ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механизм газораспределения из "Автомобили " Механизм газораспределения служит для впуска в цилиндры горючей смеси (карбюраторные двигатели) или воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов в соответствии с протеканием рабочего процесса в каждом цилиндре двигателя. В четырехтактных двигателях применяются механизмы газораспределения двух типов клапанные и золотниковые. [c.40] Клапанные механизмы газораспределения, преимущественно распространенные на поршневых двигателях, в зависимости от размещения клапанов относительно цилиндров разделяются на механизмы с нижним и верхним расположением клапанов. Клапаны, перекрывающие впускные отверстия, называются впускными клапаны, перекрывающие выпускные отверстия, — выпускными. На большинстве автомобильных двигателей в каждом цилиндре имеется по одному впускному и одному выпускному клапану. У некоторых двигателей цилиндры снабжены тремя или четырьмя клапанами двумя впускными и одним вьшускным или двумя впускными и двумя выпускными. [c.40] В механизме газораспределения с нижним расположением клапанов (рис. 22, а) клапан 5 размещен сбоку цилиндра. Клапан состоит из тарелки и стержня. На тарелке выполнен конусный поясок, который, когда клапан закрыт, плотно прижимается пружиной 7 к седлу 6, имеющему также конусную поверхность. Для обеспечения требуемой герметичности цилиндра конусные поверхности притирают одну к другой. Пружина, закрепленная на стержне клапана, одним концом упирается в шайбу 8, а другим — в тело цилиндра. Когда вращающийся кулачок 10 поднимает толкатель 9, регулировочный болт 4 которого упирается в стержень клапана, клапан отходит от седла и соединяет цилиндр с впускным или выпускным каналом. Кулачок приводится во вращение от коленчатого вала 3 шестернями / и 2. Так как в течение рабочего цикла в четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала необходимо открыть клапан 1 раз, то передаточное отношение шестерен должно быть 2 1. Когда выступ кулачка сходит с толкателя, пружина плотно прижимает клапан к седлу, обеспечивая тем самым герметичность внутренней полости цилиндра. Каждый клапан поднимается с седла своим кулачком. В многоцилиндровых двигателях кулачки находятся на общем распределительном валу.. [c.40] В механизме газораспределения с верхним расположением клапанов (рис. 22, б) клапан 5 находится над цилиндром. В этом механизме но сравнению с механизмом с нижним расположением клапанов для открытия клапана используются дополнительные детали штанга 14 и коромысло 11, установленное с помощью оси 12 на кронштейне 13. Принцип действия такого механизма аналогичен действию клапанного механизма, описанного выше. [c.40] Клапанам приходится работать в условиях высокой температуры. Для гарантии плотной посадки клапана на седло необходимо, чтобы на прогретом двигателе в деталях привода был небольшой зазор (несколько десятых долей миллиметра). Для регулировки этого зазора, называемого тепловым, в распределительных механизмах имеются регулировочные болты 4 (рис. 22, а, б). [c.41] При верхнем расположении клапанов можно увеличить степень сжатия и несколько улучшить по сравнению с нижним расположением клапанов наполнение цилиндров двигателя горючей смесью. Поэтому современные карбюраторные двигатели выполняются преимущественно с верхним расположением клапанов, несмотря на некоторое усложнение конструкции (дизели всегда имеют верхнее расположение клапанов). [c.41] Впускной клапан начинает открываться за 10—30° до момента достижения поршнем в. м. т. В этом случае для заполнения свежим зарядом цилиндра, давление в котором превышает атмосферное, используется инерционный напор горючей смеси или воздуха во впускном трубопроводе. Закрывается впускной клапан после 40—70° с момента достижения поршнем н. м. т. Заполнению цилиндра в этом случае благоприятствует иекготорое разрежение в конце такта впуска, а также инерционный напор горючей смеси или воздуха во впускном трубопроводе. За время запаздывания закрытия впускного клапана в цилиндр поступает ГО—15% заряда. Таким образом, фаза впуска у современного автомобильного двигателя в среднем составляет 230—280°. [c.42] Лримерно такая же продолжительность фазы выпуска. Выпускной клапан открывается за 40—60° до достижения поршнем н. м. т., когда давление отработавших газов в цилиндре составляет 300—500 кН/м . Под действием такого давления основная масса (60—70%) отработавших газов успевает удалиться из цилиндра до того, как поршень дойдет до н. м. т. Поэтому при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. им затрачивается меньшая работа на выталкивание отработавших газов. Закрывается выпускной клапан через 15—20° после B.M.T., что позволяет использовать повышенное давление в цилиндре в конце выпуска для улучшения очистки его от отработавших газов. [c.42] Фазы газораспределения изображаются круговой диаграммой, называемой диаграммой газораспределения. На рис. 23 приведена диаграмма газораспределения двигателя автомобиля ГАЗ-53А, из которой видно, что при положении поршня, близком к в. м. т., оба клапана приоткрыты. Это явление называется перекрытием клапанов. Оно длится в течение очень небольшого промежутка времени. Поэтому за это время не происходит ни перемешивания потоков отработавших газов и свежего заряда, ни утечки горючей смеси с отработавшими газами. [c.42] Клапан устанавливают в головке блока цилиндров в направляющей 5 (рис. 24,а). К седлу 13, впрессованному в головку 14 блока, клапан прижимается пружиной 6. Пружина закреплена-на стержне клапана с помощью тарелки 7 и разрезного сухаря 8. [c.43] При открытии клапана пружина 6 сжимается и ее давление на дисковую пружину 9 увеличивается. Дисковая пружина распрямляется, шарики перекатываются по наклонным поверхностям углублений, сжимая пружины 10 (рис. 24,в). При этом шарики 3 поворачивают дисковую пружину 9 и упорную шайбу, а вместе с ними пружину 6 клапана и сам клапан на некоторый угол. При закрытии клапана сжатие пружины 6 уменьшается и дисковая пружина 9 приобретает первоначальную форму, освобождая шарики, которые возвращаются в исходное положение (рис. 24,6). [c.43] На двигателях автомобилей ВАЗ-2101 распределительный вал установлен в специальном корпусе на головке блока цилиндров. На переднем конце вала закреплена ведомая звездочка 1 (рис. 26), соединенная двухрядной цепью 2 с ведущей звездочкой 5 коленчатого вала. Натяжение цепи осуществляется башмаком 6, на который воздействуют пружины натяжного устройства 7. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи имеется успокоитель 3. Цепью газораспределительного механизма также приводится во вращение звездочка 4 масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. [c.44] На некоторых двигателях расположенные на головках блока распределительные валы приводятся во вращение зубчатыми ремнями, изготовленными из синтетических материалов. Зубчатые ремни работают бесшумно и не нуждаются в смазке. [c.44] Штанги передают усилия от толкателей к коромыслам. Штанги изготовляют из стали или алюминиевого сплава. В последнем случае на них напрессовывают стальные наконечники. Штанги 18 (см. рис. 25) двигателя ЗИЛ-130 стальные, им,еют сферические закаленные головки. [c.46] Коромысла 14 представляют собой двуплечие рычаги, качающиеся на осях 13. Положение коромысел на оси фиксируют распорные пружины. В полую ось коромысел через одну из стоек 16 подается под давлением масло для смазки втулок коромысел. Плечо коромысла, обращенное к штанге, имеет регулировочный винт/5 с контргайкой для регулировки теплового зазора. Головка винта выполнена сферической под наконечник штанги. Чтобы уменьшить ход толкателя и штанги, плечо коромысла, обращенное к ним, делается короче плеча, действующего на клапан. [c.46] Температурный зазор постепенно изменяется вследствие износа деталей и нарушения регулировок. При недостаточном зазоре возможна негерметичная посадка клапана на седло. При этом двигатель перегревается и его мощность понижается. С увеличением зазора уменьшается период открытия клапана и также снижается мощность двигателя. Работа двигателя при увеличенных тепловых зазорах сопровождается характерным стуком. Поэтому тепловые зазоры в клапанах периодически проверяют и регулируют. [c.47] Проверку и регулировку зазоров производят, как правило, на холодном двигателе. На двигателе ЗИЛ-130 зазор между коромыслом и стержнем клапана устанавливают в пределах 0,25—0,30 мм как для впускных, так и для выпускных клапанов регулировочными винтами 15 (см. рис. 25). [c.47] Вернуться к основной статье