Кривошипно-шатунный механизм
Скачать 2.3 Mb.
|
| Глава 3 МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ 3.1 Основные типы механизмов газораспределения Газораспределительный механизм предназначен для своевре менного впуска в цилиндры горючей смеси (карбюраторные двига тели) или очищенного воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов. На поршневых четырехтактных карбюраторных двигателях впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов осуществляются кла панами, которые могут иметь нижнее или верхнее расположение. При нижнем расположении клапаны устанавливают в блоке ци линдров, а при верхнем — в головке цилиндров. Современные двигатели обычно имеют газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов, так как в этом случае камера сгорания получается компактной, улучшается на полнение цилиндров, упрощается регулировка клапанов и значи тельно уменьшаются потери теплоты с охлаждающей жидкостью (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, КамАЗ-5320, ГАЗ-3110 «Вол га», ВАЗ-2108 «Спутник»). В рядных двигателях с верхним расположением клапанов (рис .3.1) усилие от кулачка 17 распределительного вала передается толка телю 16, а от него — штанге 15. Штанга через регулировочный винт 14 воздействует на короткое плечо коромысла 11, которое, поворачиваясь на оси 12, нажимает своим носком на стержень клапана 2. При этом пружина 6 сжимается, а клапан перемещает ся вниз, отходит от седла 1, обеспечивая в зависимости от назна чения клапана впуск горючей смеси или выпуск отработавших газов. После того как выступ кулачка 17 выйдет из-под толкателя 16, клапанный механизм возвращается в исходное положение под воздействием пружины 6. Положение направляющей втулки 3, запрессованной в головку цилиндров 5, фиксируется стопорным кольцом 4, а регулировочного винта 14 — контргайкой 13. Верх ний конец стержня клапана закреплен сухариками 10, установ ленными в тарелке 8 при помощи втулки 9. Распределительные валы при верхнем расположении клапанов могут быть установлены в блоке цилиндров — нижнее расположе ние (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, -4331, КамАЗ-5320) или на головке блока — верхнее расположение (однорядные двигате ли автомобилей ВАЗ, «Москвич» и др.).  Рис. 3.1. Схема газораспределитель ного механизма с верхним распо ложением клапанов; 1 — седло; 2 — стержень клапана; 3 — направляющая Втулка; 4 — стопорное кольцо; 5 — головка цилиндров; 6 — пружина; 7 — уплотнительный колпа чок; При верхнем расположении распределительного вала (рис. 3.2) отсутствуют толкатели и штан ги, вследствие чего уменьшают ся масса и инерционные силы клапанного механизма, что дает возможность увеличить частоту вращения коленчатого вала и уменьшить уровень шума при работе двигателя. В двигателях заднеприводных автомобилей ВАЗ (рис. 3.2, а) распределительный вал располо жен в отдельном картере на го ловке 2 блока цилиндров и вра щается в подшипниках скольже ния. Привод к клапанам 1, раз мещенным в один ряд, осуще ствляется непосредственно от кулачков 4 распределительного вала через одноплечие рычаги (рокеры) 3. Одним концом од ноплечий рычаг опирается на стержень клапана, другим — на сферическую головку болта 5 и удерживается на ней при помощи шпилечной пружины 7. В двигателях автомобилей «Москвич» (рис. 3.2, б) впускные кла паны 1 расположены в два ряда и приводятся в действие коро мыслами 9 от кулачков 4 распределительного вала. Для регулиров ки теплового зазора в клапанах служит регулировочный болт 5 с контргайкой 6, который связан со сферическим наконечником 8. В двигателях переднеприводных автомобилей ВАЗ-2108 «Спут ник», ВАЗ-2109 верхний распределительный вал установлен в отдельном корпусе 70(рис. 3.2, в), расположенном на головке бло ка цилиндров 2, в которую запрессованы чугунные седла 14 клапанов и направляющие втулки 13 клапанов 1. Верхняя часть вту лок уплотняется металлорезиновыми маслоотражательными кол пачками 12. Клапаны 1 приводятся в действие непосредственно кулачками 4через цилиндрические толкатели 75 без промежуточных рычагов. В гнездах толкателей находятся шайбы 11 для регулировки зазора h в клапанном механизме.  Рис. 3.2. Газораспределительные механизмы двигателей с верхним распо ложением распределительных валов автомобилей: а — ВАЗ-2105, -2107 «Жигули»; б — «Москвич-21412»; в — ВАЗ-2Ш8 «Спут ник*, ВАЗ-2109; г ~ ГАЗ-3110 «Волга»; 1 — клапан; 2 — головка цилиндров; 3 — рычаги; 4 — кулачки; 5 — болт; 6 — контргайка; 7 — шпилечная пружина; 8 — сферический наконечник; 9~ коромысла; 10— корпус распределительного вала; 11 — регулировочные шайбы; 12 — маслоотражательный колпачок; 13 — направ ляющая втулка; 14 — седло клапана; 15 — толкатель; 16 — гидротолкатель; 17 — распределительный вал; 18 — выпускной клапан с гидротолкателем; 19 — двой ная пружина; А — тепловой зазор Двигатель ЗМЗ-4062 автомобиля ГАЗ-3110 соответствует высо кому уровню двигателестроения. Основными конструктивными особенностями его газораспределительного механизма является верхнее расположение двух распределительных валов с установ кой по четыре клапана на каждый цилиндр с гидротолкателями. Наряду с этим на двигателе установлена система распределенного (в соответствии с порядком работы) впрыска бензина во впуск ную трубу электромагнитными форсунками. Привод клапанов двигателя ЗМЗ-4062 показан на рис. 3.2; г. Он включает в себя распределительный вал впускных клапанов 1 с гидротолкателями 16 и распределительный вал 17 выпускных кла панов 18 с гидротолкателями и двойными пружинами 19. Валы установлены в разъемных подшипниках, образованных головкой блока цилиндров 2 и съемными крышками подшипников, за крепляемых болтами. Гидротолкатели клапанного механизма установлены на ряде моделей двигателей легковых автомобилей высшего, большого и среднего классов (ЗИЛ-4104, ГАЗ-3110 и др.). Они автоматически обеспечивают беззазорный контакт кулачков распределительных валов с клапанами. Компенсируя износы сопрягаемых деталей: кулачков, торцов, корпусов гидротолкателей, корпусов компен саторов, клапанов, седел и тарелок клапанов. Типичным примером применения гидротолкателей является двигатель ЗМЗ-4062 автомобиля ГАЗ-3110 «Волга» (рис. 3.3). Сталь ной корпус 4 гидротолкателя этого двигателя выполнен в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен корпус ком пенсатора 6 с обратным шариковым клапаном 8. Гидротолкатели устанавливаются в расточенные в головке цилиндров 9 отверстия, между кулачками распределительных валов и торцами клапанов. На наружной поверхности корпуса выполнены канавка и отвер стие 3 для подвода масла внутрь гидротолкателя из смазочной ма гистрали в головке блока цилиндров. Компенсатор размещен в направляющей втулке 2, приварен ной внутри корпуса гидротолкателя, и удерживается стопорным кольцом 5. Компенсатор состоит из поршня 7, опирающегося из нутри на донышко корпуса гидронатяжителя, и корпуса 6 ком пенсатора, который опирается на торцы впускного и выпускного клапанов. Между поршнем и корпусом компенсатора установлена пру жина 1, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникаю щий зазор. Одновременно пружина 1 прижимает колпачок обрат ного шарикового клапана 8, размещенного в поршне. Работа гидротолкателя происходит следующим образом. При нажатии кулачком распределительного вала на торец корпуса 4 гидротолкателя шариковый клапан 8 закрывается, запирая на ходящееся внутри масло, которое становится рабочим телом, через которое передается усилие от кулачка 10 к стержню 12 и суха рям 11 клапана, обеспечивая его открытие. При этом поршень 7 частично входит в корпус 6 компенсатора и часть масла перете кает через зазор в этой плунжерной паре в полость корпуса 4 гидротолкателя. Когда снимается усилие с гидротолкателя (это происходит при закрытии клапана), пружина 1 компенсатора прижимает поршень 7 и корпус гидротолкателя к цилиндрической части кулачка, выби рая зазор. При этом шариковый клапан 8 открывается, обеспечи вая перепуск масла в полость компенсатора. При дальнейшем по вороте кулачка, когда корпус 4 гидротолкателя сходит с его «за тылка» — цилиндрической части, цикл работы гидротолкателя повторяется.  Рис. 3.3. Отсек клапанного механизма с гидротолкателем двигателя ЗМЗ-4062: 1 — пружина; 2 — направляющая втулка; 3 — отверстие для подвода масла; 4 — корпус гидротолкатёяя; 5 — стопорное кольцо; 6 — корпус компенсатора; Z — поршень; 8 — шариковый клапан; 9 ■— головка цилиндров; 10 — кулачок; 11 — сухарь; 12 — стержень клапана 3.2. Механизм газораспределения V-образного двигателя На V-образных восьмицилиндровых двигателях применяют верх нее расположение клапанов (рис. 3.4). Нижний распределитель ный вал таких двигателей, установленный в развале блока, явля ется общим для клапанов правого и левого рядов цилиндров. Открытие клапанов 9 (впускного и выпускного), перемещаю щихся в направляющих втулках 10, происходит под действием усилия, передаваемого от кулачков 6 и 7 через толкатели 19 штан ги 18 и коромысла 14, установленные на осях 13 коромысел. За крытие клапанов осуществляется под действием пружин 12, нижние концы которых упираются в шайбы 11. При наличии у выпускных клапанов механизма вращения их пружины опираются на опор ные шайбы 17 этих механизмов. Верхними концами пружины обо их клапанов упираются в тарелки 20. За два оборота коленчатого вала  Рис. 3.4. Газораспределительный механизм V-образного двигателя: 1 — зубчатое колесо; 2 — упорный фланец; 3 — распорное кольцо; 4 — передняя опорная шейка; 5 — эксцентрик; 6, 7— соответственно впускные и выпускные кулачки; 8 — опорные втулки; 9~ клапаны; 10— направляющие втулки; 11, 17 — шайбы; 12 — пружины; 13 — оси коромысел; 14 — коромысла; 15 — регулиро вочный болт; 16 — стойки осей коромысел; 18 — штанги; 19 — толкатели; 20 — тарелки; 21 — пружина центробежного датчика; 22 — валик датчика; 23 — сто порное кольцо; 24 — штанга привода бензонасоса; 25 — шайба; 26 — гайка; 27 — корпус привода; 28 — шестерня привода; 29 — валик привода распределителя зажигания и смазочного насоса впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра открыва ются один раз, а распределительный вал за этот период делает один оборот. Следовательно, распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому зубчатое колесо / распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем ве дущая шестерня коленчатого вала. Распределительный вал. Распределительный вал изготавливают из стали или специального чугуна и подвергают термической об работке. Профиль его кулачков, как впускных 6 (см. рис. 3.4), так и выпускных 7, у большинства двигателей делают одинаковым. Одноименные (впускные и выпускные) кулачки располагают ся в четырехцилиндровом двигателе под углом 90°, в шестици линдровом — 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 про цессе работы. Начиная с передней опорной шейки 4, диаметр шеек умень шается, что облегчает установку распределительного вала в кар тере двигателя. Число опорных шеек обычно равно числу корен ных подшипников коленчатого вала. Втулки Я опорных шеек изго тавливают из стали, а внутреннюю поверхность их покрывают антифрикционным сплавом. На переднем конце распределительного вала расположен экс центрик 5, воздействующий на штангу 24 привода бензонасоса, а на его заднем конце находится шестерня 28, которая приводит во вращение зубчатое колесо валика 29, расположенного в корпу се 27 привода распределителя зажигания и смазочного насоса. Между зубчатым колесом 1 распределительного вала и его пе редней опорной шейкой установлено распорное кольцо 3 упор ного фланца 2, крепящегося болтами к блоку и удерживающего вал от продольного перемещения. Так как толщина распорного кольца 3 больше толщины упорного фланца 2, обеспечивается осевой зазор («разбег») распределительного вала, который дол жен составлять 0,08...0,21 мм. В отверстии переднего торца рас пределительного вала (двигатели ЗИЛ-508, ЗМЗ-511 и др.) рас положен узел привода центробежного датчика регулятора часто ты вращения коленчатого вала, состоящий из валика 22, пружи ны 21 и шайбы 25, закрепленных стопорным кольцом 23. Привод распределительного вала. Распределительный вал при водится в движение при помощи зубчатой или цепной передачи (рис. 3.5). Механизм газораспределения двигателя КамАЗ-7408, устанавливаемого на автобусах ЛиАЗ-5256, приводится в действие от ведущей шестерни 1 (рис. 3.5, а), установленной в задней части коленчатого вала, которая через блок промежуточных зубчатых колес 2 и 3 связана зубчатым колесом 4 распределительного вала.   Рис. 3.5. Типы привода распределительного вала: а, б — зубчатый; в — цепной; / — ведущие шестерни; 2, 3 — блок промежуточ ных зубчатых колес; 4,8 — зубчатые колеса распределительных валов; 5 — зубча тое колесо топливного насоса; 6 — шестерня привода насоса гидроусилителя; 7 — шестерня привода компрессора; 9 — гайка; 10 — регулировочный механизм; 11 — башмак натяжного устройства; 12 — двухрядная втулочно-роликовая цепь; 13 — звездочка распределительного вала; Ц — пластмассовая колодка (успокои тель); 15 — звездочка привода масляного насоса и распределителя зажигания; 16 — ведущая звездочка коленчатого вала Зубчатым колесом 5 топливного насоса высокого давления осу ществляется привод шестерни 7 компрессора и шестерни 6 при вода насоса гидроусилителя рулевого управления. На двигателях ЗИЛ-508 автомобилей семейства ЗИЛ ведущая шестерня 1 (рис. 3.5, б) установлена на переднем конце коленча того вала, а ведомое колесо 8 — на переднем конце распредели тельного вала и закреплено гайкой 26 (см. рис. 3.4). Зубчатые колеса привода должны входить в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и рас пределительного валов, что обеспечивает правильность заданных „ фаз газораспределения и порядка работы двигателя. Поэтому при сборке двигателя зубчатые колеса вводятся в зацепление по мет кам (см. схемы меток на рис. 3.5, а, б) на их зубьях (на впадине между зубьями колеса и на зубе шестерни). Чтобы уменьшить уро вень шума зубчатых колес, их изготавливают с косыми зубьями и из различных материалов. На коленчатом валу устанавливают сталь ную шестерню, а на распределительном — чугунное (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, МАЗ-5335) или текстолитовое колесо (двигатели автомобилей ГАЗ-3307, -3302, -2705 «ГАЗель»). двигателях автомобилей «Москвич» и ВАЗ (с приводом на зад ние колеса) газораспределительный механизм приводится в действие от коленчатого вала двухрядной втулрчно-роликовой цепью 12 (рис. 3.5, в), которая соединяет ведущую звездочку 16коленчатого вала со звездочкой 13 распределительного вала и звездочкой 15 ва лика привода масляного насоса и распределителя зажигания. При резком изменении частоты вращения коленчатого вала появляются колебания ветви цепи, для гашения которых служит пластмассовая колодка 14 (успокоитель). С противоположной стороны колодки 14 размещается башмак 11 натяжного устройства. Один конец баш мака закреплен на оси, а другой соединяется с регулировочным механизмом 10, прижимающим башмак к цепи. Цепь натягивают при помощи гайки 9 регулировочного механизма. В двигателях переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 и других привод газораспределительного ме ханизма состоит из двух зубчатых шкивов, установленных на ко ленчатом и распределительном валах, натяжного ролика и зубча того ремня. Этим же ремнем приводится во вращение и шкив на соса охлаждающей жидкости. Основной особенностью такого привода является зубчатый элас тичный ремень с зубьями полукруглой формы. Его изготавливают из маслостойкой резины, армированной кордом из стекловолок на. Зубья для повышения износостойкости покрыты эластичной тканью. 3.3. Детали клапанного привода В газораспределительном механизме с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала кла паны имеют привод через передаточные детали (толкатели, штанги и коромысла). Толкатели. Они предназначены для передачи усилия от распре делительного вала через штанги к коромыслам. Изготавливают их из стали или чугуна. Толкатели (рис. 3.6) бывают цилиндрические и рычажно-роликовые. В дизелях ЯМЗ-236М2 и -238М2 применя ют рычажно-роликовые толкатели качающегося типа (рис. 3.6, а), установленные на оси 1 над распределительным валом. Ролик 2 толкателя 3 опирается на кулачок распределительного вала. Ось ролика вращается на игольчатых подшипниках, поэтому при пе рекатывании ролика по кулачку трение скольжения заменяется трением качения, что повышает срок службы толкателя. Сверху на толкатель опирается штанга 4. В дизелях ЗИЛ-508, ЗМЗ-511 и КамАЗ-740, Д-245.12 применя ют цилиндрические толкатели 7(рис. 3.6, б), установленные в спе циальных отверстиях —-направляющих. В дизеле КамАЗ-740 при меняют съемные направляющие. Внутренняя полость толкателя имеет сферическую поверхность 8 под штангу и отверстие 9 для слива масла. Для повышения работоспособности торцовую поверх ность 10 стальных толкателей в месте соприкосновения с кулач ком наплавляют специальным износостойким чугуном.  Рис. 3.6. Детали привода клапанов дизелей: а — ЯМЗ; б — КамАЗ; 1 — ось; 2 — ролик; 3, 7 — толкатели; 4 — штанги; 5 — регулировочный винт; 6 — коромысло; 8 — сферическая поверхность под штангу; 9 — отверстие для слива масла; 10 — наплавленная поверхность толкателей; 11 — наконечник; а и b — плечи коромысла Штанги. Для передачи усилия от толкателей к коромыслам служат штанги, которые изготавливают из стального прутка с закаленными концами (двигатели ЗИЛ-508) или стержня из алю миниевого сплава (двигатели ЗМЗ-511 и -4022) со стальными сфе рическими наконечниками. В дизелях ЯМЗ и КамАЗ, Д-245.12 штанги 4 (см. рис. 3.6, б) делают обычно из стальной трубки. На концах штанг напрессовывают стальные сферические нако нечники 11, которыми они с одной стороны упираются в сфери ческие поверхности регулировочных винтов 5 (см. рис. 3.6, а), ввер нутых в коромысла 6, а с другой — в толкатели. Коромысла. Для передачи усилия от штанги к клапану служит коромысло, представляющее собой неравноплечий рычаг, изго товленный из стали или чугуна. Плечо а коромысла примерно в 1,5 раза больше плеча Ь. Наличие длинного плеча коромысла не только уменьшает ход толкателя и штанги, но и снижает силы инерции, возникающие при их движении, что способствует по вышению долговечности деталей привода клапанов. Коромысла карбюраторных двигателей расположены на общей полой оси 13 (см. рис. 3.4), в конце которой запрессованы заглушки, что позволяет подводить масло к бронзовым втулкам коромысел и сферическим наконечникам регулировочных болтов 15. Оси 13 в сборе с коромыслами устанавливают на каждой головке цилиндра с помощью стоек 16. На дизелях оси коромысел выполнены как одно целое со стойками и каждое коромысло качается на своей оси. Клапаны. Открытие и закрытие впускных и выпускных кана лов, соединяющих цилиндры с газопроводами системы питания, "4 происходят при помощи клапанов. Клапан (рис. 3.7, а) состоит из плоской головки 16 и стержня 1, соединенных между собой плав ным переходом. Для лучшего наполнения цилиндров горючей сме сью диаметр головки впускного клапана делают значительно боль ше, 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, ко торые называются седлами. Применение вставных седел повыша ет срок службы головки цилиндров и клапанов. Для плотного прилегания к седлам рабочие поверхности голо вок клапанов делают коническими, в виде тщательно обработан ных фасок (под углами 45 или 30°). Стержни 1 клапанов имеют цилиндрическую форму. Они пере мещаются в чугунных или металлокерамических направляющих втулках 2, запрессованных в головку блока. На конце стержня про точены цилиндрические канавки под выступы конических сухариков 10, которые прижимаются к конической поверхности та релки 9 под действием пружины 8. В дизелях ЯМЗ, КамАЗ и двигателях автомобилей ГАЗ, «Москвич», ВАЗ для улучшения резонансной характеристики и повы шения работоспособности газораспределительного механизма кла паны прижимаются к седлам не одной, а двумя пружинами. В этом случае направление витков пружин делается различным, чтобы при поломке одной из пружин ее витки не попали между витками другой и не нарушилась безотказная работа клапанного механизма. На впускных клапанах под опорные шайбы или в верхней час ти направляющих втулок (у двигателей ЗИЛ, КамАЗ, ЗМЗ) уста навливают резиновые манжеты или колпачки 7 (см. рис. 3.1), ко торые при открытии клапанов плотно прижимаются к его стерж ню и направляющей втулке, вследствие чего устраняется возмож ная утечка (подсос) масла в цилиндры через зазор между втулкой и стержнем клапана (при такте впуска).  Рис. 3.7. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-431410 с меха низмом вращения: а — выпускной клапан, установленный на головке цилиндров; б, в — соответ ственно начальное и конечное рабочие положения механизма вращения клапа на; 1 — стержень клапана; 2 — направляющая втулка; 3 — замочное кольцо; 4 — корпус механизма вращения; 5 — шарики; 6 — опорная шайба; 7— замочное кольцо; 8 — пружина; 9 — тарелка; 10 — сухарики; 11 — дисковая пружина; 12 — возвратная пружина; 13 — металлический натрий; 14 — головка цилиндров; 15 — седло; 16 —головка лапана В двигателях ЗИЛ-508 и -511 для лучшего отвода теплоты от выпускных клапанов введено натриевое охлаждение. С этой целью клапан делают полым и его полость заполняют на 3/4 объема ме таллическим натрием 13 (см. рис. 3.7, а). Натрий имеет высокую теплопроводность и плавится при температуре 98 °С. Во время ра боты двигателя расплавленный натрий омывает внутреннюю по лость клапана, при этом теплота от его головки передается к стер жню и через направляющую втулку и головку цилиндров отво дится к охлаждающей жидкости. В клапанном приводе двигателей ЗМЗ (см. рис. 3.1), кроме суха риков 10 и тарелки 8 имеется коническая втулка 9, плотно охва тывающая сухарики и соприкасающаяся с тарелкой 8узким коль цевым пояском. Вследствие этого уменьшается трение в этом со единении и клапан может проворачиваться под действием уси лия, передаваемого через коромысло, что способствует снятию нагара с головки и седла клапана и предотвращает их обгорание. Для этой же цели выпускные клапаны V-образных карбюраторных двигателей ЗИЛ имеют механизм принудительного вращения. Он состоит из корпуса 4 (см. рис. 3.7, а), который расположен 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 б и конической дисковой пружины 11. Пру жина 11 и шайба 6 свободно надеты на выступ корпуса и закреп лены на нем замочным кольцом 7. При закрытом клапане, когда усилие пружины 8 невелико (рис. 3.7, б), дисковая пружина 11 выгнута наружным краем вверх, а внутренним упирается в заплечики корпуса 4 механизма вращения. При этом шарики 5 в конических пазах корпуса отжаты воз вратными пружинами 12 в крайнее положение. Когда клапан начинает открываться, усилие пружины 8 возра стает, в результате чего дисковая пружина 11 (рис. 3.7, в) вы прямляется и передает усилие пружины 8 на шарики 5, которые, перекатываясь по наклонным пазам корпуса, поворачивают дис ковую пружину 11, опорную шайбу б, клапанную пружину 8 и сам клапан относительно его первоначального положения. Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины 8 умень шается. При этом дисковая пружина 11 прогибается до своего ис ходного положения и освобождает шарики 5, которые под дей ствием возвратных пружин 12 возвращаются в первоначальное положение, подготавливая 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 сед лу, необходим определенный тепловой зазор между стержнем клапана и носком (винтом) коромысла. Тепловые зазоры в клапанах изменяются вследствие их нагрева, изнашивания и нарушений 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 клапаны неплотно садятся на сед ла, вследствие чего происходят утечки газов, образование нагара с обгоранием рабочих поверхностей седла и клапана. Из-за не плотной 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 посад ки клапанов. Для плотного прилегания головки клапана к седлу тепловой зазор устанавливают между носком коромысла 11 (см. рис. 3.1) и торцом стержня клапана 2 при нижнем расположении распреде лительного вала (у двигателей ЗИЛ-508, КамАЗ-740, ЗМЗ-511 и др.) или между рычагом 3 (см. рис. 3.2, а) привода впускного кла пана 1 и кулачком 4 при верхнем расположении распределительного вала (у двигателя ВАЗ-2105, -2107).  Рис. 3.8. Проверка и регулировка теплового зазора: 1 — коромысло; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт В двигателях заднеприводных автомобилей ВАЗ тепловой зазор должен составлять 0,15 мм как для впускных, так и для выпуск ных клапанов. При их регулировке отвинчивают контргайку 61л, вращая регулировочный болт 5, устанавливают указанный зазор между рычагом 3 и кулачком 4 на двигателе в холодном состоя нии. В двигателях переднеприводных автомобилей ВАЗ-2108 «Спут ник», -2109 тепловой зазор h (см. рис. 3.2, в) между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами должен со ставлять (0,2±0,05) мм для впускных клапанов и (0,35±0,05) мм для выпускных клапанов. Комплект регулировочных шайб имеет толщину 3...4,25 мм (с интервалом через каждые 0,05 мм). Толщи на шайб маркируется на ее поверхности. У двигателей УЗАМ-331.10 автомобилей «Москвич-21412» при верхнем расположении распределительного вала тепловой зазор h (см. рис. 3.2, б) устанавливают между наконечником 8 регулиро вочного болта 5 и торцом стержня впускного клапана 1. В непрогретых двигателях ЗИЛ-508, ЗМЗ-511 и дизелях ЯМЗ-238М2 зазор впускных и выпускных клапанов должен составлять 0,25...0,30 мм, в дизелях КамАЗ зазор для впускных клапанов со ставляет 0,25...0,30 мм, а для выпускных — 0,35...0,40 мм. В этих двигателях для регулировки теплового зазора в клапанах (рис. 3.8) служит регулировочный винт 3 с контргайкой 2, ввер нутый в коромысло 1. 3.4. Фазы газораспределения Под фазами газораспределения понимают моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения изображаются круговыми диаграммами, их подбирают экспери ментальным путем при доводке опытных образцов двигателей. При рассмотрении рабочих процессов ДВС в первом прибли жении было принято, что открытие и закрытие клапанов проис ходят в мертвых точках. Однако в действительности открытие и закрытие клапанов не совпадают с положением поршней в мерт вых точках. Это связано с тем, что время, приходящееся на такты впуска и выпуска, очень мало, и при максимальной частоте вра щения коленчатого вала двигателя оно составляет тысячные доли секунды. Поэтому если открытие и закрытие впускных и выпуск ных клапанов будут происходить точно в мертвых точках, то на полнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгорания будут недостаточными. В связи с этим моменты откры тия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях происходят с определенным опережением или запаздыванием относительно положения поршней в ВМТ и НМТ.  Рис. 3.9. Диаграммы {а — в) фаз газораспределения двигателей и положе ние поршней (г), соответствующее фазам газораспределения: а — общая четырехтактного; б — ЗИЛ-508; в — КамАЗ-740; 1 — впускной кла пан; 2 — выпускной клапан; а — угол опережения открытия впускного клапана; р _ уГол запаздывания закрытия впускного клапана; у — угол опережения от крытия выпускного клапана; 5 — угол запаздывания закрытия выпускного кла пана Из общей круговой диаграммы фаз газораспределения (рис. 3.9, я) видно, что при такте впуска впускной клапан 1 (рис. 3.9, г) начи нает открываться с опережением, т.е. до подхода поршня в ВМТ. Угол а опережения открытия впускного клапана для двигателей различных моделей составляет 10... 32°. Закрывается впускной кла пан с запаздыванием после прохождения поршнем НМТ (во вре мя такта сжатия). Угол (5 запаздывания закрытия впускного клапана в зависимости от модели двигателя составляет 40...85°. Выпускной клапан 2 (см. рис. 3.9, г) начинает открываться до подхода поршня к НМТ (во время такта рабочего хода). Угол у опережения открытия выпускного клапана для различных двига телей составляет 40...70°. Закрывается выпускной клапан после Прохождения поршнем ВМТ (во время такта впуска); Угол 8 за паздывания закрытия выпускного клапана составляет 10,..50°, Углы опережения и запаздывания, а следовательно, и время открытия клапанов тем больше, Чем выше частота вращения коленчатого вала, при которой развивается максимальная мощность двигателя. Правильность установки газораспределения определя ется точным зацеплением зубчатых колес (см. рис. 3.5) по имею щимся на них меткам или расположением метки на ведомой звез дочке (двигатели ВАЗ-2106) напротив установочного прилива на корпусе подшипников распределительного вала. Общая круговая диаграмма показывает, что в определенный период времени одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. Угловой интервал (а + 5) вращения коленчатого вала, при котором оба клапана открыты, называется перекрытием кла панов, которое необходимо для своевременной и качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания. Из диаграммы фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-508 (рис. 3.9, б) видно, что впускной клапан открывается за ЗГ до прихода поршня в ВМТ, а выпускной клапан закрывается при угле 47° поворота коленчатого вала после прохождения ВМТ, сле довательно, угол перекрытия клапанов составляет 78°. Открытие выпускного клапана происходит с опережением на 67° до прихо да поршня в НМТ, а закрытие выпускного клапана — с запазды ванием на 83° после прохождения поршнем НМТ. Таким образом, общая продолжительность открытия каждого клапана составляет 294° по углу поворота коленчатого вала двигателя. Рассмотренные фазы газораспределения двигателя ЗИЛ-508 получены при зазоре в обоих клапанах 0,3 мм (между носком ко ромысла и торцом стержня клапана). При уменьшении зазора продолжительность открытия впускного и выпускного клапанов возра стает, а при увеличении зазора — уменьшается. Контрольные вопросы
|
Похожие:
 | Лабораторная работа №1 Тема 3 «Кривошипно-шатунный механизм» Цель работы: закрепить теоретические знания по назначению и устройству неподвижной группы деталей кривошипно-шатунных механизмов... | | Газораспределительный механизм. Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначен для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры и... |
 | Назначение и устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя трактора Начертите схему и выполните монтаж электрической цепи с элементами управления, защиты и параллельным соединением потребителей | | Практических экзаменационных (квалификационных) работ по профессии... Выполнить техническое обслуживание кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма |
| План открытого урока По производственному обучению Профессия «Автомеханик»... Цель урока: научить разборке кшм (кривошипно-шатунного механизма) в двигателе внутреннего сгорания | | Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными... Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными связями |
| 4. Механизм разрешения споров в рамках Всемирной торговой организации Слайд 2: причины возникновения торговых споров в рамках вто; в вто существует механизм разрешения торговых споров | | С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских... Рецензия на книгу: С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод: элементы теории и приложения" (Москва,... |
| Организационно-методическая работа как механизм совершенствования... Организационно-методическая работа как механизм совершенствования управления в дерматовенерологии | | Реферат Временные декреты Президента Республики Беларусь. Механизм... Временные декреты Президента Республики Беларусь. Механизм их принятия и юридическая сила. 3 |
| Организационно-экономический механизм развития общественного самоуправления... | | Урок №50 «Зрительный анализатор» Задачи Рассмотреть механизм проектирования изображения на сетчатке глаза и его регуляцию |
| Вопросы по анатомии к экзамену. Приложение №1 Нервный механизм физиологической регуляции (строение нейрона, синапсы, рефлексы) | | Протокол профсоюзного собрания Директора школы Сапронову Л. А., изложившую основной механизм нормативного подушевоего финансирования |
| Сибирская государственная геодезическая академия Раскрыть механизм функционирования рыночной системы, дать анализ ее достоинств и недостатков | | Реферат на тему: "Наследственные болезни человека и возможности их лечения" Причины наследственных заболеваний и механизм развития нарушений |
