Грм основные детали: Детали газораспределительного механизма — Газораспределительный механизм — Двигатель — Автомобиль – Газораспределительный механизм — Википедия

Рис. 9. Цепной привод газораспределительного механизма с верхним расположением распределительного вала:1 — коленчатый вал; 2 — ведущая звездочка; 3 — цепь; 4 — башмак натяжного устройства; 5 — натяжное устройство; 6 — ведомая звездочка; 7 — распределительный вал; 8 — рычаг привода клапана; 9 — клапаны; 10 — втулка регулировочного болта; 11 — регулировочный болт; 12 — успокоитель цепи; 13 — звездочка привода масляного насоса и прерывателя-распределителя

У четырехцилиндровых однорядных двигателей такты чередуются через 180° и порядок работы цилиндров может

В V-образных восьмицилиндровых четырехтактных двигателях шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90°, и при угле развала двигателя 90° одноименные такты будут перекрываться в левом ряду цилиндров по отношению к правому ряду на 90° или 1/4 оборота коленчатого вала (см. приложение). Эти двигатели имеют следующий порядок работы цилиндров: 1—5—4—2—6—3— 7—8 (рис.10).

Рис. 10. Схема порядка работы цилиндров 4-тактного восьмицилиндрового V-образного двигателя быть 1—3—4—2 (АЗЛК, ВАЗ) или 1—2—4—3 (ГАЗ).

Знание порядка работы цилиндров необходимо для правильного подсоединения проводов к свечам зажигания карбюраторных двигателей или трубопроводов высокого давления дизельных двигателей, а также при регулировке тепловых зазоров клапанного механизма.

ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

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 (рис. 11).

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.

Рис. 11. Устройство для ограничения осевого и смещения распределительного вала

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 (рис. 12).

Толкатели передают усилие от кулачков распределительного вала к штангам. Изготовляют их из чугуна и стали. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми и имеют сферические углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, либо в прикрепленных к нему специальных корпусах. Для предотвращения неравномерности износа их рабочих поверхностей толкатели все время провертываются вокруг своих осей за счет выпуклой поверхности их нижней головки и скошенной поверхности кулачка распределительного вала.

Рис. 12. Совмещение меток распределительных шестерен

Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам и выполняются в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюминиевых трубок с запрессованными с обеих сторон сферическими стальными наконечниками. Штанга упирается с одной стороны в углубление толкателя, а с другой в сферическую поверхность регулировочного винта коромысла.

Коромысло передает усилие от штанги к клапану. Выполняют его в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги-толкателя, что позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме. Для уменьшения трения коромысла об ось в отверстие запрессовывается бронзовая втулка. Устанавливают коромысла на полых стальных осях, которые бывают общими для всех цилиндров или изготовляются отдельно для каждого цилиндра. Оси закрепляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрических пружин. Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршня в цилиндре и от порядка работы двигателя.

Клапан (рис. 13) состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Головка имеет узкую рабочую кромку — фаску, скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного, что обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра зарядом горючей смеси.

Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны или их головки — из жаростойкой стали. Седла клапанов запрессованы в головку или блок цилиндров и изготовляются из жаропрочного чугуна. На фаску головки клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав.

Фаска головки клапана должна плотно прилегать к фаске седла клапана. С этой целью сопрягаемые поверхности притирают. Так как выпускной клапан из-за омывания его отработавшими газами испытывает большие температурные нагрузки по сравнению с впускным клапаном, его стержень заполняют металлическим натрием. Металлический натрий имеет высокую теплопроводность и низкую температуру плавления, чем способствует отводу тепла от головки к стержню, затем к направляющей втулке. Выпускные клапаны также могут иметь механизм их принудительного проворачивания при работе, что предотвращает их заедание и обгорание.

Рис. 13. Клапан и детали крепления

Клапан к седлу прижимается одной или двумя клапанными пружинами (в последнем случае пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения колебаний).

Стержень клапана цилиндрический и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлокерамическим направляющим втулкам, запрессованным в головку цилиндров двигателя.

Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания цилиндра по зазору между стержнем клапана и его направляющей втулкой ставят уплотнение из маслобензостойкой резины в виде колпачка или сальника.

В настоящее время при производстве двигателей легковых автомобилей все чаще применяют четырехклапанную конструкцию, когда в каждом цилиндре установлены два впускных и два выпускных клапана. Совместно с расположением свечи зажигания по центру камеры сгорания это улучшает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси, сокращает время сгорания рабочей смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего предназначен газораспределительный механизм?

2. Назвать детали газораспределительного механизма.

3. Что такое фазы газораспределения?

4. Что называется порядком работы цилиндров?

5. Как устроен клапанный механизм ?

6. Как устроен привод газораспределительного механизма?

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в камеры сгорания горючей смеси или воздуха, а также для выпуска из них отработанных газов. Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Газораспределительные механизмы могут быть с верхним и нижним расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.

Газораспределительный механизм состоит из:
1) распределительного вала;
2) механизма привода распределительного вала;
3) клапанного механизма.

Основными деталями газораспределительного механизма являются:
1) распределительный вал;
2) толкатели;
3) штанги;
4) коромысло;
5) клапаны.

Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно порядку работы цилиндров двигателя. Распределительные валы изготовляют из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. Иногда распределительный вал отливают из высокопрочного чугуна. Шестерни распределительного вала изготавливают из чугуна или текстолита, а распределительную шестерню получают из стали.

Толкатели предназначены для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам. Их изготовляют из чугуна и стали. Толкатели могут быть цилиндрическими, грибовидными или роликовыми, а также они имеют сферические углубления, в которые входят нижние концы штанги. Толкатели перемещаются в направляющих, которые выполнены в блоке цилиндров, либо в специальных корпусах которые прикрепляются к блоку цилиндров. Для предотвращения неравномерного износа рабочих поверхностей толкателей они постоянно поворачиваются вокруг своей оси за счет выпуклой поверхности их нижней головки и скощенной поверхности распределительного вала.

Штанги предназначены для передачи усилия от толкателей к коромыслам. Штанги могут быть выполнены в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюминиевых трубок с запрессованными с обеих сторон сферическими стальными наконечниками. Штанги с одной стороны упираются в сферическую поверхность регулировочного винта коромысла, а с другой стороны — в углубление толкателя.
Коромысло предает усилие от штанги к клапану. Коромысло выполнено в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги, это позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла вворачивается регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме. Между коромыслом и осью находится бронзовая втулка, которая уменьшает трение коромысла об ось. Коромысла устанавливают на полных стальных осях. Оси коромысла могут быть общими для всех цилиндров или они могут быть изготовлены для каждого цилиндра отдельно. Оси закрепляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От продольного перемещения коромысло удерживается благодаря цилиндрическим пружинам.

Клапаны предназначены для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от порядка работы двигателя и от положения поршня в цилиндре. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Головка клапана имеет узкую рабочую кромку (фаску), скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного, это обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра зарядом горючей смеси. Впускные клапаны производят из хромистой стали. Выпускные клапаны и их головки изготовляют из жаростойкой стали. Седла клапанов запрессованы в головку или блок цилиндров, их изготовляют из жаростойкого чугуна. На фаску головки иногда наносят жаростойкий сплав. Фаска головки должна плотно прилегать к фаске седла. Для этого сопрягаемые поверхности тщательно притирают. Поскольку выпускной клапан из-за обтекания его отработанными газами испытывает большие температурные нагрузки по сравнению с впускным клапаном, стержень выпускного клапана заполняют металлическим натрием. Металлический натрий имеет высокую теплопроводность и низкую температуру плавления, это способствует отведению тепла от головки. Кроме этого выпускные клапаны могут иметь’ механизм их принудительного проворачивания при работе. Этот механизм предотвращает их заедание и обгорание.
Клапан прижимается к седлу одним или двумя клапанными пружинами. Если клапан прижимается двумя пружинами, то пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения колебаний.
Стержень клапана имеет цилиндрическую форму и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлическим направляющим втулкам. Направляющие втулки запрессованы в головку цилиндров двигателя.
Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания цилиндра по зазору между стержнем клапана и его направляющей втулкой ставят уплотнение в виде сальника или колпачка, который выполнен из маслобензостойкой резины.

Детали газораспределительного механизма

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Детали газораспределительного механизма

Читать далее:

Распределительные шестерни. Распределительный вал приводится во вращение шестернями, реже цепью. Отечественные карбюраторные двигатели, за некоторым исключением, имеют шестеренный привод распределительного вала, состоящий, как правило, из двух шестерен. Одна шестерня установлена на коленчатом валу, а другая — на распределительном. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределительных валов двигателей автомобилей ГАЗ изготовляют из текстолита. Распределительные шестерни, установленные на коленчатых валах, делают из стали или легированного чугуна. Дизель автомобиля КамАЭ-5320 имеет пять распределительных шестерен, расположенных в задней части блока цилиндров.

При вращении шестерни в движение приходит бесконечная цепь, приводящая в действие распределительный вал и масляный насос (двигатель автомобиля «Жигули»). При эксплуатации автомобиля цепь постепенно изнашивается и вытягивается. Натяжной механизм позволяет своевременно подтягивать цепь, а успокоитель — гасить ее колебания.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Приводы газораспределительного механизма: а — дизеля ЯМЭ-236; б — двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЭ-53А и др.; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; г — двигателя автомобиля BA3-2106 «Жигули»; 1 и 27 — шестерни привода масляного насоса; 2, 14 и 15 — шестерни промежуточные; 3, 10, 13 и 20 — распределительные шестерни коленчатого вала; 4, 7 и 11 — метки; 5, 12, 16 и 25— шестерни распределительного вала; 6 я 17 — шестерни привода топливного насоса; 8 — шестерня привода вентилятора; 9 — ведомая шестерня привода топливного насоса; 18 — шестерня привода насоса гидроусилителя руля; 19 — шестерня привода компрессора; 21 — ведомая ветвь цепи; 22 — башмак натяжного механизма; 23 — натяжной механизм; 24 —-распределительный вал; 26 — успокоитель; 28 —ведущая ветвь цепц

В четырехтактном двигателе за рабочий цикл в каждом цилиндре по одному разу должны открываться и закрываться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот, а коленчатый вал — два. Для этого шестерня распределительного вала, если привод состоит из двух шестерен, имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. При сборке двигателя необходимо по меткам соединять шестерни, установленные на коленчатом и распределительном валах, а при сборке дизеля также и шестерни привода топливного насоса.

Распределительный вал. Для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на распределительном валу имеются кулачки.

Рис. 2. Распределительный вал дизеля

У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет восемь кулачков, у шестицилиндрового — двенадцать, у восьмицилиндрового — шестнадцать, т. е. по два кулачка на цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном — впускным или выпускным.

На распределительном валу могут находиться также шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130) и эксцентрик привода топливного насоса. Эксцентрик может быть изготовлен как одно целое с распределительным валом или привернут к нему болтом (двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА). Рабочие поверхности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распределительных валов подвергают термической обработке и шлифованию для увеличения их надежности и износостойкости. У чугунных валов для этих же целей кулачки и опорные шейки отбеливают.

В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в блок цилиндров втулки, залитые антифрикционным сплавом. Диаметры опорных шеек распределительного вала обычно одинаковые (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ЗИЛ-130), но бывают и разные для облегчения сборки (автомобиль ГАЗ-24 «Волга»),

Наличие на распределительном валу шестерни с косыми зубьями приводит к возникновению силы, стремящейся сдвинуть вал вдоль его оси. Распределительный вал двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130 и МАЗ от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, установленным с зазором между ступицей шестерни и торцом передней опорной шейки вала. Зазор обеспечен тем, что толщина упорного фланца меньше толщины распорного кольца на 0,1 — 0,2 мм (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ГАЗ-24 «Волга») или на 0,08—0,208 мм (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). Упорный фланец стальной; рабочие поверхности его термически обработаны и фосфатированы для улучшения приработки. Фланец прикреплен двумя болтами к передней стенке блока цилиндров. Корпус заднего подшипника (дизель автомобиля КамАЗ-5320) имеет фланец, который исключает осевые смещения распределительного вала. Шестерня 10 установлена на распределительном валу 4 на шпонке 9. Смещение шестерни исключено установкой болта, ввернутого в торец распределительного вала.

Рис. 2. Упорный фланец распределительного вала: 1 — крышка распределительных шестерен; 2 и 8 — болты; 3 — упорный фланец; 4 — распределительный вал: 5 — распорное кольцо; 6 — втулка подшипника распределительного вала; 7 — шайба; 9 — шпонка; 10 — шестерня

Толкатели. Усилия от кулачка распределительного вала к клапану или штанге передает толкатель, изготовленный из стали или чугуна. Рабочую поверхность толкателей для повышения их долговечности закаливают и шлифуют. Износ снижается, если толкатели чугунные, а распределительный вал стальной. Если толкатель и вал стальные, то на тарелку толкателя наплавляют отбеленный чугун. Тарельчатые толкатели получили распространение на двигателях с нижним расположением клапанов. Кольцевая канавка на наружной поверхности толкателя необходима для смазки пары толкатель—отверстие в блоке цилиндров. В толкатель ввернут регулировочный болт с контргайкой. На двигателях с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-130 и др.) применяют цилиндрические толкатели с одним или двумя отверстиями для слива масла. Рабочую поверхность толкателя, соприкасающуюся с кулачком распределительного вала, обрабатывают по сфере. Поверхности толкателя и кулачка изнашиваются меньше и равномернее, если толкатель может повертываться при набегании кулачка. Вращение толкателя достигается благодаря смещению от его оси точки касания с кулачком. Кулачок распределительного вала имеет небольшую конусность, если толкатель обработан по сфере. Толкатели размещают в отверстиях, выполненных в блоке цилиндров или в нижней стенке клапанной коробки.

В дизеле ЯМЗ-236 подвесные роликовые толкатели свободно установлены на разрезной оси, расположенной на четырех опорах над распределительным валом. Ось ролика вращается в игольчатых подшипниках, установленных в вилке толкателя. Ролик перекатывается по кулачку распределительного вала, следовательно, трение скольжения заменено трением качения. Сверху в толкатель запрессована стальная пята со сферической поверхностью, на которую опирается пустотелая штанга, передающая движение коромыслу.

Штанги. Усилие от толкателя к коромыслу передают штанги. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А), стального прутка с закаленными концами (двигатель автомобиля ЗИЛ-130) или стальной трубки (двигатель ЯМЭ-236, дизель автомобиля КамАЗ-5320 и др.). На концы штанг напрессовывают стальные, термически обработанные наконечники для шарнирного соединения с толкателем и регулировочным винтом коромысла. Верхний конец штанги движется не прямолинейно, а описывает дугу, радиус которой равен малому плечу коромысла.

Коромысла. Усилие от штанги к клапану передает коромысло, которое представляет собой стальной неравноплечий рычаг: длинное плечо расположено над клапаном, а короткое — над штангой. В коротком плече есть отверстие, в которое ввернут регулировочный винт, удерживаемый от самоотвертывания контргайкой. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а его длинное плечо нажимает на стержень клапана. Для уменьшения хода толкателя и штанги, а также снижения сил инерции коромысло выполняют неравноплечим. Поверхность конца (носка) коромысла, соприкасающуюся со стержнем клапана, и поверхность регулировочного винта, соприкасающуюся с наконечником штанги, термически обрабатывают и шлифуют для повышения их надежности и износостойкости. В отверстие ступицы коромысла запрессовывают бронзовую втулку (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и др.) с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для распределения масла и подачи его к регулировочному винту. В коротком плече коромысла есть отверстие, по которому поступает масло к винту. Винт имеет кольцевую канавку и канал, подводящий масло к наконечнику штанги.

В головку блока ввернуты шпильки, на которых установлены стойки и ось с коромыслами. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими их к стойкам и стопорным кольцам. На дизеле ЯМЗ-236 и на дизеле автомобиля КамАЗ-5320 оси коромысел выполнены как одно целое со стойками. Каждое коромысло качается на отдельной оси. От бокового смещения коромысло удерживается упорной шайбой и стопорным пружинным кольцом.

Клапаны. Назначение клапана — открывать и закрывать впускное или выпускное отверстие, расположенное в головке блока (механизм с верхним расположением клапанов) или в блоке цилиндров (механизм с нижним расположением клапанов). Основными частями клапана являются головка и стержень. Клапан должен надежно изолировать цилиндр во время тактов сжатия и рабочего хода от впускного или выпускного трубопровода и оказывать в открытом положении возможно меньшее сопротивление движению газов. Плавный переход от головки клапана к его стержню уменьшает сопротивление клапана при обтекании его газами. Чтобы клапан плотно прилегал к седлу, на его головке делают фаску, которую шлифуют и притирают к фаске седла. Головки впускного и выпускного клапанов могут быть как одинакового диаметра, так и различного. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Например, размеры клапанов двигателя автомобиля ГАЗ-бЗА: диаметр головки впускного клапана 47 мм, а выпускного 36 мм.

Клапаны работают при высокой температуре и подвергаются разъедающему действию газов. Поэтому металл, применяемый для их изготовления, должен хорошо противостоять коррозии и истиранию. Этим требованиям удовлетворяет высоколегированная сталь.

Если клапан закрыт, то между концом его стержня и регулировочным болтом толкателя или между концом стержня клапана и концом коромысла должен быть определенный тепловой зазор. В двигателях с нижним расположением клапанов для их нормальной работы устанавливают соответствующий тепловой зазор регулировочным болтом, ввернутым в толкатель. В двигателях с верхним расположением клапанов для регулировки теплового зазора служит винт, ввернутый в короткое плечо коромысла. Тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов у холодных двигателей автомобилей ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, MA3-5335 и др. равен 0,25—0,30 мм. Если тепловые зазоры увеличиваются, то клапаны начинают стучать и ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом смеси и их очистка от отработавших газов. При уменьшении тепловых зазоров клапаны неплотно прилегают к седлам и их фаски обгорают. Мощность двигателя в обоих случаях снижается и нарушаются также фазы газораспределения.

м

Рис. 5. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-130 с механизмом вращения: а — выпускной клапан и механизм вращения; б, в и г — соответственно начальное, рабочее и конечное положения механизма вращения; 1 — выпускной клапан; 2 — корпус специального механизма; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое кольцо; 6 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8 — сухарь; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевый наполнитель; 12 — направляющая втулка; 13 седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 15— заглушка; 16 —головка блока

Отработавшие газы вызывают коррозию и повышенный износ седел выпускных клапанов, поэтому седла делают вставными (рис. 40) из жаростойкого чугуна. Если двигатель имеет газораспределительный механизм с верхними клапанами и головку блока, отлитую из алюминиевого сплава, то под все клапаны в головке блока запрессовывают седла из жаростойкого чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, КамАЭ-5320 и др.). У дизеля ЯМЗ-236 под выпускные клапаны также запрессованы седла.

Стержень клапана перемещается в направляющей втулке, обеспечивающей посадку клапана на седло без перекоса. В большинстве двигателей применены пористые металлокерамические втулки, обладающие хорошими антифрикционными свойствами. Стержни клапанов дизеля автомобиля КамАЗ-5320 на длине 120 мм от торца графитизированы. Все эти технологические и конструктивные мероприятия повышают надежность клапанного механизма. На конце стержня клапана есть выточка для соединения с пружиной (постоянно находящейся в сжатом состоянии) с клапаном при помощи сухарей и тарелки. Пружина клапана способствует его плотной посадке на седло и прижимает толкатель к кулачку распределительного вала. Пружина имеет постоянный шаг. Для повышения надежности двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» пружина изготовлена из высокопрочной пружинной проволоки, термически обработана и имеет переменный шаг витков, что предотвращает вибрацию клапана при большой частоте вращения коленчатого вала.

В соединение клапана с пружинами при помощи сухарей и тарелки введена коническая втулка, плотно охватывающая сухари. Тарелка опирается на торец конической втулки, а во фланец тарелки упираются одна или две пружины. При таком соединении клапана с пружинами уменьшаются силы трения между ними, и клапан может повертываться во время работы двигателя. Вследствие этого значительно возрастает срок службы клапана, его седла и направляющей втулки, так как уменьшается односторонний износ этих деталей (дизели ЯМЭ-236 и автомобиля КамАЭ-5320, двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА и др.). На стержень впускного клапана (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга») надевают колпачок из маслостойкой резины, что устраняет возможный подсос масла (при тактах впуска) в камеру сгорания через зазор между втулкой и стержнем. Для этих целей на верхней части направляющей втулки (дизель автомобиля КамАЗ-5320) установлена уплот-нительная манжета.

Выпускной клапан имеет жаростойкую наплавку на фаске, несмотря на то, что он изготовлен из жаростойкой стали (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). В стержне выпускного клапана просверлено глухое отверстие, заполненное наполовину или на две трети натриевым наполнителем (двигатели автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-бЗА) и закрытое заглушкой. Во время работы двигателя натрий плавится (температура его плавления 98 °С) и превращается в жидкость. При возвратно-поступательном движении клапана в направляющей втулке натрий перемещается, омывает головку клапана и отводит от нее тепло к стержню и втулке. При охлаждении клапана повышается надежность его работы, а следовательно, и двигателя.

Рекламные предложения:

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Ремонт газораспределительного механизма (ГРМ)

Ремонт распределительного вала

Основными дефектами распределительного вала являются:

1. износ опорных шеек;
2. износ винтовой шестерни привода масляного насоса;
3. износ кулачков;
4. прогиб;
5. увеличение осевого зазора.

Опорные шейки при износе ремонтируют двумя способами:

• шлифованием их на меньший диаметр
• хромированием

Первый способ ремонта применяют в тех случаях, когда опорами для шеек вала служат сменные втулки, запрессованные в гнезда блока. Если распределительный вал вращается в гнездах, выполненных непосредственно в блоке, то опорные шейки ремонтируют хромированием.

Шейки шлифуют на круглошлифовальном или токарном станке супортно-шлифовальным приспособлением.

Перед шлифованием вал проверяют в центрах по индикатору и выправляют под прессом, если биение превышает 0,05 мм. При шлифовании шеек необходимо учитывать высоту кулачков, так как иначе может создаться положение, при котором вал нельзя будет установить во втулки уменьшенного ремонтного размера. Высота кулачка должна быть меньше самой малой опорной шейки вала на 1—1,5 мм.

После шлифования шеек из блока выпрессовывают старые опорные втулки и запрессовывают новые полуобработанные, внутреннее отверстие которых необходимо обработать под размер шеек развертыванием.

Втулки двигателя ГАЗ-51 имеют два диаметрально расположенных отверстия, из которых одно — большего диаметра — служит для подвода смазки и должно точно располагаться против смазочного канала, а другое, меньшего размера, служит для закрепления втулки и должно располагаться против лунки в гнезде блока.

Рис. Установка опорной втулки распределительного вала:
1 — опорная втулка; 2 — масляный канал; 3 — бородок.

Втулку закрепляют длинным бородком, устанавливаемым в масляный канал, при помощи которого раскернивают малое отверстие втулки; образующийся при этом выступ входит в лунку гнезда блока.

После закрепления втулок их развертывают длинной раздвижной разверткой, обеспечивающей сохранение параллельности осей коленчатого и распределительного валов. При отсутствии сменных втулок (автомобили ГАЗ-MM, «Москвич») гнездам в блоке придают правильную геометрическую форму развертыванием, а опорные шейки хромируют и прошлифовывают на требуемый размер.

Рис. Раздвижная развертка.

Кулачки с небольшим износом и задирами зачищают вначале крупной, а затем мелкой наждачной бумагой, которая должна облегать не менее половины профиля кулачка.

При большом износе кулачков вал заменяют или наплавляют изношенные места газовой сваркой сплавом сормайт. При этом вал помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только часть кулачка, подлежащую наплавке. При наплавке поверхность кулачка достаточно нагреть до состояния «потения», и расплавленный сормайт будет хорошо растекаться по поверхности. При отсутствии сормайта наплавлять можно проволокой от старых клапанных пружин при помощи газовой или электродуговой сварки.

После наплавки сормайтом последующая обработка заключается только в зачистке, а при наплавке сталью необходима закалка. При значительном износе приводной шестерни масляного насоса распределительный вал следует заменить.

Рис. Крепление распределительного вала:
1 — распределительный вал; 2 — шестерня; 3 — упорная шайба; 4 и 6 — болты крепления упорной шайбы; 5 — распорное кольцо.

Увеличенный осевой зазор распределительного вала устраняют путем регулировки упорного болта, помещенного в крышке распределительных шестерен (автомобили ЗИС-5 и ЗИС-150). Для этого болт завертывают до упора в торец вала, а затем, отвертывают на 1/6 оборота и закрепляют контргайку. Если распределительный вал от осевого смещения удерживается упорной шайбой (автомобили М-20 «Победа», ГАЗ-51), то уменьшение осевого зазора до нормальной величины 0,10—0,20 мм достигается заменой изношенной упорной шайбы. Если же это окажется недостаточным, то следует уменьшить толщину распорного кольца, установленного между задним торцом ступицы распределительной шестерни и торцом первой опорной шейки распределительного вала.

Ремонт клапанов

Дефектами клапана могут быть:

1. износ и обгорание рабочей фаски;
2. коробление головки;
3. износ поверхности и торца стержня;
4. погнутость стержня.

Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняется притиркой клапана к седлу.

Рис. Приборы для притирки клапанов:
а — коловорот; б — притирочная дрель; 1 — ведущая шестерня с шестью зубьями; 2 — ведущая шестерня с девятью зубьями; 3 — ведомая шестерня шпинделя; 4 — шпиндель.

Для притирки клапана проделывают следующие операции:

1. Надевают на стержень клапана слабую пружину и устанавливают клапан в направляющую втулку.
2. Рабочую фаску клапана смазывают притирочной пастой и при помощи коловорота (рис. а) или специальной притирочной дрели (рис. б) вращают клапан вправо и влево на 1/4 оборота, постепенно поворачивая клапан кругом. При пользовании специальной притирочной дрелью ее рукоятку повертывают все время в одну сторону, причем ведомая шестерня и шпиндель вращаются попеременно то в одну, то в другую сторону. Достигается это тем, что две ведущие шестерни, вращаемые рукояткой, имеют по своей окружности неполное число зубьев (у одной шесть зубьев, у другой — девять), расположенных на противоположных сторонах. При вращении клапан прижимают к седлу, а при изменении направления вращения отпускают, причем клапан приподнимается от седла пружиной. В процессе притирки необходимо добавлять пасту.
3. Конец притирки определяют появлением на рабочей фаске ровного матово-серого кольца без пятен.
4. Герметичность клапана проверяют специальным прибором (рис. а) под давлением воздуха. При проверке стакан прибора плотно прижимают к поверхности блока и резиновой грушей создают давление 0,6—0,7 ат. Если в течение 1/2 мин. давление по манометру не падает, — герметичность хорошая. Герметичность клапана проверяют и более простым прибором (рис. б), причем поверхность вокруг клапана вытирают и припудривают мелом. Прибор устанавливают на клапан, затем рукояткой плотно прижимают резиновый присос книзу и отпускают его. Если клапан хорошо притерт, то прибор прочно удерживается на поверхности блока (прибор слегка покачивают рукой за головку).При недостаточной герметичности прибор держаться не будет. При наличии глубоких раковин и рисок рабочую фаску клапана сначала прошлифовывают, а затем только притирают. Шлифование фаски клапана выполняют на приборах с ручным или электроприводом.Клапан закрепляют под определенным углом по отношению к шлифовальному камню (45 или 30°) в патроне прибора. При работе прибора шлифовальный камень вращается с числом оборотов 4000—5000 в минуту, а патрон с клапаном — 120—140 в минуту.Подача патрона с клапаном и бабки с камнем осуществляется рукоятками.

Рис. Приборы для проверки герметичности клапанов:
а — прибор с манометром; б — прибор с присосом; 1 — резиновая груша; 2 — манометр; 3 — стакан; 4 — головка; 5 — резиновый присос.

Изношенные головки клапанов восстанавливают до нормального размера путем их раздачи, при этом головку клапана нагревают до 900—1000°, устанавливают клапан в матрицу и оправкой под прессом или ударами молотка производят раздачу. Затем головка подвергается механической обработке способами, указанными выше. Клапаны, головки которых имеют коробление, заменяют новыми.

Погнутые стержни клапанов выправляют под прессом, а затем проверяют индикатором на биение в центрах. Биение стержня не должно превышать 0,03 мм.

Рис. Прибор для шлифования клапанов с электроприводом:
1 — рукоятка для подвода клапана к шлифовальному камню; 2 — патрон для закрепления клапана; 3 — клапан; 4 — шлифовальный камень; 5 — подвижная шлифовальная бабка; 6 — электродвигатель; 7 — рукоятка для осевого перемещения бабки.

Рис. Матрица и оправка для раздачи головки клапана.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под ремонтный размер или восстанавливают до номинального или ремонтного размеров хромированием.

Изношенный торец стержня при регулируемых клапанах шлифуют до получения гладкой поверхности, а при нерегулируемых клапанах (автомобиль ГАЗ-MM) торец наплавляют сталью от старого клапана и затем обрабатывают до требуемого размера. При наплавке во избежание коробления стержня клапан помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только торец высотой 20—25 мм.

Регулировка зазора между клапаном и толкателем

Для регулировки зазора необходимо:

1. повернуть рукояткой коленчатый вал до полного закрытия регулируемого клапана;
2. удерживать толкатель ключом в течение всей регулировки;
3. отвернуть вторым ключом контргайку болта на 0,5—1 оборот и поворотом регулировочного болта установить зазор, в котором вставленный щуп соответствующей толщины будет проходить с небольшим усилием;
4. завернуть контргайку, повернуть коленчатый вал на два оборота и щупом снова проверить правильность зазора.

В такой последовательности надо регулировать и остальные клапаны.

В двигателях автомобилей ГАЗ-MM зазор при эксплуатации не регулируют, а устанавливают при ремонте, удлиняя стержень клапана (для уменьшения зазора) в холодном состоянии на оправке или подпиливая торец стержня (для увеличения зазора).

Ремонт толкателей

К основным дефектам толкателей относится износ стержня и торцевой поверхности тарелки. Стержень толкателя восстанавливают шлифованием его на меньший ремонтный размер. Шлифуют стержни на токарном станке с супортно-шлифовальным приспособлением или на круглошлифовальном станке. При небольшом износе торцевой поверхности тарелки ее шлифуют, а при значительном износе поверхность тарелки наплавляют металлом газовой или электродуговой сваркой. Во избежание отпуска наплавку делают опуская стержень в водяную ванну.

В качестве присадочного материала можно использовать старые клапанные пружины.

После наплавки, не давая остыть металлу, толкатель быстро опускают в ванну с холодной водой и закаливают наплавленную поверхность. После закалки плоскость обрабатывают на наждачном точиле, а затем шлифуют на станке.

Назначение, устройство ГРМ с верхним расположением распределительного вала.

Назначение. Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для своевремен­ного открытия и закрытия клапанов. Он обеспечивает наполнение цилиндров двигателя го­рючей смесью или воздухом, выпуск отработавших газов и герметичность камер сгорания.

Классификация ГРМ. Газораспределительные механизмы классифицируются по сле­дующим основным признакам:

— по расположению клапанов — с верхним (рис. 96, в) и с нижним (рис. 9а) расположе­нием;

— по расположению распределительного вала с верхним (рис. 9в) и с нижним (рис, 9а, б) расположением;

— по количеству клапанов на один цилиндр 2-, 3-, 4-, 5-клапанные.

Устройство ГРМ (табл. 4). Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и с нижним расположением распределительного вала состоит из следующих эле­ментов (рис. 10): шестерня привода распредвала; втулки опорных шеек распредвала; толкатели; коромысла; регулировочные винты; впускные и выпускные клапаны; тарелки клапанных пружин; седла клапанов; стопорные полукольца клапанов (сухари): распределительный вал; упорный фланец; штанги толкателей; оси коромысел; распорные пружины; клапанные пружины; направляющие втулки; маслосъемные колпачки.

Конструкция ГРМ, имеющего верхнее расположение распределительного вала, отлича­ется от рассмотренного отсутствием толкателей и штанг. Привод распределительного вала осуществляется через цепную передач, поэтому конструкция ГРМ этого типа включает в себя цепь привода, а также натяжное устройство и успокоитель цепи (рис. 11).

В конструкции ГРМ с нижним расположением клапанов отсутствуют коромысла, оси коромысел и распорные пружины (рис. 9а).

Принцип действия ГРМ (рис. 96). Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала через блок шестерен, зубчатоременную или цепную передачи. Передача обеспечивает частоту вращения распределительного вала в два раза меньшую, чем частота вращения коленчатого вала. При вращении распределительного вала кулачок 10, воздейст­вует на толкатель 9 и поднимает его; толкатель передает воздействие через штангу 18 на ко­роткое плечо коромысла 15; это плечо коромысла поднимается, а противоположное опуска­ется (так как коромысло поворачивается на оси) и давит на клапан 2. Клапан под этим воз­действием опускается вниз и открывает впускное или выпускное окно. Закрытие клапана происходит при прекращении воздействия кулачка на толкатель (когда выступ кулачка сбе­гает с толкателя). Закрытие обеспечивается за счет упругости клапанной пружины 4 и проис­ходит в обратном порядке.

Фазы газораспределения. Под фазами газораспределения понимают момента начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого ва­ла относительно мертвых точек. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов вы­пускной клапан должен открываться до достижения поршнем НМТ, а закрываться после прохождения ВМТ. С целью лучшего наполнения цилиндров смесью впускной клапан дол­жен открываться до достижения поршнем ВМТ, а закрываться после прохождения НМТ. Пе­риод, в течение которого одновременно открыты оба клапана (впускной и выпускной), назы­вают фазой перекрытия клапанов. Фазы газораспределения конкретных двигателей изобра­жают в виде круговой диаграммы (рис. 12) или представляют в виде таблиц.

Детали ГРМ:

Замена ремня ГРМ своими руками. Оказывается, не сложно! — журнал За рулем

Ременным приводом ГРМ оснащено большинство современных автомобилей. Рано или поздно ремень приходится менять. Проще, но дороже сделать это у официального дилера или в проверенном сервисе. «За рулем» рассказывает, как сэкономить, проведя работы самостоятельно.

Материалы по теме

Хотите отремонтировать машину чужими руками, но не готовы выложить сумму, которую просит официальный дилер? Ищите проверенных неофициалов. Считаете, что оригинальные запчасти слишком дорогие? Выбирайте неоригинальные от надежных производителей.

А если хотите потратить меньше денег и располагаете временем, замените ремень ГРМ сами. Наша инструкция вам в помощь.

Материалы по теме

Замену ремня ГРМ мы выполним на довольно распространенном автомобиле — Skoda с 1,6-литровым двигателем мощностью 100 л.с. Основные работы будут вестись с правой стороны моторного отсека по ходу движения.

Ремень ГРМ спрятан под пластиковой крышкой. Чтобы до нее добраться, придется снять верхнюю опору силового агрегата. А доступ к ней перекрыт корпусом адсорбера и бачком системы охлаждения. Соответственно, долой все, что мешает. Показывать процесс демонтажа пропустим. Сразу перейдем к моменту снятия кожуха.

Расчищаем доступ к ремню ГРМ

Подразобрав моторный отсек, мы получили прекрасный доступ к болтам крепления правой опоры силового агрегата, а также к фиксатору верхней крышки ремня ГРМ. Для снятия самой крышки поворачиваем фиксатор в положение Open с помощью шлицевой отвертки. Надавливаем — и фиксатор отстегивается. Их два — спереди и сзади, отстегнув оба, снимаем крышку.

Теперь снимем ремень привода вспомогательных агрегатов. Для этого ключом «на 15» ослабляем натяжение ремня. Выводим ремень и возвращаем натяжитель в исходное положение. Сняв ремень, проверяем его на наличие трещин, для чего выворачиваем наружу и нагружаем. Даже при малейших подозрениях на трещины меняем ремень привода вспомогательных агрегатов без лишних раздумий. У нас он в хорошем состоянии.