Мы снова рады приветствовать Вас, наши дорогие читатели и подписчики! Сразу раскроем карты — сегодня вашему вниманию предлагается схема газораспределительного механизма двигателя, а также небольшое повествование об особенностях работы и деталях этого узла.
Продолжая изучать внутренности автомобиля, нельзя обойти стороной этот ключевой элемент двигателя внутреннего сгорания, без которого он бы просто не смог правильно работать, отделять выхлопные газы от свежей топливно-воздушной смеси и вообще представлял бы собой груду никому ненужного металлолома.
Схема газораспределительного механизма двигателя (ГРМ) двигателя и его назначение. Что же он распределяет, какие газы и для чего вообще это нужно?
Как уже отмечалось выше, данный узел имеет крайне важное значение для функционирования мотора. Именно он определяет, когда нужно выпустить отработанный газ из цилиндров, а когда впустить очередную порцию воздуха или воздушно-топливной смеси.
Эти процессы должны быть чётко синхронизированы с работой поршней иначе толка от мотора не будет никакого. О том, как это реализовано в современных двигателях, мы расскажем далее.
Ключевыми элементами ГРМ являются: распределительный вал (или по-простому – распредвал), управляющий работой клапанов, привод распредвала, который связывает его с коленчатым валом, а также сами клапаны. Компоновка этих элементов определяет виды газораспределительных механизмов:
Теперь давайте попробуем разобраться, каким образом все эти детали, о которых шла речь выше, взаимодействуют друг с другом и позволяют двигателям автомобилей приносить пользу своим владельцам.
Мы уже вспоминали, что одним из главных условий правильной работы силового агрегата является чёткая синхронизация между движением поршней и моментами выпуска отработанных газов, а также запуска свежей порции топливно-воздушной смеси в цилиндры.
Технически этим заняты клапаны, устанавливаемые в головке блока цилиндров, но сами по себе решить, когда нужно открыть путь газам, они, конечно же, не могут. Управляет оркестром клапанов распределительный вал, являющийся, по сути, ключевым элементов всего ГРМ.
На нём в определённом порядке закреплены специальные кулачки, которые, вращаясь, передают усилие через систему штанг, толкателей, коромысел и гидрокомпенсаторов на впускные или выпускные клапаны.
Моменты открытия и закрытия клапанов (в технической литературе эти моменты называют сложным словосочетанием – фазы газораспределения) должны соблюдаться очень строго, ведь от этого зависит эффективность работы двигателя, его мощность, расход топлива и долговечность.
Чтобы распредвалы вращались и делали это в чёткой синхронизации с поршнями, они при помощи ременной или цепной передачи связаны с коленчатым валом двигателя.
Правильное взаиморасположение валов устанавливается во время монтажа ремня или цепи, и для этого на шестернях имеются специальные метки, которые нужно совмещать в определённом порядке.
Далее дело за натяжкой, и если всё выполнено верно, ремень или цепь ГРМ верой и правдой будут служить Вам десятки тысяч километров.
Хочется обратить особое внимание на то, как важно выставить положение коленчатого и распределительных валов относительно друг друга в заданном заводом положении при замене ремня газораспределительного механизма.
Смещение шестерни вала хотя бы на несколько зубцов может привести к тяжёлым последствиям, вплоть до полного выхода двигателя из строя. Будьте внимательными, если затеяли подобные действия самостоятельно!
Ну вот и подошёл к концу наш рассказ о газораспределительном механизме двигателя. Надеемся, что Вам, наши читатели, было интересно, а может быть и полезно узнать что-то новое об устройстве моторов.
Не забывайте подписываться на наши публикации, давать на них ссылки своим друзьям, а мы со своей стороны продолжим радовать вас свежими статьями, посвящёнными устройству автомобилей.
auto-ru.ru
Распределительный механизм двигателей автомобилей ГАЗ-69, ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А с нижним правосторонним расположением клапанов. Распределительный вал стальной, кованый, изготовленный заодно с кулачками, на нем при.помощи шпонки и болта закрепляется текстолитовая шестерня. На валу имеются четыре шейки, вращающиеся в стальных втулках. Втулки залиты малооловянистым баббитом. Кроме впускных и выпускных кулачков, на валу имеются шестерня привода масляного насоса и эксцентрик привода рычага бензинового насоса.
Осевое смещение распределительного вала предупреждается упорным фланцем.
Выпускные клапаны изготовляются из сильхромовой стали, впускные — из хромистой. Чтобы улучшить наполнение цилиндров, диаметр впускных клапанов на 3 мм больше диаметра выпускных. Седла выпускных клапанов вставные, они изготовляются из жароупорного чугуна; седла впускных клапанов выполнены непосредственно в блоке цилиндров.
Пружины клапанов для предупреждения вибрации имеют переменный шаг (расстояние между витками). Пружины опираются на тарелки, удерживаемые в выточке стержня клапана разрезными сухарями.
Толкатели стальные. Зазор между толкателями и клапанами регулируется болтом с контргайкой.
Устройство распределительного механизма двигателей автомобилей ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А, а также двигателей автомобилей ЗИЛ-157, ЗИЛ-164, ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150 несколько отличается от устройства двигателей автомобилей ГАЗ. Так, стальные втулки подшипников распределительного вала залиты высокооловянистым баббитом; ведомая шестерня распределительного вала изготовлена из чугуна; навивка клапанных пружин имеет постоянный шаг; выпускные клапаны свариваются из двух частей: стержень изготовляется из хромистой стали, головка — из жароупорной.
Двигатель автомобиля Урал-375 имеет верхнее расположение клапанов.
Впускной и выпускной клапаны изготовлены из жаростойкой стали. На впускных клапанах установлены резиновые колпачки 6 для предотвращения попадания масла из головки блока в цилиндр через зазор между втулкой 13 и стержнем клапана при такте впуска. Выпускные клапаны для повышения долговечности работы охлаждаются натрием, находящимся в полости 14 клапана. Натрий обеспечивает лучший отвод тепла от головки к стержню клапана.
Кроме того, выпускной клапан во время работы принудительно поворачивается специальным механизмом 11.
Корпус 1 механизма вращения выпускного клапана установлен в головке цилиндров. В корпусе имеются пять наклонных углублений, в которых помещены шарики 2, занимающие под воздействием возвратных пружин 3 верхнее положение на наклонной поверхности углублений.
Дисковая пружина 4-внутренней кромкой опирается на корпус, а на наружную кромку пружины опирается упорная шайба 5.
Рис. Распределительный механизм двигателя автомобиля Урал-375: 1 — штанга толкателя; 2 — регулировочный винт; 3 — крышка головки цилиндров; 4 — коромысло; 5 — впускной клапан; 6 — колпачок; 7 — выпускной клапан; 8 — тарелка клапана; 9 — сухарь; 10 — пружина; 11 — механизм вращения выпускного клапана; 12 — головка цилиндров; 13 — направляющая втулка клапана; 14 — полость клапана, заполненная натрием; 15 — седло клапана
Рис. Механизм вращения выпускного клапана двигателя автомобиля Урал-375: 1 — неподвижный корпус; 2 — шарик; 3 — возвратная пружина; 4 — дисковая пружина; 5 — упорная шайба; 6 — замочное кольцо
Дисковая пружина и упорная шайба могут поворачиваться вокруг корпуса.
На упорную шайбу 5 устанавливается пружина клапана, ее усилие через упорную шайбу передается на наружную кромку дисковой пружины 4.
При открытии клапана упругость его пружины увеличивается настолько, что дисковая пружина выпрямляется и нажимает на шарики, которые, перемещаясь по наклонным поверхностям углублений в корпусе 1, поворачивают дисковую пружину, упорную шайбу, пружину клапана и клапан.
При закрытии клапана упругость его пружины уменьшается, дисковав пружина возвращается в первоначальное наклонное положение, а шарики под действием возвратных пружин занимают верхнее положение.
Привод клапанного механизма двигателя осуществляется от одного распределительного вала, установленного в средней части блока двигателя на пяти подшипниках.
Стальные толкатели для повышения износостойкости имеют наплавленную из специального чугуна нижнюю плоскость, соприкасающуюся с кулачками.
Зазор между стержнем клапана и носком коромысла регулируется с помощью винта 2, помещенного в коротком плече коромысла.
У двигателя ЯАЗ-М-206Б выпускные клапаны размещены в головке блока цилиндров. Привод к ним осуществляется от распределительного вала, расположенного в верхней части блока. Для уравновешивания работы двигателя симметрично распределительному валу расположен уравновешивающий вал, также приводимый во вращение шестерней коленчатого вала. Оба вала имеют на концах противовесы.
Распределительный вал двигателя ЯАЗ-М-206Б вращается на семи опорах. Крайние опоры представляют собой втулки из ковкого чугуна, в которые запрессованы по две стальные втулки, залитые свинцовистой бронзой. Промежуточные подшипники состоят каждый из двух взаимозаменяемых вкладышей, изготовленных из алюминиевого сплава.
Шестерни привода изготовлены из чугуна. Роликовые толкатели передают усилие через штанги коромыслам, которые своими носками давят на стержни клапанов. Клапаны у двигателя только выпускные, по два на каждый цилиндр. Пружины клапанов двойные, с постоянным шагом навивки. Клапаны сварные: стержень клапана изготовлен из хромоникелевой стали, головка — из жароупорной. Седла клапанов вставные, из жароупорного чугуна.
Зазор между носком коромысла и стержнем клапана регулируется изменением длины штанги — ввертыванием штанги в резьбовую часть ее вилки или вывертыванием из нее.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Категория:
Техническое обслуживание автомобилей
Механизм газораспределения V-образного двигателяНа 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.
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.
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.
Читать далее: Детали клапанного механизма
Категория: - Техническое обслуживание автомобилей
stroy-technics.ru
