.

Газорозподілювальний механізм (реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
1 3971
Скачать документ

РЕФЕРАТ

на тему:

“Газорозподілювальний механізм”

Механізм газорозподілу складається з таких основних деталей: 4
розподільного вала; • його привода; + штовхачів; ф штанги; • коромисла;
• впускних і випускних клапанів.

Залежно від розташування клапанів і розподільного вала можна виділити
три типи механізмів газорозподілу:

• з нижнім розташуванням вала й клапанів (рис. 1), коли останні
встановлюються в блоці циліндрів (двигуни ГАЗ-51, ГАЗ-52-04, ГАЗ-69,
ЗИЛ-157, ЗИЛ-164 та ін.);

• з нижнім розташуванням вала й верхнім — клапанів (рис. 2);

• з верхнім розташуванням вала й клапанів (рис. 3), коли останні
встановлюються в головці блока циліндрів (двигуни ЗИЛ-130,
КамАЗ-5320, ГАЗ-4210, ВАЗ-2108 та ін.).

У разі нижнього розташування клапанів (див. рис. 2.10) зусилля від
кулачка розподільного вала 10 передається штовхачу 9, а потім через
регулювальний болт 7 з контргайкою 8 — клапану 2, головка якого
відходить від сідла /. Під час роботи механізму газорозподілу стержень
клапана переміщується, здійснюючи зворотно-поступальні рухи в напрямній
втулці 3. На нижньому ходу втулки вільно встановлюється пружина 4,
верхній торець якої впирається в картер, а нижній — у тарілку 6,
закріплену на конусі стержня клапана сухариками 5. Закриваються клапани
під дією пружини в міру того, як виступ кулачка виходить з-під штовхача.

Більшість сучасних двигунів мають механізм газорозподілу з верхнім
розташуванням клапанів, що дає змогу зробити компактну камеру згоряння,
забезпечити краще наповнення циліндрів пальною сумішшю, спростити
регулювання клапанів і теплових зазорів.

Рис. 1. Механізм газорозподілу двигунів з нижнім розташуванням
розподільного вала

та клапанів:

1 — сідло клапана; 2 — клапан; J — напрямна втулка; 4 — пружина; 5 —
сухарики; 6 – тарілка; 7 – регулювальний болт; 8 –
контргайка; 9 – штовхан;

10 — розподільний вал

Рис. 2

Механізм газорозподілу двигунів з нижнім розташуванням розподільного
вала

та верхнім — клапанів:

І — сідло клапана; 2 — клапан; 3 — напрямна втулка; 4 — головка блока
циліндрів; пружина; 6 – коромисло; 7 вісь
коромисла; 8 – контргайка; 9 – регулювальний гвинт; 10— штанга; 11 —
кулачок; 12— штовхан; ІЗ — ковпачок; 14— тарілка; 15— втулка; 16 —
сухарики; 17 — стопорне кільце.

У рядних двигунах із верхнім розташуванням клапа-1 в (див. рис. 2.)
зусилля від кулачка 11 розподільного вала передається штовхачу 12, а від
нього — штанзі 10. Остання через регулювальний гвинт 9 діє на коротке
плече коромисла 6, яке, повертаючись на осі 7, натискує своїм носом на
стержень клапана 2. Внаслідок цього пружина 5 стискається, а клапан
переміщується від сідла 1, що залежно від призначення клапана забезпечує
впускання пальної суміші або випускання відпрацьованих газів. Після того
як виступ кулачка 11 вийде з-під штовхача 12, клапанний механізм
повертається в початкове положення під дією пружини 5. Під час роботи
клапанного механізму положення напрямної втулки 3, запресованої в
головку блока циліндрів 4, фіксується стопорним кільцем 17, а положення
регулювального гвинта 9 — контргайкою 8. Верхній кінець стержня клапана
закріплено сухариками 16, установленими в тарілці 14 за допомогою втулки
15.

Розподільні вали в разі верхнього розміщення клапанів можуть
встановлюватися в блоці циліндрів — нижнє розташування (двигуни ЗИЛ-130,
ЗИЛ-4331, КамАЗ-5320) або на головці блока — верхнє розташування
(однорядні двигуни автомобілів сімей ВАЗ і «Москвич»).

У механізмі газорозподілу з верхнім розташуванням розподільного вала
(див. рис. 3) немає штовхачів і штанг, завдяки чому зменшуються маса й
інерційні сили клапанного механізму, що дає змогу збільшити частоту
обертання колінчастого вала й знизити рівень шуму під час роботи
двигуна.

У двигунах автомобілів сім’ї ВАЗ із приводом на задні колеса (рис. 3, а)
розподільний вал розташований в окремому картері на головці 2 блока
циліндрів і обертається в підшипниках ковзання. Привод до клапанів 7,
розміщених в один ряд, здійснюється безпосередньо від кулачків 4
розподільного вала через одноплечі важелі (рокери) 3. Одним кінцем
одноплечий важіль спирається на стержень клапана, іншим — на сферичну
головку болта 5 і втримується на ній за допомогою шпилькової пружини 7.

У двигунах автомобілів сім’ї «Москвич» (рис. 3, б) клапани 7 розташовані
в два ряди й приводяться в дію коромислами 9 від кулачків 4
розподільного вала. Для регулювання теплового зазору в клапанах слугує
регулювальний болт 5 із контргайкою 6, який зв’язаний зі сферичним
наконечником 8.

У двигунах передньоприводних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109
(рис. 3, в) верхній розподільний вал установлено в окремому корпусі 10,
розташованому на головці блока циліндрів 2, в яку запресовано чавунні
сідла 14 та напрямні втулки 73 клапанів 7. Верхня частина втулок
ущільнюється металогумовими оливовідбивачами з ковпачками 72. Клапани 7
приводяться в дію безпосередньо кулачками 4 через циліндричні штовхачі
75 без проміжних важелів. У гніздах штовхачів розміщено шайби 77 для
регулювання зазору h у клапанному механізмі.

Рис. 3 Механізми газорозподілу двигунів з верхнім розташуванням
розподільного вала та клапанів автомобілів:

А – ВАЗ-2105, ВАЗ-2107 “Жигулі”; б— «Москвич-2140»; в — ВАЗ-2108
«Спутник», 1 — клапани; 2 — головка блока циліндрів; 3 — важіль; 4 —
кулачки розподільчого вала; 5 — болт; 6 — контргайка; 7 — шпилькова
пружина; 8 — сферичний мечник; 9 — коромисла; 10— корпус; 11— шайба; 12
— ковпачки оливовідбивачів; 13 — напрямна втулка; 14 — чавунне сідло; 15
— штовхач

У V-подібних восьмициліндрових двигунах застосовують верхнє розташування
клапанів (рис. 4). Нижній розподільний вал таких двигунів, установлений
в розвалі блока, є спільним для клапанів правого й лівого рядів
циліндрів. Клапани 9 (впускний і випускний), що переміщуються в
напрямних втулках 10, відкриваються під дією зусилля, яке передається
від кулачків 6, /через штовхачі 19, штанги 18 та коромисла 14,
установлені на осях 13. Закриваються клапани під дією пружин 12, нижні
кінці яких упираються в шайби 11. Якщо у випускних клапанів є механізм
обертання, їхні пружини спираються на опорні шайби 17 цього механізму.
Верхніми кінцями пружини обох клапанів упираються в тарілки 20. За два
оберти колінчастого вала впускні й випускні клапани кожного циліндра
відкриваються

Рис. 4. Механізм газорозподілу V-подібного двигуна:

7 — зубчасте колесо; 2 — упорний фланець; J — розпірне кільце; 4 —
опорна шийка; 5 — ексцентрик; 6, 7 — відповідно впускні й випускні
кулачки; 8 — втулки опорних шийок; 9 – • клапани; 10 – – напрямні
втулки; 77, 24 — шайби; 12, 21 — пружини; 13 — порожнисті осі; 14 —
коромисла; 75 — болти; 16 — стояки; 77 — опорні шайби; 18 — штанги; 19 —
штовхачі; 20 — тарілки; 22, 27 — валики; 23 — кільце; 25 — гайка; 26—
привод паливного насоса; 28 — шестірня; 29 — корпус привода
розподільника запалювання й оливного насоса один раз, а розподільний вал
здійснює один оберт.

Отже, він обертається вдвоє повільніше, ніж колінчастий вал. Тому
зубчасте колесо 1 розподільного вала має вдвоє більше зуб’їв, ніж ведуча
шестірня колінчастого вала.

Розподільний вал (див. рис.4) виготовляють із сталі або спеціального
чавуну й піддають термічній обробці. Профіль кулачків вала, як впускних
б, так і випускних 7, у більшості двигунів однаковий. Однойменні
(впускні та випускні) кулачки в чотирициліндровому двигуні розташовують
під кутом 90°, у шестициліндровому — під кутом 60°, а у
восьмициліндровому — під кутом 45°. У процесі шліфування кулачкам
надають невеликої конусності. Взаємодія сферичної поверхні торця
штовхачів 19 із конічною поверхнею кулачків забезпечує повертання їх під
час роботи.

Починаючи з передньої опорної шийки 4, діаметр шийок зменшується, що
полегшує встановлення розподільного вала в картері двигуна. Кількість
опорних шийок, як правило, дорівнює кількості корінних підшипників
колінчастого вала. Втулки 8 опорних шийок виготовляють із сталі, а їхню
внутрішню поверхню покривають антифрикційним сплавом.

На передньому кінці розподільного вала розміщено ексцентрик 5, що діє на
штангу привода паливного насоса 26, а на задньому – шестірню 28, яка
приводить в обертання зубчасте колесо валика 27, розташованого в корпусі
29 привода розподільника запалювання та оливного насоса.

Між зубчастим колесом 1 розподільного вала та його передньою опорною
шийкою встановлено розпірне кільце 3 й упорний фланець 2, що кріпиться
болтами до блока й утримує вал від поздовжнього переміщення. Оскільки
товщина розпірного кільця 3 більша від товщини упорного фланця 2,
забезпечується осьовий зазор («розбіг»), нормальне значення якого
становить 0,08…0,21 мм. В отворі переднього торця розподільного вала
(двигуни ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11 та інші) розташовано вузол привода
відцентрового датчика регулятора частоти обертання колінчастого вала, що
складається з валика 22, пружини 21 та шайби 24, закріплених кільцем 23.

Привод розподільного вола здійснюється за допомогою зубчастої,
ланцюгової (рис. 2.14, а) або пасової (рис. 5, б) передач.

У двигунах вантажних автомобілів застосовують переважно зубчасті
передачі. Ведучу шестірню 1 такої передачі (рис. 6) установлено на
передньому кінці колінчастого вала, а проміжну 3 — на передньому кінці
розподільного вала й закріплено гайкою.

Зубчасті колеса привода мають входити в зачеплення між собою при точно
визначеному положенні колінчастого й розподільного валу, що забезпечує
правильність заданих фаз газорозподілу та порядку роботи двигуна. Тому
під час його складання зубчасті колеса вводяться в зачеплення за мітками
на їхніх зуб’ях (на западині між зуб’ями колеса та на зубі шестірні).
Щоб зменшити рівень шуму, зубчасті колеса виготовляють з косими зуб’ями
і з різних матеріалів. На колінчастому валу встановлюють сталеву
шестірню, а на розподільному — чавунне колесо (двигуни ЗИЛ-130,
МАЗ-5335) або текстолітове (двигуни автомобілів ГАЗ-53-12, УАЗ-3151-01).

Рис. 5. Привод механізму газорозподілу двигунів з верхнім розташуванням
розподільного вала:

а — ланцюгом; б — зубчастим пасом; 1 — колінчастий вал; 2, б —
відповідно ведуча й ведена зірочки; 3 — ланцюг; 4 — башмак натяжного
пристрою; 5 — натяжний пристрій; 7 – – розподільний вал; 8 – – важіль
привода клапана; 9 – – клапани; 10— втулка регулювального болта; 11 —
регулювальний болт; 12— заспокоювач ланцюга; 13 – – зірочка привода
оливного насоса й переривника-розподільника; 14, 17, 18— зубчасті шківи;
75— зубчастий пас; 16— болт

У двигунах легкових автомобілів сімей «Москвич» і ВАЗ (із приводом на
задні колеса) механізм газорозподілу приводиться в дію від колінчастого
вала дворядним втулково-роликовим ланцюгом З (див. рис. 5), що з’єднує
ведучу зірочку 2 колінчастого вала із зірочкою 6 розподільного вала та
зірочкою 13 валика привода оливно-го насоса й переривника-розподільника
запалювання. В разі різкої зміни частоти обертання колінчастого вала
виникають коливання вітки ланцюга. Для гасіння їх слугує пластмасова
колодка (заспокоювач) 12. З протилежного боку колодки розміщується
башмак 4 натяжного пристрою. Один кінець башмака закріплено на осі, а
інший — з’єднано з регулювальним механізмом 5, що притискає башмак до
ланцюга. Останній натягають за допомогою гайки регулювального механізму.

У двигунах передньоприводних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109
привод механізму газорозподілу складається з двох зубчастих шківів,
установлених на колінчастому й розподільному валах, натяжного ролика та
зубчастого паса. Останнім приводиться в обертання також шків насоса
охолодної рідини. Головною особливістю такого привода є еластичний пас
із зуб’ями напівкруглої форми. Його виготовляють з оливостійкої гуми,
армованої кордом із скловолокна. Зуб’я для підвищення стійкості проти
спрацювання покрито еластичною тканиною.

Рис. 6

Блок розподільних шестерень двигуна КамАЗ-740:

ведуча шестірня; 2, 3 — проміжні шестерні; 4 — шестірня розподільного
вала; естірня привода паливного насоса; 6 — шестірня привода
гідропідсилювача рульового керування; 7 — шестірня привода компресора

У механізмі газорозподілу з верхнім розташуванням клапанів і нижнім —
розподільного вала клапани мають привод через передаточні деталі
(штовхачі, штанги й коромисла).

Штовхані передають зусилля від розподільного вала через штанги до
коромисел. Виготовляють їх із сталі або чавуну. Штовхачі (рис. 7)
бувають важільно-роликовими й циліндричними.

Рис. 7

Деталі привода клапанів дизелів:

а — ЯМЗ; б — КамАЗ; 7 — вісь; 2 —- ролик; 3, 7 — штовхачі; 4 — штанга; 5
— регулювальні гвинти; 6 — коромисла; 8 — торцева поверхня штовхана; 9 —
отвір для зливання оливи; 10 — сферична поверхня штовхача; 11 – –
сферичні наконечники

У дизелях ЯМЗ-236 та ЯМЗ-238 застосовують важільно-роликові хитні
штовхані 3 (рис. 7, а), встановлені на осі 1 над розподільним валом.
Ролик 2 штовхана 3 спирається на кулачок розподільного вала. Вісь ролика
обертається на голчастих підшипниках, тому, коли ролик перекочується по
кулачку, тертя ковзання замінюється тертям кочення. Зверху на штовхач
спирається штанга 4.

У двигунах ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11, КамАЗ-740 застосовують циліндричні
штовхачі 7 (рис. 7, б), встановлені в спеціальних отво-рах _ напрямних.
У дизелі автомобіля КамАЗ-740 напрямні знімні. Внутрішня порожнина
штовхача має сферичну поверхню 10 під штангу й отвір 9 для зливання
оливи. Для підвищення працездатності сталевих штовхачів їхню торцеву
поверхню 8 у місці стикання з кулачком направляють спеціальним
зносостійким чавуном.

Штанги передають зусилля від штовхачів до коромисел, їх виготовляють із
сталевого прутка із загартованими кінцями (двигун автомобіля ЗИЛ-130)
або з дюралюмінієвого стержня із сталевими сферичними наконечниками
(двигуни ЗМЗ-53-11, ЗМЗ-24-04).

У дизелях ЯМЗ і КамАЗ штанги 4 (див. рис. 7, б) роблять із сталевої
трубки. На кінцях штанг напресовують сталеві сферичні наконечники 11,
якими вони з одного боку впираються у сферичні поверхні регулювальних
гвинтів 5 (див. рис. 7, а), вкручених у коромисла 6, а з іншого — у
штовхачі.

Коромисло передає зусилля від штанги до клапана й становить
He-рівноплечій важіль, виготовлений із сталі або чавуну. Плече коромисла
з боку клапана приблизно в півтора раза довше, ніж із боку штанги
штовхача. Це не тільки зменшує хід штовхача та штанги, а й знижує сили
інерції, які виникають під час їхнього руху, що підвищує довговічність
деталей привода клапанів.

Коромисло карбюраторних двигунів розташовано на спільній порожнистій осі
13 (див. рис. 4), у кінці якої запресовано заглушки, Що дає змогу
підводити оливу до бронзових втулок коромисел і сферичних наконечників
регулювальних болтів 15. Осі 13 разом із коромислами встановлюють на
кожній головці циліндра за допомогою стояків 16. На дизелях осі
коромисел виконано як одне ціле із стояками, й кожне коромисло
коливається на своїй осі.

Клапани відкривають і закривають впускні й випускні канали, що
об’єднують циліндри з газопроводами системи живлення. Випускний лапан
(рис. 8, а) складається з плоскої головки і стержня 1, з’єднаних між
собою плавним переходом. Для кращого наповнення циліндрів пальною
сумішшю діаметр головки впускного клапана роблять значно більшим, ніж
діаметр випускного.

Оскільки клапани працюють в умовах високих температур, їх вихляють із
високоякісних сталей (впускні — з хромистої, випускні стикаються з
гарячими відпрацьованими газами й нагрівають-о температури 600…800 °С,
— із жаростійкої) і в головку цилінд- рів запресовують спеціальні
вставки (сідла) 75 із жароміцного чавуну. Застосування вставних сідел
підвищує термін служби головки циліндрів і клапанів. Робоча поверхня
головки клапана (фаска) має кут 45 або 30°. Фаску головки клапана
старанно обробляють і притирають до сідла.

Стержні 1 клапанів мають циліндричну форму. Вони переміщу-юься у втулках
2, виготовлених із чавуну або спечених матеріалів і запресованих у
головку блока. На кінці стержня проточено циліндричні канавки під
виступи конічних сухариків 10, які притискаються до конічної поверхні
тарілки 9 під дією пружини 8.

Рис. 8. Випускний клапан двигуна автомобіля ЗИЛ-130 із механізмом
обертання:

А – випускний клапан, установлений на головці циліндрів; б, в —
відповідно початкове й кінцеве робочі положення механізму обертання
клапана; 7 — стержень; 2 – напрямна втулка; 3, 7 — замкові кільця; 4—
корпус механізму примусового обертання; 5 — кульки; 6 — опорна шайба; 8
— пружина; 9 — тарілка; 10 — сухарики; 11- конічна дискова пружина; 12 —
поворотні пружини; 13 — порожнина клапана; 14 — головка циліндра; 15 —
сідла

У двигунах ЯМЗ, КамАЗ та сім’ї «Москвич» для підвищення працездатності
механізму газорозподілу клапани притискаються до сідел не однією
пружиною, а двома. При цьому напрям витків пружин роблять різним, щоб у
разі поломки однієї з пружин її витки не потрапляли між витками іншої й
не порушувалася робота клапанного механізму.

На впускних клапанах під опорні шайби у верхній частині напрямних втулок
(у двигунах ЗИЛ, КамАЗ, ЗМЗ) встановлюють гумові манжети або ковпачки.
Коли клапан відкривається, манжети щільно притискаються до його стержня
й напрямної втулки, що запобігає можливому витіканню (підсмоктуванню)
оливи в циліндри крізь зазор між втулкою та стержнем клапана (під час
такту впускання).

У двигунах ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11 для кращого відведення теплоти від
випускних клапанів застосовується натрієве охолодження. Для цього клапан
роблять порожнистим і його порожнину 13 заповнюють металічним натрієм
(див. рис. 8, а). Натрій має високу теплопровідність і плавиться за
температури 98 °С. Під час роботи двигуна розплавлений натрій обмиває
внутрішню порожнину клапана, при цьому теплота від його головки
передається стержню й через напрямну втулку та головку циліндрів
відводиться до охолодної рідини.

У клапанному приводі двигунів ЗМЗ (див. рис. 2), крім сухариків 16 і
тарілки 14, є конічна втулка 15, що щільно обхоплює сухарики й
стикається з тарілкою вузьким кільцевим пояском. Завдяки цьому
зменшується тертя у з’єднанні й клапан може повертатися під Ією зусилля,
що передається через коромисло.

Останнє сприяє зняттю нагару з головки та сідла клапана й запобігає
обгорянню їх.

Фази газорозподілу — це моменти початку відкривання та кінця закривання
клапанів, виражені в градусах кута повороту колінчастого вала відносно
мертвих точок. Фази газорозподілу добирають експериментальне на заводі
залежно від частоти обертання колінчастого вала при максимальній
потужності двигуна та від конструкції його впускного й випускного
газопроводів і зазначають у вигляді діаграм або таблиць.

Коли робочі процеси у двигунах розглядалися в першому наближенні,
вважалося, що відкриття й закриття клапанів відбуваються в мертвих
точках. Однак насправді моменти відкриття й закриття клапанів не
збігаються з моментами перебування поршнів у мертвих точках. Це
пояснюється тим, що час, який припадає на такти впускання й випускання,
дуже малий (при максимальній частоті обертання колінчастого вала двигуна
він становить тисячні частки секунди). Тому, якщо впускні й випускні
клапани відкриватимуться й закриватимуться точно в мертвих точках, то
наповнення циліндрів пальною сумішшю й очищення їх від продуктів
згоряння будуть недостатніми. Отже, в чотиритактних двигунах впускний
клапан має відкриватися до досягнення поршнем ВМТ, а закриватися після
проходження НМТ.

Список використаної літератури

Боровських Ю.І., Буральов Ю.В., Морозов К.А. Будова автомобілів. – К.,
1991.

Кисликов В.Ф., Лущик В.В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник.
– К.: Либідь, 2002.

Шестопалов К.С., Чиняев В.Г. Устройство и эксплуатация автомобиля. – М.,
1984.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020