 4 (рис. 4.4. б) делают из сталь­ной трубки. На концах штанг напрессовывают стальные сфе­рические наконечники 11, которыми они с одной стороны упи­раются в сферические поверхности регулировочных винтов 5 (рис. 4.4, а), ввёрнутых в коромысло 6, а с другой – в толкате­ли.

Коромысла. Для передачи усилия от штанги к клапану слу­жит коромысло, представляющее собой неравноплечий рычаг, изготовленный из стали или чугуна. Плечо "а" коромысла при­мерно в 1,5 раза больше плеча "в". Наличие длинного плеча коромысла не только уменьшает ход толкателя и штанги, но и снижает силы инерции, возникающие при их движении, что способствует повышению долговечности деталей привода кла­панов.

Коромысла карбюраторных двигателей расположены на общей полой оси 13 (рис. 4.1), в конце которой запрессованы заглушки, что позволяет подводить масло к бронзовым втул­кам коромысел и к сферическим наконечникам регулировоч­ных болтов 15. Оси 13 в сборе с коромыслами устанавливают на каждой головке цилиндра с помощью стоек 16.

На дизеле КАМАЗ-740 коромысла впускного и выпускного кла­панов установлены консольно на осях,

выполненных заодно со стойкой коромысел; стойка установлена на двух штифтах и закреплена на

головке двумя шпильками. Осевое перемещение коро­мысел ограничено пружинным фиксатором. К

каждому коромыс­лу через отверстия в стойке коромысел подводится смазка

Грм v образного двигателя

Рис. 4.4. Детали привода клапанов дизеля: а-ЯМЗ – 238; б – КАМАЗ-740

Клапаны. Открытие и закрытие впускных и выпускных кана­лов, соединяющих цилиндры с газопроводами системы пита­ния, происходит при помощи клапанов. Клапан (рис. 4.5,а) со­стоит из плоской головки 16 и стержня 1, соединенных между собой плавным переходом. Для лучшего наполнения цилинд­ров горючей смесью диаметр головки впускного клапана дела­ют больше, чем диаметр выпускного.

Так как клапаны работают в условиях высоких температур, их изготавливают из высококачественных сталей, впускные клапаны делают из хромистой стали, выпускные – из жаростой­кой, так как последние соприкасаются с горячими отработав­шими газами и нагреваются до температуры 600-800°С. Высо­кая температура нагрева клапанов вызывает необходимость

установки в головке цилиндров специальных вставок 15 из жа­ропрочного чугуна, которые называются сёдлами.

Грм v образного двигателя

Рис. 4.5. Выпускной клапан двигателя ЗИЛ – 131 с механизмомвращения:

а-выпускной клапан, установленный на головке цилиндров; б,в-соответственно начальное и конечное рабочие положения механизма вращения клапана

Для плотного прилегания головок клапанов к сёдлам их ра­бочие поверхности делают коническими в виде тщательно об­работанных фасок под углами 45 или 30°.

Стержни 1 клапанов имеют цилиндрическую форму. Они пе­ремещаются в чугунных или металлокерамических втулках 2, запрессованных в головку блока. На конце стержня проточены цилиндрические канавки под выступы конических сухариков 10, которые прижимаются к конической поверхности тарелки 9 под действием пружины 8.

В двигателях автомобилей семейства КАМАЗ и ЗИЛ для повышения работоспособности газораспределительного меха­низма клапана прижимаются к седлам не одной, а двумя пру­жинами. В этом случае направление витков пружин делается различным, чтобы при поломке одной из пружин её витки не попадали между витками другой и не нарушалась безотказная работа клапанного механизма.

На впускных клапанах под опорные шайбы или в верхней части направляющих втулок (двигатели ЗИЛ, КАМАЗ) устанавливают резиновые манжеты или колпачки 11 (рис. 4.6), ко­торые при открытии клапанов плотно прижимаются к его стер­жню и к направляющей втулке, вследствие чего устраняется воз­можная утечка (подсос) масла в цилиндры через зазор между втулкой и стержнем клапана В двигателях ЗИЛ-131 ранних выпусков для лучшего отвода тепла от выпускных клапанов применялось натриевое охлаж­дение. С этой целью клапан делают полым и его полость запол­няют на 3/4 объема металлическим натрием 13 (рис 4.5, а). На­трий имеет высокую теплопроводность и плавится при темпе­ратуре 98°С. Во время работы двигателя расплавленный натрий омывает внутреннюю полость клапана, при этом теплота от его головки передается к стержню и через направляющую втулку и головку цилиндров отводится к охлаждающей жидкости.

Также для уменьшения нагрева выпускных клапанов, предот­вращения их обгорания на двигателях автомобиля ЗИЛ-131 имеется механизм принудительпого вращения клапанов. Он состоит из

Читайте также:  Датчик температуры охлаждающей жидкости уаз 469
Грм v образного двигателя

Рис. 4.6.Схемы газораспределительных механизмов с различным расположением клапанов: а-нижним; б-верхним

В двигателях ЗИЛ-131 ранних выпусков для лучшего отвода тепла от выпускных клапанов применялось натриевое охлаж­дение. С этой целью клапан делают полым и его полость запол­няют на 3/4 объема металлическим натрием 13 (рис 4.5, а). На­трий имеет высокую теплопроводность и плавится при темпе­ратуре 98°С. Во время работы двигателя расплавленный натрий омывает внутреннюю полость клапана, при этом теплота от его головки передается к стержню и через направляющую втулку и головку цилиндров отводится к охлаждающей жидкости.

Также для уменьшения нагрева выпускных клапанов, предот­вращения их обгорания на двигателях автомобиля ЗИЛ-131 механизм принудительного вращения клапанов. Он состоит из корпуса 4 (рис. 4.5, а), расположенного в углублении го­ловки цилиндра 14 на направляющей втулке 2, закрепленной замочным кольцом 3, пяти шариков 5, установленных вместе с возвратными пружинами 12 в наклонных пазах корпуса, опор­ной шайбы 6 и конической дисковой пружины 11. Пружина 11 и шайба 6 свободно одеты на выступ корпуса и закреплены на нём замочным кольцом 7.

При закрытом клапане, когда усилие пружины 8 невелико (рис. 4.5, б), дисковая пружина 11 выгнута наружным краем вверх, а внутренним упирается в заплечики корпуса 4. При этом шарики 5 в конических пазах корпуса отжаты пружинами 12 в крайнее положение.

Когда клапан начинает открываться, усилие пружины 8 воз­растает, в результате чего дисковая пружина 11 (рис. 4,5, б,в) выпрямляется и передает усилие пружины 8 на шарики 5, кото­рые, перекатываясь по наклонным пазам корпуса, поворачива­ют дисковую пружину И, опорную шайбу 6, клапанную пру­жину 8 и сам клапан относительно его первоначального поло­жения.

Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины 8 уменьшается, при этом дисковая пружина 11 прогибается до своего исходного положения и освобождает шарики 5, которые под действием пружины 12 возвращаются в первоначаль­ное положение, подготавливая тем самым механизм вращения к новому циклу поворота клапана.

При частоте вращения коленчатого вала около 3000 об/мин частота вращения выпускного клапана достигает 30 об/мин.

Чтобы обеспечить плотное прилегание головки клапана к седлу, необходим определенный тепловой зазор между стерж­нем клапана и носком коромысла. Тепловые зазоры в клапанах изменяются вследствие их нагрева, изнашивания и нарушения регулировок. Когда зазор в клапанах увеличен, они открыва­ются не полностью, в результате чего ухудшается наполнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгора­ния, а также повышаются ударные нагрузки на детали клапан­ного механизма.

При недостаточном зазоре в клапанах они не плотно садят­ся на седла, вследствие чего происходит утечка газов, образо­вание нагара и подгорание рабочих поверхностей седла и кла­пана. Из-за неплотной посадки клапанов при такте сжатия ра­бочая смесь может попадать в выпускной газопровод, а в про­цессе такта расширения газы, имеющие высокую температуру, могут прорываться во впускной газопровод, вследствие чего в этих газопроводах возможны хлопки или вспышки, что являет­ся признаком неплотной посадки клапанов.

Для плотного прилегания головки клапана к седлу тепло­вой зазор устанавливают между носком коромысла 17 (рис. 4.6) и торцом стержня клапана 2.

В непрогретых двигателях ЗИЛ-131, ЗМЗ-66 зазор впускных и выпускных клапанов должен быть 0,25 – 0,30 мм, на дизелях КАМАЗ зазор у впускных клапанов составляет 0,25 – 0,30 мм, а у выпускных – 0,35 – 0,40 мм.

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

  • распределительный вал
  • впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
  • привод распределительного вала
  • также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).

У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.

Грм v образного двигателя

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.

Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.

Читайте также:  Уровень охлаждающей жидкости ваз 2110

При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.

Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.

Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.

Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.

Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.

Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:

Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.

Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.

Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.

Грм v образного двигателя

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

Добавить комментарий

восемь + пятнадцать =