Газораспределительный механизм.
Скачать 97.86 Kb.
|
| Газораспределительный механизм. Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначен для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры и выпуска отработанных газов. На изучаемых двигателях газораспределительный механизм применяется с верхним расположением клапанов. Газораспределительный механизм состоит из распределительных шестерен, распределительного вала, толкателей, штанг, коромысел с регулировочными винтами, оси коромысел с деталями крепления, клапанов, пружин, механизмов поворота клапанов и направляющих втулок. Распределительный вал расположен в развале двигателя между двумя рядами цилиндров. При повороте распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает штангу. Штанга надавливает через регулировочный винт на коромысло, поворачивает его вокруг оси, нажимая другим наружным концом на клапан и открывает его для впуска горючей смеси или выпуска отработанных газов. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов позволяет улучшить: форму камеры сгорания, наполняемость цилиндров, смесеобразование горючей смеси, повысить мощность двигателя, экономичность, снизить расход топлива. Кулачки распределительного вала расположены так, что открывают клапана в определённой последовательности, согласно очерёдности работы цилиндров двигателя (1-5-4-2-6-3-7-8).  Рис. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Распределительный вал изготавливается из специального чугуна или стали, имеет пять опорных шеек. Первая опорная шейка имеет г-образное сверление для подачи под давлением масла к биметаллической упорной шайбе, расположенной во фланце и прорезь для запаса масла. Упорная втулка изготавливается немного толще от толщины фланца, что позволяет распределительному валу двигаться по оси, этим самым, увеличивая площадь соприкосновения кулачка и толкателя, этим самым, уменьшая износ деталей.  Рис. Устройство для ограничения осевого смещения распределительного вала. Распределительный вал вращается в стальных втулках, покрытых биметаллическим сплавом и запрессованных в гнёзда блока цилиндров, а при помощи фланца распределительный вал удерживается от большого осевого смещения. В третьей опорной шейке имеется V- образное сверления , через которые масло под давлением подаётся к коромыслам. Прорези имеются также и на третьей, и на пятой опорных шейках. В передней части распределительного вала находится посадочное место под шпонку и шестерню. Шестерня изготавливается из чугуна (ЗЛИ-130, КАМАЗ) и из текстолита (ЗМЗ-53). Шестерня выполнена в два раза больше от ведущей шестерни на коленчатом валу и имеет косой зуб. Это позволяет уменьшить шум при вращении шестерён, т.к. постоянно в зацеплении находятся две шестерни и при износе зубьев шестерён, момент открытия клапанов не нарушается. Увеличенный размер шестерни на распределительном валу позволяет ему проворачиваться в два раза медленнее от коленчатого вала, т.к. подготовительный цикл (впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск) происходят за два оборота коленчатого вала. Для того, чтобы не нарушить рабочий цикл двигателя, на зубе шестерни коленчатого вала делается метка «0» в виде нуля, а на шестерни распределительного вала между зубьями риска. При сборке эти метки должны совпадать. Рис. Совмещение установочных меток шест   Рис. Блок распределительных шестерён двигателя КАМАЗ В газораспределительном механизме двигателя КАМАЗ шестерни устанавливаются также по меткам. В торце распределительного вала сделано углубление, в которое устанавливается привод ограничителя частоты вращения коленчатого вала. В двигателе ЗМЗ-53 впереди шестерни на распределительном валу устанавливается эксцентрик привода топливоподкачивающего насоса. В двигателе ЗИЛ-130, КАМАЗ эксцентриковый кулачок изготовлен за первой опорной шейкой. Кулачки для открытия клапанов расположены между опорными шейками по два на цилиндр и расположены под определёнными углами. Кулачки сделаны в виде эллипса и имеют косой срез. Перед пятой опорной шейкой находится шестерня с косым зубом для привода прерывателя-распределителя. Толкатель изготавливается из чугуна в виде стаканчика, шлифуется и обрабатывается током высокой частоты. Сбоку толкателя сделано сверление для отвода излишков масла. Внутри и с наружи дно толкателя имеет сферическую форму. Такое устройство позволяет толкателю соприкасаться с кулачком вала не по центру, а сбоку. Косой срез кулачка, набегая на сферическую поверхность толкателя и за счёт смещения центров соприкосновения, проворачивает толкатель и за одно штангу. Осевое смещение распределительного вала, сферическая поверхность толкателя и косой срез на толкателе позволяют увеличить площадь соприкосновения сопрягаемых деталей и этим самым уменьшают их износ.  Штанги изготавливаются из стали или сплава алюминия. Стальные штанги применяются в двигателях ЗИЛ-130 и КАМАЗ, из сплава алюминия-ЗМЗ-53. Штанги, изготовленные из сплава алюминия, имеют стальные наконечники. Концы штанг сферические, отшлифованы и обработаны током высокой частоты. При движении вверх, штанга преодолевает усилие пружины и за счет сферической поверхности наконечников штанг проворачивается. Детали изнашиваются равномерно и срок их службы увеличивается. Коромысло- это двуплечий рычаг, свободно поворачивающийся на оси коромысел и передающий усилие от штанги на клапан для его открытия. Коромысло изготавливается из высокопрочного чугуна в виде двуплечего рычага. Одно плечо имеет сферическую поверхность, а другое отверстие под регулировочный винт. В коромысле проходит канал для подвода масла от оси коромысел через коромысло и регулировочный винт к верхней головке штанги. Для уменьшения трения в отверстие коромысла запрессовывается бронзовая втулка. Ось коромысел изготавливается из стали, полая, по краям заглушена, имеет сверления для подвода масла к коромыслам от стоек коромысел. Ось коромысел шлифуют и обрабатывают током высокой частоты. Для предупреждения поломок при залегании клапана между клапанами установлены распорные пружины, а по краям - распорные шайбы. Такое устройство позволяет клапану сместиться по оси, нажать на тарелку клапана и расчековать его, что позволит нам услышать стук освободившейся пружины и заглушить двигатель. Стойки оси коромысел крепятся к головке блока цилиндров при помощи шпилек или болтов. В одной стойке выполнен канал для подвода масла к оси коромысел из канала головки блока цилиндров. В головке блока цилиндров запрессованы направляющие втулки клапанов и седла клапанов. Втулки стопорятся стопорными кольцами. Втулки клапанов изготавливаются из чугуна, а сёдла – из жаропрочной стали. Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршней в цилиндре и от порядка работы двигателя.  РИС. Клапан и детали крепления в двигателях ЗМЗ, ЯМЗ. Клапан состоит из головки с фаской, стержня. Фаска (скошенная поверхность головки клапана) изготавливается под углом 45° или 30°. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла, для этого их притерают алмазной пастой до появления матового пояска шириной не более 2,5 мм. Для этого на головке клапана делается прорезь или углубления под коловорот. Головка впускного клапана изготавливается большего диаметра, чем выпускного клапана, это позволяет улучшить заполнение цилиндров горючей смесью. Выпускные клапана нагреваются больше и поэтому их изготавливают из сильхромовой жаропрочной стали, впускные – из хромистой стали. Рабочая поверхность выпускного клапана в ЗИЛ-130 покрывается жароупорным сплавом, стержни изготавливаются пустотелыми (ЗИЛ-130, ГАЗ-66) и заполняются натриевым наполнителем для отвода тепла от головки клапана к стержню. Стержень клапана цилиндрической формы, отшлифован и закалён током высокой частоты. В верхней части клапана имеется выточка для крепления пружинного механизма. Клапан прижимается к седлу цилиндрической стальной пружиной с переменным шагом витков, это необходимо для устранения её вибрации. Одной стороной пружина упирается в шайбу, находящуюся на головке блока цилиндров, а другой – в опорную шайбу. Опорная шайба удерживается на стержне клапана при помощи конусной втулки и конусных сухарей, которые при помощи выступов стопорятся в выточке стержня клапана (В автомобиле ГАЗ-53 и КАМАЗ устанавливаются две пружины с разным шагом и направлением витков). Конусная втулка при нажатии на клапан и при увеличении сопротивления пружины улучшает поворот клапана, и износ клапана уменьшается. Поворот клапана осуществляется за счёт вибрации пружин. Для уменьшения прорыва масла между стержнем клапана и направляющей втулкой и предупреждения закоксовывания втулки на направляющую надевается резиновый колпачок. Зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой должен быть 0,2-0,35мм. В двигателе ЗИЛ-130 выпускной клапан имеет другое устройство механизма поворота клапанов. Р  ис. Механизм поворота клапанов в двигателе ЗИЛ-130 и его работа.Он состоит из неподвижного корпуса с конусными вырезами, в которые вставлены шарики с возвратными пружинами, дисковой пружины, опорной шайбы застопорённой замочным кольцом. Механизм устанавливается на направляющую втулку в углублении головки. Работа механизма. При нажатии на клапан усилие через опорную шайбу передаётся на пружину, пружина сжимается и давит на нижнюю опорную шайбу, а та выпрямляет дисковую пружину. Дисковая пружина прокатывает шарики в конусных вырезах корпуса и проворачивается, а вместе с ней опорные шайбы, пружина и клапан. При ослаблении усилия пружины, дисковая шайба выгибается вверх, а шарики при помощи пружин возвращаются в исходное положение. Для полного открытия клапанов (11мм) и плотного закрытия, нормального заполнения цилиндров горючей смесью необходим тепловой зазор между стержнем клапана и бойком коромысла, т.к. клапаны во время работы двигателя нагреваются и удлиняются. Тепловые зазоры приведены в таблице. Тепловые зазоры регулируются на холодном двигателе. Регулировка зазора в клапанах начинается с первого цилиндра на момент сжатия горючей смеси, при этом метка на шкиве должна совпадать с указателем на крышке газораспределительных шестерен (В ЯМЗ зафиксироваться фиксатором на маховике). Зазор проверяется щупом между стержнем клапана и бойком коромысла. Щуп должен проходить с лёгким усилием. Зазор регулируется при помощи регулировочного винта и контрогаится. После регулировки зазора в клапанах первого цилиндра коленчатый вал поворачивается на 90° и теперь регулируем в пятом цилиндре согласно очерёдности работы двигателя (1-5-4-2-6-3-7-8).После первой регулировки необходимо проверить зазоры не менее трёх раз. Таблица.  В двигателях ЗМЗ -53 : для впускных – 1и8 цилиндров и выпускных -4-5 цилиндров устанавливается зазор 0,15-0,20 мм. Фазы газораспределения. В связи с частотой вращения коленчатого вала период времени для заполнения цилиндров и выпуска отработанных газов невелик, при этом продувка цилиндров затруднена. С целью увеличения эффективности работы двигатели сделали так, чтобы впускной клапан открывался до прихода поршня в верхнюю мёртвую точку в конце такта выпуск за 10°-31°, а закрывался после прохождения Н.М.Т. на 46°-83°. Продолжительность открытия клапанов составляет 236°-294° поворота коленчатого вала, что позволяет значительно повысить заполнение цилиндров горючей смесью или воздухом за счёт инерции потока. Выпускной клапан открывается за 50°-67° до прихода поршня в Н.М.Т. в конце такта - рабочий ход поршня и закрывается после прохождения В.М.Т. на 10°- 47°. Продолжительность открытия клапана составляет 240°-294° поворота коленчатого вала. Открытие выпускного клапана раньше позволяет, используя остаточное давление газов в цилиндрах, лучше очистить цилиндры и продуть их. Моменты открытия и закрытия клапанов при повороте коленчатого вала и прохождении мёртвых точек, выраженные в градусах, называются фазами газораспределения.  Рис. Фазы газораспределения. Порядок работы восьми цилиндровых двигателей. Для равномерного вращения коленчатого вала в цилиндрах должна происходить очерёдность работы, т,е. последовательная очерёдность тактов. Этот процесс называется порядком работы двигателя (1-5-4-2-6-3-7-8). Порядок работы цилиндров двигателя зависит от расположения шеек коленчатого вала и кулачков на распределительном вале. В этом случае такты будут перекрываться в двух цилиндрах на 90° или на половину хода поршня. При таком перекрытии рабочих тактов двигатели работают плавно, без рывков. Водитель должен знать очередность работы двигателя, для того чтобы правильно подсоединить бронепровода к свечам (ЗИЛ-130 и ЗМЗ-53), топливопроводы в автомобиле КАМАЗ, а так же при регулировке зазора в клапанах. Практическая работа. Ознакомление с деталями газораспределительного механизма. Оборудование рабочего места: двигатель в сборе с головкой блока; распределительный вал с шестерней; толкатель; штанга; впускной и выпускной клапаны; клапанная пружина; опорная шайба; сухарики; коромысло; ось коромысел; установочные пружины; демонстрационный щит «Газораспределительный механизм», плакат «Газораспределительный механизм», компьютер, съёмник для клапанных пружин; пассатижи; отвертка; наборы гаечных ключей; штангенциркуль. Последовательность работы. 1. Прочтите §3 пособия и уясните назначение основных деталей газораспределительного механизма. 2. Пользуясь плакатом, электронным справочником, рисунками раздела учебника и натуральными деталями, ознакомьтесь с устройством, материалами и взаимодействием деталей газораспределительного механизма. 3. Заполните следующую таблицу:
4. Снимите головку блока. Замените клапаны по порядку. 5. Осторожно, при помощи съёмника сожмите клапанную пружину, выньте сухарики и выньте клапан впускной и выпускной. 6. Замерьте диаметр тарелок впускного и выпускного клапана и проверьте состояние рабочих поверхностей клапана и седла. 7. Установите на место клапаны. 8. Определите возможность дальнейшей эксплуатации изучаемых деталей газораспределительного механизма. Контрольные вопросы и задания. Каковы назначение и общее устройство газораспределительного механизма? Дня чего служат и как устроен распределительный вал и его привод? Каковы назначение и устройство толкателей, штанг и коромысел? Объясните назначение и устройство клапанов, пружин и деталей их крепления; каковы назначение и величина теплового зазора? Что называется фазами газораспределения и как влияет их изменение на мощность двигателя? |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Конкурс по дисциплине «Автомобили» ... | | 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... | | Протокол профсоюзного собрания Директора школы Сапронову Л. А., изложившую основной механизм нормативного подушевоего финансирования |
| Вопросы по анатомии к экзамену. Приложение №1 Нервный механизм физиологической регуляции (строение нейрона, синапсы, рефлексы) | | Урок №50 «Зрительный анализатор» Задачи Рассмотреть механизм проектирования изображения на сетчатке глаза и его регуляцию |
| 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 |
| Реферат по дисциплине «Информационные технологии» на тему: «Вирусы и Антивирусы» Пути проникновения вирусов в компьютер и механизм распределения вирусных программ | | Реферат по информатике на тему: "Компьютерные вирусы и борьба с ними" Пути проникновения вирусов в компьютер и механизм распределения вирусных программ |
| «механизм повышения уровня подготовки учащихся к гиа» Заместитель начальника Управления образования администрации городского округа Орехово-Зуево | | Обзор внешнеторговой политики Республики Корея Китайско-корейское соглашение о зоне свободной торговли беспроигрышный механизм для обеих стран |
