Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания заключается в измерении углового перемещения коленчатого вала двигателя от момента открытия впускного клапана первого опорного цилиндра до момента положения вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра. Измерение углового перемещения коленчатого вала осуществляют на работающем двигателе через измерение угла перемещения распределительного вала, числовые значения которого определяют с помощью электрического устройства и установленных датчика (11) верхней мертвой точки и датчика (12) положения клапана (17). Полученное удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма. Раскрыто устройство измерения углового перемещения распределительного вала. Технический результат заключается в повышении достоверности измерения угла фаз газораспределения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля фаз газораспределения при диагностировании карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Известен способ для измерения фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания при помощи USB Осциллографа (http://injectorservice.com.ua/phase_plugin.php). Способ диагностирования газораспределительного механизма(ГРМ) осуществляется при помощи программы «USB Осциллографа», которая отображает осциллограмму напряжения выходного сигнала датчика давления в цилиндре в окне программы при работе двигателя на холостом ходу, отмечает моменты, когда поршень диагностируемого цилиндра находится в верхних/нижних мертвых точках; кроме того, подсвечивает допустимый диапазон положения четырех характерных точек и участков графика, положение которых зависит от взаимного положения коленчатого и газораспределительных валов. Измерение положения характерных точек и участков графика давления в цилиндре позволяет судить о правильности взаимного положения коленчатого и газораспределительных валов.
Недостатком данного способа является высокая стоимость оборудования и получение информации в графическом (не цифровом) выражении.
Известно устройство для измерения фаз газораспределения двигателей внутреннего сгорания (RU 2042125 6 МПК G01M 15/00 С1, 20.08.1995), содержащее клапан, вставное седло клапана, осциллограф, седло клапана изолированно от головки цилиндров электронепроводящим материалом, при этом клапан и седло клапана соответственно соединены с осциллографом с образованием электрической цепи.
Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано для диагностики серии двигателей, а только для изучения процесса газораспределения на одном опытном двигателе, измерения проводятся в статике, коленчатый вал вращается от постороннего источника.
Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является способ диагностирования газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания (авт.св. SU 1686332 5МПК G01M 15/00 А1, 23.10.1991), включающий измерение линейного перемещения клапанов по углу поворота коленчатого вала двигателя, оценивают изменение усилия открытия клапанов газораспределительного механизма в зависимости от перемещения клапана и угла поворота коленчатого вала и по их комбинациям осуществляют диагностирование. Устройство, для осуществления вышеуказанного способа взятого в качестве прототипа для заявляемого устройства, авт.св SU 1686332 5 МПК G01M 15/00 А1, 23.10.1991, содержит датчик для измерения усилия открытия клапанов, коромысло клапанного механизма, тарелку пружины клапана, устройство для измерения величины линейного перемещения клапанов, понижающий редуктор, потенциометр для преобразования величины угла поворота коленчатого вала в электрический сигнал, блок управления и двухкоординатный самописец, при этом коленчатый вал приводится во вращение от постороннего источника. На двухкоординатном самописце получают график функции усилия на клапане в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Сопоставляют полученный при измерении график с эталонным и судят о техническом состоянии газораспределительного механизма (ГРМ).
Данными способом и устройством определяют величину угла фаз газораспределения нецифровым значением параметра угла перемещения коленчатого вала, тогда как техническая документация задает параметры угла цифровыми значениями, что затрудняет диагностику; измерения выполняются на неработающем двигателе, что вносит определенную погрешность в результаты измерения.
Задачей изобретения является совершенствование способа и устройства диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с повышением достоверности измерения угла фаз газораспределения и качества диагностирования на работающем двигателе.
Решение поставленной задачи в заявляемом способе достигается тем, что измерение углового перемещения коленчатого вала двигателя от момента открытия впускного клапана первого опорного цилиндра до момента положения вала, соответствующего верхней мертвой точке (ВМТ) поршня опорного цилиндра, в отличие от прототипа осуществляют на работающем двигателе через измерение угла перемещения распределительного вала, числовые значения которого определяют с помощью электрического устройства и установленных датчика верхней мертвой точки и датчика положения клапана, удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма.
Устройство для осуществления способа, включающее механизм фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, датчик фиксации момента начала движения впускного клапана первого опорного цилиндра, блок управления, отличается от прототипа тем, что в качестве механизма фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, использован датчик верхней мертвой точки, а в качестве датчика, фиксирующего момент начала движения клапана, - датчик положения клапана, установленный на съемной технологической крышке клапанов двигателя внутреннего сгорания; устройство представляет собой высоковольтный разрядник, состоящий из одного подвижного электрода, выполненного в виде двухсторонней токопроводной стрелки и секции пронумерованных неподвижных электродов, расположенных на изолированной подложке внутри пустотелого диска из неэлектропроводного материала, установленного на цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника с возможностью углового перемещения вокруг оси и фиксации заданного положения; внутри корпуса соосно валу распределителя зажигания двигателя внутреннего сгорания установлен соединенный с ним жестко вал, на другом конце которого закреплен подвижный электрод; неподвижные электроды установлены в цилиндрической стенке диска в плоскости вращения подвижного электрода радиально, на равном расстоянии друг от друга так, чтобы линейное расстояние между смежными неподвижными электродами было в 2 и более раза больше, чем зазор между острием подвижного электрода и каждого неподвижного электрода, причем каждый из неподвижных электродов электрически связан со своим светодиодом; все светодиоды размещены на панели, расположенной удобно для визуального наблюдения, а каждый светодиод связан электрически с сопротивлением и высоковольтным диодом; в стенке цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника выполнены высоковольтный вход для подачи напряжения от штатной катушки зажигания на бегунок распределителя двигателя внутреннего сгорания и высоковольтный вход для подачи напряжения на подвижный электрод разрядника от дополнительно установленной катушки зажигания или высоковольтного трансформатора.
В результате патентного поиска не выявлено технических решений, идентичных заявляемому, что соответствует критерию «новизна».
Предлагаемый способ и устройство могут применяться в машиностроении для измерения угла газораспределения ДВС при изготовлении, эксплуатации и ремонте двигателя, что соответствует критерию промышленной применимости.
Новая совокупность признаков, а именно: измерение углов фаз газораспределения на работающем двигателе и числовое значение результатов измерения угла позволяет улучшить точность измерения, что подтверждает причинно-следственную связь новой совокупности признаков и достигнутого результата, которая не была известна из уровня техники до создания технического решения, что позволяет сделать вывод о соответствии техническому критерию «изобретательский уровень».
Изобретения поясняются чертежами, где на Фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для диагностирования газораспределительного механизма, на Фиг.2 - схема разрядника, на Фиг.3 - схема подключения светодиода.
Предлагаемое устройство содержит (Фиг.1) датчик 11 ВМТ, датчик 12 положения клапана 17, установленный на технологической крышке клапанов ДВС, блок управления 13, корпус 1 привода подвижного электрода 2 разрядника со смонтированным в нем приводом 7 подвижного электрода2 разрядника, неподвижные электроды 3 установлены в цилиндрической стенке пустотелого диска 8 радиально в плоскости вращения подвижного электрода 2 на заданном угловом расстоянии 10 (Фиг.2), например через 1 градус друг от друга, таким образом, чтобы линейное расстояние между смежными неподвижными электродами 3 в 2 и более раза больше, чем радиальный зазор 9 между острием подвижного электрода и каждого неподвижного, такое соотношение препятствует одномоментному электрическому разряду на два смежные электрода. Каждый из неподвижных электродов электрически связан со своим светодиодом 14 (Фиг.3), сопротивлением 15 и высоковольтным диодом 16, пронумерован и расположен на панели, удобно размещенный для визуального наблюдения. В стенке цилиндрической части корпуса 1 привода подвижного электрода разрядника установлены два высоковольтных входа 4 и 5 для передачи высоковольтного электроимпульса, при этом вход 4 обеспечивает функционирование системы зажигания двигателя и обеспечивает работу двигателя на холостом ходу, а вход 5 служит для подачи напряжения на подвижный электрод разрядника от дополнительно установленной катушки зажигания или высоковольтного трансформатора.
Измерение фаз газораспределения при диагностировании газораспределительного механизма выполняют следующим образом. Предварительно отрегулировав зазоры в клапанах 17 двигателя внутреннего сгорания, устанавливают коленчатый вал в положение верхней мертвой точки поршня на такте сжатия. Вместо штатной крышки клапанов устанавливают технологическую крышку (не обозначена) со смонтированным на ней датчиком 12 положения впускного клапана 17 и регулируют положение датчика на момент начала движения клапана (момент размыкания контактов). Устанавливают датчик 11 ВМТ (при отсутствии штатного датчика) и регулируют его на момент начала срабатывания.
Снимают штатную крышку распределителя зажигания и устанавливают на ее место измерительное устройство так, чтобы подвижный электрод 2 разрядника находился в секторе секции неподвижных электродов 3.
Монтируют провода высокого напряжения и дополнительный высоковольтный трансформатор (дополнительную катушку зажигания).
Запускают двигатель, включают питание датчика 11 ВМТ, поворачивая диск 8 с установленной секцией неподвижных электродов 3, находят такое положение, при котором происходит свечение светодиода с нулевым номером, и фиксируют положение диска 8; с помощью трехпозиционного переключателя в блоке управления 13 подают питание на датчик положения клапана 12 и определяют по свечению номер светодиода; цифровое значение номера светодиода соответствует величине угла поворота кулачкового вала от момента положения коленчатого вала в ВМТ до момента начала движения клапана 17, на котором установлен датчик 12; удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма.
Предлагаемый способ и устройство позволяют производить диагностику двигателя внутреннего сгорания на работающем двигателе и получать результаты измерения угла поворота коленчатого вала относительно ВМТ поршня опорного цилиндра в цифровом значении, что облегчает идентификацию результатов измерений с требованиями технической документации, и повышает их достоверность.
1. Способ диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении углового перемещения коленчатого вала двигателя от момента открытия впускного клапана первого опорного цилиндра до момента положения вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, отличающийся тем, что измерение углового перемещения коленчатого вала осуществляют на работающем двигателе через измерение угла перемещения распределительного вала, числовые значения которого определяют с помощью электрического устройства и установленных датчика верхней мертвой точки и датчика положения клапана, удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма.
2. Устройство измерения углового перемещения распределительного вала, включающее механизм фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня первого цилиндра, датчик фиксации момента начала движения впускного клапана первого опорного цилиндра, блок управления, отличающееся тем, что в качестве механизма фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, использован датчик верхней мертвой точки, а в качестве датчика, фиксирующего момент начала движения клапана, - датчик положения клапана, установленный на съемной технологической крышке клапанов двигателя внутреннего сгорания; устройство представляет собой высоковольтный разрядник, состоящий из одного подвижного электрода и секции пронумерованных неподвижных электродов, расположенных на изолированной подложке внутри пустотелого диска из неэлектропроводного материала, установленного на цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника с возможностью углового перемещения вокруг оси и фиксации заданного положения; внутри корпуса соосно валу распределителя зажигания двигателя внутреннего сгорания установлен соединенный с ним жестко вал, на другом конце которого закреплен подвижный электрод; неподвижные электроды установлены в цилиндрической стенке диска в плоскости вращения подвижного электрода радиально, на равном расстоянии друг от друга так, чтобы линейное расстояние между смежными неподвижными электродами было в 2 и более раза больше, чем зазор между острием подвижного электрода и каждого неподвижного электрода, причем каждый из неподвижных электродов электрически связан со своим светодиодом; все светодиоды размещены на панели, расположенной удобно для визуального наблюдения, а каждый светодиод электрически связан с сопротивлением и высоковольтным диодом; в стенке цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника выполнены высоковольтный вход для подачи напряжения от штатной катушки зажигания на бегунок распределителя двигателя внутреннего сгорания, и высоковольтный вход для подачи напряжения на подвижный электрод разрядника от дополнительно установленной катушки зажигания или высоковольтного трансформатора.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный электрод выполнен в виде двухсторонней токопроводной стрелки.
www.freepatent.ru
Содержание
1. Введение
2. Назначение, устройство и принцип работы
3. Конструктивная особенность
4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения
5. Техническое обслуживание и ремонт
6. Оборудование, инструменты, приспособления и материалы
7. Безопасные условия труда. Охрана окружающей среды
Заключение
Список литературы
ГРМ — сокращение от «газораспределительный механизм». Механизм распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов цилиндров при помощи распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью зубчаторемённой или цепной передачи. Как правило, на высокофорсированных двигателях обрыв или проскальзывание ремня ГРМ или цепи ГРМ приводит к выходу двигателя из строя.
В настоящее время на рынке присутствуют различные двигатели с системами сдвига фаз газораспределения.
VTEC — технология фирмы Honda. Регулировка заключается в использовании для регулируемого клапана 2 кулачков.
VVT-i — технология фирмы Toyota. Регулировка производится поворотом распределительного вала относительно его приводной звёздочки.
Valvetronic — технология фирмы BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов за счёт изменения положения оси вращения коромысел.
Различают одно- и двухвальные ГРМ, в зависимости от количества распределительных валов в головке блока цилиндров. В одновальном ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) — один вал. В двухвальном (DOHC — double overhead camshafts)- соответственно два. Это в частности означает, что V-образный или оппозитный двигатель имеет два или четыре распределительных вала.
2. Назначение, устройство и принцип работы
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 состоит из:
распределительного вала;
механизма привода распределительного вала;
клапанного механизма.
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.
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 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.
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.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.
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.
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.
3. Конструктивная особенность
4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения
Стук рычагов привода клапанов. Характерный стук с равномерными интервалами, частота его меньше любого другого стука в двигателе. Заклинивание двигателя с обрывом одного или нескольких клапанов. Сопровождается деформацией боковин рабочей части рычагов, растрескиванием юбок тарелок клапанов (возможно разрушение тарелки), подрезанием упорных буртов сухарей со стороны тыльной части. Возможно столкновение выхлопных клапанов с днищами поршней. Обязательна осадка сухарей в тарелках клапанов
а) Самоотворачивание регулировочных болтов. Не выдержан момент затяжки контргаек, перетяжка контргаек.
Отрегулировать клапаны. При перетяжке заменить регулировочные болты.
б) Самоотворачивание регулировочных болтов вследствие превышения максимально допустимых оборотов двигателя.
Последствия устранить за счет виновных.
в) Износ кулачков распредвала. Работа пары "кулачок-рычаг" без зазора. Некачественная регулировка зазора.
С обратной стороны изношенного кулачка имеется радиальное засветление по всей длине обратной части. Заменить распредвал.
г) Износ кулачков распредвала, засветления с обратной стороны кулачка отсутствуют, возможна узкая полоса засветления у края противоположной части кулачка - след работы рычага с перекосом.
Заменить распредвал, рычаги.
д) Кулачки не изношены. Многократной регулировкой стук не устраняется. Отклонение геометрии кулачка распредвала.
Заменить распредвал, рычаги.
Снижение мощности двигателя, низкая компрессия одного или нескольких цилиндров
а) Выкрашивание наплавленного слоя тарелки клапана ("прогар" клапана).
Заменить клапаны. Способствующими возникновению дефекта факторами являются отсутствие зазора "распредвал - рычаг" у данного клапана и повышенный температурный режим двигателя.
Стук газораспределительного механизма
а) Завышен зазор "регулировочная шайба - кулачок распредвала".
Произвести регулировку подбором шайбы нужного размера.
б) Завышен зазор "наружный диаметр регулировочной шайбы - диаметр гнезда в толкателе под шайбу".
Заменить шайбу, толкатель.
в) Износ кулачков распредвала и регулировочных шайб.
Заменить распредвал и регулировочные шайбы.
г) Завышен зазор "опорная шейка распредвала - подшипник".
mirznanii.com
Содержание
1. Введение
2. Назначение, устройство и принцип работы
3. Конструктивная особенность
4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения
5. Техническое обслуживание и ремонт
6. Оборудование, инструменты, приспособления и материалы
7. Безопасные условия труда. Охрана окружающей среды
Заключение
Список литературы
1. Введение
ГРМ — сокращение от «газораспределительный механизм». Механизм распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов цилиндров при помощи распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью зубчаторемённой или цепной передачи. Как правило, на высокофорсированных двигателях обрыв или проскальзывание ремня ГРМ или цепи ГРМ приводит к выходу двигателя из строя.
В настоящее время на рынке присутствуют различные двигатели с системами сдвига фаз газораспределения.
VTEC — технология фирмы Honda. Регулировка заключается в использовании для регулируемого клапана 2 кулачков.
VVT-i — технология фирмы Toyota. Регулировка производится поворотом распределительного вала относительно его приводной звёздочки.
Valvetronic — технология фирмы BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов за счёт изменения положения оси вращения коромысел.
Различают одно- и двухвальные ГРМ, в зависимости от количества распределительных валов в головке блока цилиндров. В одновальном ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) — один вал. В двухвальном (DOHC — double overhead camshafts)- соответственно два. Это в частности означает, что V-образный или оппозитный двигатель имеет два или четыре распределительных вала.
2. Назначение, устройство и принцип работы
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 состоит из:
распределительного вала;
механизма привода распределительного вала;
клапанного механизма.
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.
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 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.
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.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.
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.
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.
3. Конструктивная особенность
4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения
Стук рычагов привода клапанов. Характерный стук с равномерными интервалами, частота его меньше любого другого стука в двигателе. Заклинивание двигателя с обрывом одного или нескольких клапанов. Сопровождается деформацией боковин рабочей части рычагов, растрескиванием юбок тарелок клапанов (возможно разрушение тарелки), подрезанием упорных буртов сухарей со стороны тыльной части. Возможно столкновение выхлопных клапанов с днищами поршней. Обязательна осадка сухарей в тарелках клапанов
а) Самоотворачивание регулировочных болтов. Не выдержан момент затяжки контргаек, перетяжка контргаек.
Отрегулировать клапаны. При перетяжке заменить регулировочные болты.
б) Самоотворачивание регулировочных болтов вследствие превышения максимально допустимых оборотов двигателя.
Последствия устранить за счет виновных.
в) Износ кулачков распредвала. Работа пары "кулачок-рычаг" без зазора. Некачественная регулировка зазора.
С обратной стороны изношенного кулачка имеется радиальное засветление по всей длине обратной части. Заменить распредвал.
г) Износ кулачков распредвала, засветления с обратной стороны кулачка отсутствуют, возможна узкая полоса засветления у края противоположной части кулачка - след работы рычага с перекосом.
Заменить распредвал, рычаги.
д) Кулачки не изношены. Многократной регулировкой стук не устраняется. Отклонение геометрии кулачка распредвала.
Заменить распредвал, рычаги.
Снижение мощности двигателя, низкая компрессия одного или нескольких цилиндров
а) Выкрашивание наплавленного слоя тарелки клапана ("прогар" клапана).
Заменить клапаны. Способствующими возникновению дефекта факторами являются отсутствие зазора "распредвал - рычаг" у данного клапана и повышенный температурный режим двигателя.
Стук газораспределительного механизма
а) Завышен зазор "регулировочная шайба - кулачок распредвала".
Произвести регулировку подбором шайбы нужного размера.
б) Завышен зазор "наружный диаметр регулировочной шайбы - диаметр гнезда в толкателе под шайбу".
Заменить шайбу, толкатель.
в) Износ кулачков распредвала и регулировочных шайб.
Заменить распредвал и регулировочные шайбы.
г) Завышен зазор "опорная шейка распредвала - подшипник".
www.coolreferat.com
При попадании на руки бензина, вытрите их чистой ветошью, а затем вымойте с мылом.
В охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя (антифризе) содержится этиленгликоль, который ядовит при попадании в организм и - в меньшей степени - при попадании на кожу. При отравлении антифризом нужно немедленно вызвать рвоту, промыть желудок, а в тяжелых случаях принять солевое слабительное (например, глауберову соль) и обратиться к врачу. При попадании на кожу – смыть большим количеством воды. То же при отравлении тормозной жидкостью. Электролит при попадании на кожу вызывает жжение, покраснение. Если электролит попал на руки или в глаза, вначале смойте его большим количеством холодной воды. Запрещается мыть руки с мылом! Затем руки можно промыть раствором питьевой соды или нашатырного спирта (из автомобильной аптечки). Помните, что серная кислота даже в малых концентрациях разрушает органические волокна – берегите одежду! Поэтому при работе с аккумуляторной батареей (электролит почти всегда присутствует и на ее поверхности) надевайте очки и защитную одежду (резиновые перчатки желательны).
Бензин, масла, тормозная жидкость почти не перерабатываются естественным путем. Тормозная жидкость содержит ядовитые гликолевые эфиры, масла – отработавшие минеральные и органические присадки, внешние загрязнения, продукты изнашивания. Свинцовые аккумуляторы, помимо свинца, содержат сурьму и другие элементы, образующие высокотоксичные для организма человека соединения, долго сохраняющиеся в почве. Резинотехнические изделия и пластмассы также практически не разлагаются в естественных условиях, а при сжигании образуют токсичные, в том числе канцерогенные соединения.
Охрана природы и рациональное пользование природных ресурсов одна из важнейших экономических и социальных задач государства.
Начиная с 1974 г. в перспективных и текущих планов социального экономического развития страны имеется раздел «Охрана природы». Общегосударственное служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды контролирует загрязнение атмосферного воздуха более чем в 450 городах страны, качество поверхностных вод, суши – более чем в 4 тыс. пунктов, на 1200 водных объектах.
В стране осуществляется широкая программа разработки и серийному освоению высокопроизводительного газа – и пылеулавлещего оборудования, систем сооружений по очистке промышленных и городских сточных вод с применением биологических и физико–химических методов. Ведутся большие работы по рекультивации земель, занятых под отвалы пустых пород на шахтах и карьерах. Во всех больших размеров ведутся посадки лесов взамен вырубленных. Размеры затопляемых при строительстве гидросооружений и земель ограничивается защитными дамбами, резко сокращён отвод пахотных земель для промышленного и гражданского строительства. Не допускается ввод в эксплуатацию промышленных объектов до окончания строительства очистных и пылегазоулавливающих сооружений.
Осуществляется новые меры по рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. Предстоит усилить охрану природы, земли, её недр, атмосферного воздуха, водоёмов, животного и растительного мира.
Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуска отработавших газов.
Газораспределительный механизм (см. рис. 10) состоит из:
распределительного вала,
рычагов,
впускных и выпускных клапанов с пружинами,
впускных и выпускных каналов.
Распределительный вал располагается в верхней части головки блока цилиндров. Составной частью вала являются его кулачки, количество которых соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Иными словами, над каждым клапаном расположен свой персональный кулачок. Именно эти кулачки, при вращении распределительного вала, обеспечивают своевременное, согласованное с движением поршней в цилиндрах, открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью цепной передачи или зубчатого ремня. Натяжение цепи привода регулируется специальным натяжителем, а ремня - натяжным роликом.
При вращении распределительного вала, кулачок набегает на рычаг, который, в свою очередь, нажимает на стержень соответствующего клапана (впускного или выпускного) и открывает его (рис.12а). Продолжая вращаться, кулачок сбегает с рычага, и под воздействием сильной пружины клапан закрывается (рис. 12б). Ну, а дальше вы знаете – поршень, через открытый впускной или выпускной клапан, соответственно засасывает горючую смесь или выталкивает отработавшие газы. Когда же оба клапана в одном цилиндре закрыты – происходит такт сжатия или рабочий ход поршня.
Основные неисправности газораспределительного механизма двигателя.
Стуки в газораспределительном механизме появляются по причине увеличенных зазоров в клапанном механизм, износе подшипников или кулачков распределительного вала, рычагов, а также из-за поломки пружин клапанов. Для устранения стуков необходимо отрегулировать тепловой зазор, а изношенные детали и узлы следует заменить. Повышенный шум цепи привода распределительного вала появляется вследствие износа шарнирных соединений звеньев цепи и ее удлинения. Следует отрегулировать натяжение цепи, а при чрезмерном ее износе - заменить на новую. Потеря мощности двигателя и повышенная дымность выхлопных газов происходят при нарушении теплового зазора в клапанном механизме, неплотном закрытии клапанов, износе маслоотражательных колпачков. Зазор следует отрегулировать, изношенные колпачки поменять, а клапаны «притереть» к седлам.
Эксплуатация газораспределительного механизма двигателя.
Обратите внимание на тепловой зазор между рычагом и кулачком распределительного вала. Немного знаний физики и можно понять, что этот зазор должен быть строго определенного размера. Ведь при нагревании все детали двигателя расширяются, в том числе и детали газораспределительного механизма. Если тепловой зазор меньше нормального, то клапан будет открываться больше, чем ему положено и не будет успевать вовремя закрываться. А это нарушит рабочий цикл двигателя и, плюс ко всему, в скором времени придется менять «подгоревшие» клапаны.
Если же зазор между рычагом и кулачком распределительного вала будет очень большим, то клапан не сможет открываться полностью, что естественно не лучшим образом отразится на процессе заполнения цилиндров горючей смесью или выпуска отработавших газов. При неправильной установке теплового зазора, наблюдается целый шлейф неприятностей. Двигатель начинает работать неустойчиво, глохнуть и преподносить прочие «сюрпризы», описанные в неисправностях газораспределительного механизма. Используя инструкцию по эксплуатации своего личного автомобиля, следует периодически контролировать правильность «зазора в клапанах». Однако разговор идет о десятых долях миллиметра! Например, для двигателей ВАЗ, в зависимости от модели, тепловой зазор должен быть в пределах 0,15 – 0,35 мм. Если у вас есть соответствующие инструменты и решимость «залезть в двигатель», то после нескольких попыток можно научиться «регулировать клапана». Если же вы не собирались осваивать профессию автомеханика, то при подозрениях на «разрегулированные клапана», следует обратиться к специалистам.
При эксплуатации двигателя необходимо следить за натяжением цепи или зубчатого ремня привода распределительного вала и при необходимости его регулировать.
В начале автомобильной жизни не советую включать музыку сразу же после запуска двигателя. Проехав несколько километров, прислушайтесь, нет ли посторонних звуков из-под капота. Они могут быть самыми разными, но любой из них скажет, что не все в порядке. Обратитесь к механику - их много умельцев, работающих на любой автостоянке или в гаражах. Найдите одного, которому будете «сдаваться» со своей машиной. Обычно это недорого, и, как правило, качественно. Определив причину постороннего шума, конечно же, надо отремонтировать тот узел, который заявил о своем «заболевании». Ни одна неисправность не появляется, не предупредив об этом заранее. Если же во время движения вы ничего не слышите из-под капота своего автомобиля (не слышно или не умеете слышать), то дайте проехаться на своей машине знающему человеку. Проблемы начинающих водителей именно в том, что зачастую они не знают - как должен вести себя исправный автомобиль, какие шумы нормальные, а какие «говорят» о надвигающихся финансовых затратах. А знать это важно, так как многие ездят на машинах с аварийными узлами, думая, что так и должно быть.
1. Анохин В.А. Отечественные автомобили М: Машиностроение,1977.
2. Ильин Н.М. Электрооборудование автомобилей М: Транспорт,1978.
3. Инструкция по охране труда для слесарей по ремонту автомобилей, двигателей и топливной аппаратуры на автоцентрах и станциях объединений «АвтоВАЗтехобслуживание» №.37.101.7072-85 взамен 37.101.7072-78.
4. Михайловский Е.В. Серебряков К.Б. Тур Е.Я. Устройство автомобиля М: Машиностроение,1990.
5. Молоков В.А., Зеленин С.Ф., Учебник по устройству автомобиля, М. 1987
6. РЕМОНТ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВАЗ 2110, 2111, 2112 (Жигули) //http://www.autoprospect.ru/vaz/2110-zhiguli/2-tekhnika-bezopasnosti.html
7. Тур Е.Я. Серебряков К.Б. Устройство автомобиля М: Машиностроение 1990.
8. Чумаченко Ю. Т., Герасименко А. И., Рассанов Б. Б. АВТОСЛЕСАРЬ. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, 2006 г. — 544 c
mirznanii.com
Газораспределительный механизм двигателя автомобиля призван обеспечивать: оптимальную наполняемость цилиндров, их хорошую очистку, необходимую герметичность камер сгорания. Эти требования достигаются за счет требуемого теплового зазора между толкателями или рычагами клапанов и кулачками распределительного вала, герметичностью соединения фаска клапана — седло клапана, правильностью установки фаз газораспределения.
Основные неисправности газораспределительного механизма двигателя
— Стук клапанов
Причины стука клапанов: черезмерный зазор в приводе клапанов, поломка клапанной пружины, износ направляющих втулок клапанов или самих клапанов, износ кулачков распредвала.
Необходимо проверить и отрегулировать зазоры в клапанном механизме (в случае их сильного износа или деформации нормальную регулировку провести не удастся), заменить пружину, заменить изношенные направляющие втулки или клапана.
— Двигатель «троит» на холостом ходу
При троении возможны «выстрелы» в глушитель или карбюратор, снижение мощности и приемистости. Причинами неустойчивой работы двигателя могут быть слишком маленькие или вообще отсутствующие зазоры в клапанном механизме, сместившиеся фазы газораспределения (после неправильной установки по меткам или при перескакивании ремня на зуб-другой), прогорание клапана.
Нужно проверить и при необходимости отрегулировать зазоры в клапанном механизме, правильно выставить положение распределительного и коленчатого валов относительно друг друга по установочным меткам, проверить герметичность клапанного механизма (безразборный метод).
— Гремит цепь (на двигателях с цепным приводом ГРМ)
Причины: уменьшение натяжения цепи привода ГРМ в следствии ее износа, сильная вытяжка цепи, износ или поломка башмака натяжителя цепи, заедание штока плунжера натяжителя цепи или поломка сухаря натяжителя.
Необходимо либо отрегулировать натяжение цепи, либо заменить цепь, заменить башмак, устранить заедание штока или заменить сухарь.
— Шум (биение) распредвала
Причины: износ кулачков распределительного вала, износ опорных поверхностей корпуса подшипников распределительного вала.
Поможет только замена распредвала и (или) корпуса подшипников.
— Снижение компрессии в цилиндрах двигателя
Как следствие падение мощности. Причина: неплотное прилегание клапанов к седлам, обгорание кромок рабочих поверхностей клапанов. Необходимо заменить клапаны, провести притирку клапанов и седел.Примечания и дополнения
— Работа двигателя с неисправностями газораспределительного механизма характеризуется повышенной шумностью. Например, при увеличенных тепловых зазорах клапанов на холостом ходу хорошо слышен стук с равномерными интервалами, с небольшой частотой (так как вращение распредвала, воздействующего на клапана в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала). Он становится слышней по мере прогрева двигателя.
— Шум ослабленной или вытянутой цепи так же выделяется среди общего шума, создаваемого двигателем при работе на холостом ходу и легко определяется на слух.
Еще статьи по двигателям автомобилей
— Признаки износа маслосъемных колпачков
— Прогорела прокладка головки блока, признаки, причины
— Раскоксовывание поршневых колец двигателя автомобиля
twokarburators.ru
Какое назначение газораспределительного механизма в двигателе?
Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры карбюраторного двигателя горючей смеси или воздуха (в дизельном двигателе) и выпуска отработавших газов из цилиндров в соответствии с протеканием рабочего цикла двигателя.
Какого типа газораспределительный механизм применяется на двигателях современных автомобилей отечественного производства?
На автомобильных двигателях отечественного производства применяется клапанный газораспределительный механизм с нижним или верхним расположением клапанов и установкой распределительного вала в блоке или в головке блока цилиндров. На большинстве двигателей в цилиндре устанавливают по два клапана: впускной, открывающий доступ горючей смеси или воздуха в цилиндр, и выпускной, открывающий выход отработавших газов из цилиндра.
На некоторых двигателях (спортивных, гоночных) автомобилей устанавливают два впускных и один выпускной клапаны, а иногда два впускных и два выпускных клапана. на каждый цилиндр. Управление клапанами осуществляется кулачками распределительного вала, который приводится во вращение от коленчатого вала с помощью шестерен или звездочек с цепным или ременным приводом.
Так как в течение рабочего цикла четырехтактного двигателя каждый из клапанов должен открыться по одному разу, то распределительный вал за два оборота коленчатого вала должен повернуться один раз. Следовательно, передаточное отношение между ними 2 : 1.
Как устроен и работает газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов?
Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (двигатели автомобилей ГАЗ-51, Г АЗ-52-04 и другие) состоит (рис.16) из распределительного вала 4 с кулачками 3 и шестерней 2, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 1, закрепленной на коленчатом валу; толкателей 5 с регулировочным болтом 7 и контргайкой 6; клапана 12 с пружиной 10, сухариками 9 и опорной конической шайбой 8; направляющей клапана 11 и седла клапана 13.
Рис.16. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов.
Работает такой механизм так. При вращении коленчатого вала крутящий момент от шестерни 1 передается шестерне 2, которая жестко закреплена на распределительном валу и вращает его. Распределительный вал, поворачиваясь, своим кулачком 3 воздействует на толкатель 5 и поднимает его, а он через регулировочный болт 7 воздействует на клапан 12 и открывает его. Пружина 10 при этом сжимается. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок, поворачиваясь, прекращает воздействовать на толкатель и клапан, а пружина, распрямляясь, закрывает клапан.
Для плотного закрытия клапана необходимо, чтобы между стержнем клапана и толкателем был тепловой зазор, величина которого устанавливается заводом-изготовителем. Обычно он находится в пределах 0,15-0,30 мм для впускного клапана и 0,20-0,40 мм для выпускного.
В процессе эксплуатации двигателя тепловой зазор может изменяться. Поэтому для его регулировки в торец толкателя ввернут, регулировочный болт 7 с контргайкой 6, а на самом толкателе выполнены лыски для удерживания толкателя, от проворачивания при регулировке зазора.
Как устроен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов?
На большинстве современных автомобильных двигателей применяется газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Это позволяет улучшить форму камеры сгорания, лучше наполнить цилиндры горючей смесью или воздухом, повысить степень сжатия и экономичность работы двигателя. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов при нижнем расположении распределительного вала (рис.17) состоит из распределительного вала 1 с кулачками 2 и опорными шейками 3; толкателя 4; штанги 5; коромысла 6 с регулировочным винтом 7 и контргайкой 8, установленных на оси 9; деталей 10 крепления пружины на стержне клапана, к которым относятся сухарики 11 с внешней конической поверхностью и внутренним буртиком, коническая втулка 12, опорная шайба 13 и маслоотражательный колпачок 14, изготовленный из маслостойкой резины; пружины 15, стремящейся удерживать клапан в закрытом положении; направляющей втулки 16; клапана 17; гнезда клапана 18.
Рис.17. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.
При сборке пружину сжимают и устанавливают маслоотражательный колпачок 14 (только для впускного клапана), опорную шайбу 13, коническую втулку 12 и сухарики 11 так, чтобы их буртик вошел в кольцевую выточку на стержне клапана. При отпускании пружины она, распрямляясь, давит на коническую поверхность втулки и сухариков, удерживаясь на стержне клапана. Вторым концом пружина упирается в головку блока через опорную шайбу.
Как работает, газораспределительный, механизм с верхним расположением клапанов?
При вращении распределительного вала 1 кулачок 2 воздействует на толкатель 4 и поднимает его, а он через штангу 5 передает усилие на коромысло 6, которое, поворачиваясь на оси 9, вторым своим концом давит на стержень клапана 17 и открывает его. Пружина 15 при этом сжимается.
При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок прекращает воздействовать на толкатель, и пружина, распрямляясь, плотно закрывает клапан в гнезде 18. Для регулировки теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом предусмотрен регулировочный винт 7 с контргайкой 8.
В чем особенность расположения деталей газораспределительного механизма V-образных двигателей?
На V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и других устанавливают один распределительный вал. Толкатели и штанги располагаются наклонно.
Может ли располагаться распределительный вал в головке блока цилиндров?
На двигателях автомобилей ВАЗ, «Москвич-2140» и других распределительный вал распложен непосредственно в головке блока цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала с помощью звездочек и цепи или специального зубчатого ремня. При этом толкатели и штанги отсутствуют, что позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 5000 об/мин и более при хорошем наполнении цилиндров горючей смесью.
На рисунке 18 показан газораспределительный механизм двигателя автомобиля «Москвич-2140», в котором клапаны располагаются в два ряда, что способствует лучшей очистке цилиндров от отработавших. газов и более полному их наполнению горючей смесью. Распределительный вал 4 установлен в головке блока на подшипниках и приводится во вращение от коленчатого вала 15 с помощью ведущей 10 и ведомой 13 звездочек, соединенных между собой втулочно-роликовой цепью 14 с натяжным устройством 11 и 12.
Рис.18. Газораспределительный механизм с цепным приводом.
Кулачки распределительного вала при вращении воздействуют непосредственно на коромысло 5 впускного клапана 9 или коромысло 3 выпускного клапана 1, открывая их. Закрываются клапаны с помощью пружин 8. В коромысла ввернуты регулировочные болты с контргайками 7. В нижней части коромысла установлены наконечники 2 из специальной стали для уменьшения износа.
Какие формы камер сгорания применяются на автомобильных двигателях и какое их влияние на рабочий цикл двигателя?
Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на рабочий процесс двигателя, а следовательно, на его мощность и экономичность. На двигателях с нижним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157К и другие) применяется Г-образная камера сгорания (рис. 19, а). В такой камере при сжатии создается интенсивное завихрение горючей смеси, повышающее скорость горения, что снижает появление детонации. Наличие узкой щели (1,5-2,0 мм) между сводом камеры и поршнем 1, когда он находится в ВМТ, способствует охлаждению горючей смеси, наиболее удаленной от свечи 2, что также снижает возможность появления детонации. Однако эта камера сгорания имеет и существенные недостатки: низкую степень сжатия (не более 6,5) и большую поверхность охлаждения, что ведет к усиленной теплоотдаче через стенки, а следовательно, к уменьшению мощности и экономичности двигателя. На последних моделях рядных двигателей с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, «Москвич-2140» и другие) применяется полусферическая (шатровая) камера сгорания (рис.19, б), а на V-образных двигателях (автомобили ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и других) – клиновая (рис. 19, в). Такие камеры имеют минимальную поверхность охлаждения и минимальные тепловые потери, что исключает появление детонации и позволяет повысить степень сжатия. Следовательно, повышается мощность и экономичность таких двигателей.
Рис.19. Формы камер сгорания:а – Г-образная; б – полусферическая; в – клиновая; г – неразделенная.
На автомобильных дизельных двигателях обычно применяется неразделенная камера сгорания (рис.19, г). При этом головка блока цилиндров плоская, а углубление для камеры сгорания выполнено в днище поршня.
Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распыление впрыскиваемого форсункой 3 жидкого топлива, его испарение, смешивание с нагретым воздухом, образование горючей смеси и ее самовоспламенение с минимальными тепловыми потерями, что позволяет получить большую мощность двигателя.
***Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Газораспределительный механизм»
вал, газораспределительный, газораспределительный механизм, двигатель, камера, клапан, механизм, толкатель, цилиндр
avtomobil-1.ru
Содержание
1. Введение
2. Назначение, устройство и принцип работы
3. Конструктивная особенность
4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения
5. Техническое обслуживание и ремонт
6. Оборудование, инструменты, приспособления и материалы
7. Безопасные условия труда. Охрана окружающей среды
Заключение
Список литературы
ГРМ -- сокращение от «газораспределительный механизм». Механизм распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов цилиндров при помощи распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью зубчаторемённой или цепной передачи. Как правило, на высокофорсированных двигателях обрыв или проскальзывание ремня ГРМ или цепи ГРМ приводит к выходу двигателя из строя.
В настоящее время на рынке присутствуют различные двигатели с системами сдвига фаз газораспределения.
VTEC -- технология фирмы Honda. Регулировка заключается в использовании для регулируемого клапана 2 кулачков.
VVT-i -- технология фирмы Toyota. Регулировка производится поворотом распределительного вала относительно его приводной звёздочки.
Valvetronic -- технология фирмы BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов за счёт изменения положения оси вращения коромысел.
Различают одно- и двухвальные ГРМ, в зависимости от количества распределительных валов в головке блока цилиндров. В одновальном ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) -- один вал. В двухвальном (DOHC -- double overhead camshafts)- соответственно два. Это в частности означает, что V-образный или оппозитный двигатель имеет два или четыре распределительных вала.
2. Назначение, устройство и принцип работы
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 состоит из:
распределительного вала;
механизма привода распределительного вала;
клапанного механизма.
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.
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 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.
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.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.
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.
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.
3. Конструктивная особенность
4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения
Стук рычагов привода клапанов. Характерный стук с равномерными интервалами, частота его меньше любого другого стука в двигателе. Заклинивание двигателя с обрывом одного или нескольких клапанов. Сопровождается деформацией боковин рабочей части рычагов, растрескиванием юбок тарелок клапанов (возможно разрушение тарелки), подрезанием упорных буртов сухарей со стороны тыльной части. Возможно столкновение выхлопных клапанов с днищами поршней. Обязательна осадка сухарей в тарелках клапанов
а) Самоотворачивание регулировочных болтов. Не выдержан момент затяжки контргаек, перетяжка контргаек.
Отрегулировать клапаны. При перетяжке заменить регулировочные болты.
б) Самоотворачивание регулировочных болтов вследствие превышения максимально допустимых оборотов двигателя.
Последствия устранить за счет виновных.
в) Износ кулачков распредвала. Работа пары "кулачок-рычаг" без зазора. Некачественная регулировка зазора.
С обратной стороны изношенного кулачка имеется радиальное засветление по всей длине обратной части. Заменить распредвал.
г) Износ кулачков распредвала, засветления с обратной стороны кулачка отсутствуют, возможна узкая полоса засветления у края противоположной части кулачка - след работы рычага с перекосом.
Заменить распредвал, рычаги.
д) Кулачки не изношены. Многократной регулировкой стук не устраняется. Отклонение геометрии кулачка распредвала.
Заменить распредвал, рычаги.
Снижение мощности двигателя, низкая компрессия одного или нескольких цилиндров
а) Выкрашивание наплавленного слоя тарелки клапана ("прогар" клапана).
Заменить клапаны. Способствующими возникновению дефекта факторами являются отсутствие зазора "распредвал - рычаг" у данного клапана и повышенный температурный режим двигателя.
Стук газораспределительного механизма
а) Завышен зазор "регулировочная шайба - кулачок распредвала".
Произвести регулировку подбором шайбы нужного размера.
б) Завышен зазор "наружный диаметр регулировочной шайбы - диаметр гнезда в толкателе под шайбу".
Заменить шайбу, толкатель.
в) Износ кулачков распредвала и регулировочных шайб.
Заменить распредвал и регулировочные шайбы.
г) Завышен зазор "опорная шейка распредвала - подшипник".
Заменить головку блока.
д) Разнотолщинность регулировочной шайбы по кругу контакта с кулачком (неравномерный износ).
Заменить дефектную шайбу.
е) Огранка (некруглость) толкателей по наружному диаметру, эллипсность.
Заменить толкатели.
ж) Недозатяжка, ослабление крепления звездочки привода распредвала. Деформация шпонки звездочки крепления распредвала, шпоночных пазов звездочки и распредвала.
Заменить дефектные детали.
| з) Взаимное касание пружин при рабочем ходе клапанов. Заменить пружины. и) Износ направляющей втулки клапана. Заменить втулки. Обрыв клапанов а) Дефект сварки стержня выхлопного клапана, посторонние включения в материале стержня впускного клапана. Заменить поврежденные детали. б) Заклинивание, разрушение подшипника водяного насоса. Срез зубьев или сбрасывание ремня привода распредвала со шкивов, рассогласование фаз газораспределения, столкновение клапанов с поршнями. Заменить поврежденные детали. в) Обрыв ремня привода распредвала. Заменить поврежденные детали. г) Ослабление натяжения ремня привода газораспределительного механизма, сбой фаз газораспределения. Заменить поврежденные детали. Примечание. В случае задира (износа) блока цилиндров крыльчаткой водяного насоса при разрушении подшипника блок цилиндров замены не требует, поскольку водяной насос имеет высокую производительность, при замене только водяного насоса характеристики работы системы охлаждения не нарушаются. |
| Износ эксцентрика привода бензонасоса а) Засорение маслоканала заднего подшипника распредвала. Продуть маслоканалы, заменить распредвал и толкатель бензонасоса. б) Недосверлен маслоканал заднего подшипника распредвала. Заменить распредвал, толкатель бензонасоса и головку блока цилиндров. |
Под роликом установлена дистанционная шайба.
Устанавливаем ремень привода ГРМ в обратной последовательности. Надеваем ремень на шкив коленчатого вала. Затем, натягивая заднюю ветвь, надеваем ремень на шкив насоса охлаждающей жидкости и заводим за натяжной ролик. Надеваем ремень на шкив распределительного вала.
Вставив отвертку между двумя винтами или стержнями диаметром 4 мм, установленными в отверстие натяжного ролика, и поворачивая ролик против часовой стрелки, натягиваем ремень.
Затягиваем гайку крепления натяжного ролика.
Заворачиваем на место болт крепления шкива привода генератора и головкой "на 19" проворачиваем за болт коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке.
Проверяем совпадение установочных меток коленчатого и распределительного валов.
При снятом шкиве привода генератора положение коленчатого вала удобно контролировать по совмещению меток на зубчатом шкиве коленчатого вала и крышке масляного насоса.
Схема привода распределительного вала
1 - зубчатый шкив коленчатого вала
2 - зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости
3 - натяжной ролик
4 - задняя защитная крышка
5 - зубчатый шкив распределительного вала
6 - зубчатый ремень
А - установочный выступ на задней защитной крышке
В - метка на шкиве распределительного вала
С - метка на крышке масляного насоса
D - метка на шкиве коленчатого вала
Если метки не совпадают, повторяем операцию по установке ремня.
Для регулирования натяжения ремня поворачиваем коленчатый вал против часовой стрелки так, чтобы метка на шкиве распределительного вала переместилась вниз от усика задней крышки на два зуба.
При нормальном натяжении ремня его передняя ветвь должна закручиваться на 90° большим и указательным пальцами руки с усилием 15-20 Н (1,5-2,0 кгс).Чрезмерное натяжение ремня снижает срок его службы, а также подшипников насоса охлаждающей жидкости и натяжного ролика.
Регулировка тепловых зазоров в клапанном механизме двигателя ВАЗ-2110
Замер и регулировку зазоров проводим на холодном двигателе.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Выводим наконечник троса привода дроссельной заслонки из кронштейна.
Ключом "на 10" отворачиваем две гайки крепления кронштейна троса привода дроссельной заслонки к ресиверу (только для двигателя ВАЗ-2111 и снимаем его.
Крестообразной отверткой ослабляем хомуты крепления двух отводящих шлангов вентиляции картерных газов и снимаем шланги со штуцеров клапанной крышки.
Крестообразной отверткой ослабляем хомут крепления подводящего шланга вентиляции картерных газов и снимаем шланг.
Ключом "на 10" отворачиваем две гайки крепления клапанной крышки.
Снимаем клапанную крышку.
В отверстиях клапанной крышки установлены резиновые уплотнительные втулки.
Снимаем прокладку клапанной крышки.
Снимаем переднюю крышку ремня привода ГРМ).
Проверка и регулировка зазоров в механизме привода клапанов
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Порядок проверки и регулировки зазоров в механизме привода клапанов следующий.
Поворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке до совмещения установочных меток на зубчатом шкиве распределительного вала и задней крышке ремня привода ГРМ.
Затем поворачиваем коленчатый вал еще на 40-50° (2,5-3 зуба на шкиве распределительного вала). В этом положении валов проверяем набором щупов зазоры у первого и третьего кулачков распределительного вала.
Зазор между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами должен быть 0,20 мм для впускных клапанов и 0,35 мм - для выпускных. Допуск на зазоры для всех кулачков составляет ±0,05 мм.
Если зазор отличается от нормы, то на шпильки корпусов подшипников распределительного вала устанавливаем приспособление для регулировки клапанов.
Вводим "клык" приспособления между кулачком и толкателем.
Разворачиваем толкатель так, чтобы прорезь в его верхней части была обращена вперед (по ходу автомобиля).
Нажимая вниз на рычаг приспособления, утапливаем "клыком" толкатель и устанавливаем между краем толкателя и распределительным валом фиксатор, который удерживает толкатель в нижнем положении.
Утапливание толкателей клапанов при замене регулировочной шайбы
| Угол поворота коленчатого вала от положения совмещения меток, град. | Кулачки | ||
| (зазор 0,35 мм) | (зазор 0,20 мм) | 40-50 | |
| 1 | 3 | 220-230 | |
| 5 | 2 | 400-410 | |
| 8 | 6 | 580-590 | |
| 4 | 7 |
Слесарно-монтажные инструменты, применяемые на постах, должны быть исправными. Не допускается использование ключей с изношенными гранями и несоответствующих размеров, применение рычагов для увеличения плеча гаечных ключей, а также применение зубил и молотка для отвёртывания гаек. Рукоятки отвёрток, напильников, ножовок и так далее должны быть изготовлены из пластмассы или дерева, иметь гладкую, ровно зачищенную поверхность. Деревянные рукоятки во избежание раскалывания должны иметь металлические кольца.
Впрессовывать втулки, подшипники и другие детали следует при помощи прессов и специальных съёмников. Съёмники должны прочно и надёжно захватывать детали в месте приложения усилия.
Осмотровые канавы должны иметь направляющие предохранительные борта и содержатся в чистоте. Неиспользуемые осмотровые канавы должны быть огорожены или закрыты. Автомобили должны въезжать на канаву, когда в ней нет людей.
При постановке автомобиля на пост технического обслуживания или ремонта необходимо на рулевое колесо повесить табличку с надписью: “Двигатель не пускать - работают люди !”. Автомобиль при этом должен быть заторможен ручным тормозом и включением первой передачи в коробке передач.
При обслуживании автомобиля, установленного на подъёмнике, необходимо на механизме управления подъёмником укрепить табличку с надписью: “Не трогать - под автомобилем работают люди!”. Во избежание самопроизвольного опускания гидравлического подъёмника нужно после подъёма автомобиля откинуть предохранительные стойки или вставить штыри в отверстия предохранительных труб, выдвигающихся вместе с плунжерами.
Перед началом работ на автомобиле - самосвале с поднятым кузовом надо устанавливать упорную штангу, предотвращающую опускание кузова.
При техническом обслуживании и ремонте автомобиля со снятыми колёсами, вывешенного на домкратах, талях и кранах, разрешается приступать к работе только после установки автомобиля на подставки (козелки), при этом под неснятые колёса должны быть подложены упоры. Подставки должны быть прочными и надёжными (только металлическими).
При подъёме и транспортировании агрегатов нельзя находится под поднятыми частями автомобиля. Запрещается снимать, устанавливать и транспортировать агрегаты при заваливании их тросом и канатами без специальных захватов. Тележки для транспортирования должны иметь стойки и упоры, предохраняющие агрегаты от падения и перемещения по тележке.
Для осмотра автомобиля применяют переносные безопасные электролампы напряжением до 36 вольт с предохранительными сетками, при работе в осмотровых канавах напряжение не должно превышать 12 вольт. Ручные электроинструменты (дрели, гайковёрты) надо присоединять к сети только через штепсельные розетки с заземляющим контактом. Провода электроинструментов нужно подвешивать, не допуская прикосновения их с полом.
Приёмку автомобиля на ходу и проверку тормозов следует производить вне помещения; пускать двигатель и трогаться с места разрешается только по получении сигнала от рабочего, производящего регулировку.
Вождение автомобиля на территории автохозяйства, в том числе и опробование автомобилей после ремонта и регулировки, разрешается только лицам, имеющим удостоверение шофёра. Скорость движение не должна превышать: на подъездных путях и проездах - 10 км/ч, в производственных помещениях - 5 км/ч. обгон одного автомобиля другим на территории автохозяйства запрещается.
Охрана природы и рациональное пользование природных ресурсов одна из важнейших экономических и социальных задач государства.
Начиная с 1974 г. в перспективных и текущих планов социального экономического развития страны имеется раздел «Охрана природы». Общегосударственное служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды контролирует загрязнение атмосферного воздуха более чем в 450 городах страны, качество поверхностных вод, суши - более чем в 4 тыс. пунктов, на 1200 водных объектах.
В стране осуществляется широкая программа разработки и серийному освоению высокопроизводительного газа - и пылеулавлещего оборудования, систем сооружений по очистке промышленных и городских сточных вод с применением биологических и физико-химических методов. Ведутся большие работы по рекультивации земель, занятых под отвалы пустых пород на шахтах и карьерах. Во всех больших размеров ведутся посадки лесов взамен вырубленных. Размеры затопляемых при строительстве гидросооружений и земель ограничивается защитными дамбами, резко сокращён отвод пахотных земель для промышленного и гражданского строительства. Не допускается ввод в эксплуатацию промышленных объектов до окончания строительства очистных и пылегазоулавливающих сооружений.
Осуществляется новые меры по рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. Предстоит усилить охрану природы, земли, её недр, атмосферного воздуха, водоёмов, животного и растительного мира.
2dip.su
