Газораспределительный механизм | Устройство автомобиля

 

Газораспределительный механизм, управляя открытием и закрытием клапанов, обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Этот механизм может быть с нижним (на старых моделях) и верхним расположением клапанов (на двигателях современных конструкций). Рассмотрим схему работы газораспределительного механизма современного двигателя (рис.1).

Рис.1. Схема газораспределительного механизма:
1 – кулачок, 2 – толкатель, 3 – штанга, 4 – коромысло, 5 – пружина, 6 – стержень, 7 – головка клапана.

При вращении распределительного вала (вал приводится во вращение коленчатым валом через пару шестерен или цепной передачей) его кулачок 1 своей выступающей частью набегает на толкатель 2, который, перемещаясь вверх, поднимает штангу 3. Штанга, в свою очередь, действуя на один конец коромысла 4, поворачивает ее вокруг своей оси, при этом второй конец коромысла нажимает на стержень клапана 6 и, преодолевая сопротивление пружины 5, открывает его.

При открытом клапане внутренняя полость цилиндра сообщается с впускным или выпускным трубопроводом (в зависимости от того, какой клапан открыт). Как только кулачок своей выступающей частью минует толкатель, клапан в силу упругости своей пружины возвратится в первоначальное положение, закрыв полость цилиндра.

Чтобы за время полного рабочего цикла (два оборота коленчатого вала) распределительный вал открыл по одному разу каждый клапан двигателя за один его оборот, диаметр шестерни привода (звездочки) распределительного вала должен быть в два раза больше коленчатого вала.

При установке шестерен или звездочки распределения их совмещают по установочным меткам на их зубьях.

Когда мы рассматривали рабочий цикл двигателя, для простоты изложения условно приняли, что клапаны открываются и закрываются тогда, когда поршни находятся в мертвых точках. В действительности же они открываются с некоторым опережением, а закрываются с запаздыванием. Эти отклонения в открытии и закрытии клапанов от положения поршней в мертвых точках называются фазами газораспределения.

Необходимы они для лучшего заполнения цилиндров горючей смесью и очистки от отработавших газов.

На рисунке 2 представлены детали газораспределительного механизм а двигателя АЗЛ К-412.

Рис.2. Детали газораспределительного механизма двигателя АЗЛК-412:
1 – болт, 2 – планка, 3 – звездочка, 4 – штифт, 5 – распределительный вал, 6 – винт, 7 – установочный фланец, 8 – шайба, 9 – втулка, 10 – коромысло, 11 – колпачок, 12 – сухарики, 13 – наконечник клапана, 14, 15, 18 – упорные шайбы, 16 – внутренняя пружина, 17 – наружная пружина, 19 – направляющая втулка, 20 – седло клапана, 21 – клапан.

Распределительный вал открывает клапаны согласно порядку работы цилиндров двигателя. Его штампуют из стали или отливают из легированного чугуна. Он имеет опорные шейки, эксцентрик для привода топливного насоса, шестерню для привода масляного насоса, кулачки. Число кулачков на распределительном вале соответствует числу клапанов двигателя. Распределительный вал вращается в стальных втулках, залитых баббитом.

Толкатели служат промежуточным звеном между штангами и кулачками распределительного вала.

Штанги передают усилия от толкателей к коромыслам. Их изготовляют в основном из дюралюминиевых трубок и в обоих концах впрессовывают стальные наконечники.

Коромысла – последнее звено для открытия клапана. Их штампуют из стали.

Клапаны обеспечивают необходимую герметичность цилиндров. На каждый цилиндр приходится по два клапана – впускной и выпускной. Так как клапаны работают в условиях высокой температуры (в особенности выпускной), изготовляют их из легированных сталей. Клапан состоит из головки с конической фаской, плотно прилетающей к седлу клапана, и стержня. Клапаны перемешаются в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.

Пружина обеспечивает плотное прилегание клапана к седлу. Чтобы обеспечить плотную посадку клапана в седле при нагреве двигателя, между клапаном и коромыслом оставляют тепловой зазор. Величина зазоров указана в технической характеристике двигателя.

Порядок работы цилиндров двигателя – это последовательность чередования одноименных тактов через равные промежутки времени. Зависит он от расположения шатунных шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала. О порядке работы цилиндров двигателя сказано в технической характеристике автомобиля и им должен руководствоваться водитель для того, чтобы правильно присоединять провода высокого напряжения при установке зажигания.

газораспределительный механизм

Смотрите также:

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.

В настоящее время при производстве двигателей легковых автомобилей чаще всего применяют четырехклапанную конструкцию. Эта конструкция подразумевает наличие двух впускных и двух выпускных клапанов, совместно с расположением свечи зажигания по центру камеры сгорания. Такая конструкция улучшает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси, сокращает время сгорания рабочей смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.

Распределение природного газа

Безопасная и надежная доставка природного газа от КПП до вашего дома.

В Control Associates мы объединяем многолетний опыт работы в газовой отрасли с технологиями контроля и контроля давления Emerson для безопасного и надежного регулирования расхода и давления природного газа от контрольных станций до распределительных сетей, а также от районных станций до предприятий и домов через вашу сеть линии коммерческого и жилого обслуживания.

Дистанционные терминалы Emerson

и системы SCADA позволяют непрерывно и удаленно контролировать скорость потока и давление в вашей локальной распределительной системе, чтобы обеспечить доставку природного газа к каждому потребителю с достаточным расходом и давлением для безопасного заправки оборудования и приборов.

Для обеспечения максимальной безопасности газораспределительной системы компания Control Associates предлагает несколько уровней защиты от избыточного давления (OPP), чтобы гарантировать безопасное поддержание давления ниже максимально допустимого для вашей газораспределительной системы.

Когда газ проходит через систему, различные типы регуляторов давления регулируют поток газа от более высокого к более низкому давлению. Компания Control Associates имеет на складах широкий ассортимент регуляторов давления природного газа Fisher™, которые можно быстро доставить, чтобы ваша система работала безопасно и надежно.

Control Associates также представляет VRG Controls, лидера в области технологии пилотных контроллеров нового поколения с нулевым уровнем выбросов для регулирования газа, и цельносварных запорных клапанов Cameron для изоляции потока природного газа и минимизации необходимости прерывания обслуживания клиентов во время операций технического обслуживания и чрезвычайные ситуации.

Свяжитесь с экспертом в этой отрасли или отправьте нам сообщение о конкретных потребностях вашего проекта.

ПОГОВОРИТЕ С ОДНИМ ИЗ НАШИХ ЭКСПЕРТОВ В ЭТОЙ ОБЛАСТИ

(201) 934-9200

+

Отраслевые решения

Удаленный мониторинг и управление

Конвейерный контроль

Защита от избыточного давления

Продукты

Клапаны управления

Управление давлением

Запорные клапаны

Системы управления и безопасности

Привод клапана и аксессуары

Измерительные приборы

Операции и управление бизнесом

Надежность активов

Цифровая трансформация

Газораспределительные системы

Газораспределительные системы Swagelok разработаны с учетом передового опыта и могут иметь множество конфигураций в соответствии с потребностями вашей области применения.

Мы создаем стандартизированные, настраиваемые системы подачи газа, чтобы помочь защитить операторов системы, увеличить время безотказной работы, а также повысить точность и воспроизводимость процесса. Наши консультанты в сотрудничестве с вашей командой предоставят полностью спроектированную систему, которая:

• Полностью собран и протестирован перед установкой
• Минимум резьбовых соединений для предотвращения утечек
• Четкая маркировка безопасности и функциональности
• Простота понимания и эксплуатации
• Простой поиск и устранение неисправностей и выполнение планового обслуживания
• Доставлено вовремя

Для эффективной доставки газов из источника высокого давления в остальную часть предприятия с давлением и расходом, требуемыми для каждого применения, системы строятся на основе одной или нескольких ступеней регулирования давления и могут включать четыре типичных подсистемы:

 

Впускное отверстие источника Swagelok (SSI)

Впускное отверстие источника обеспечивает соединение между источником газа высокого давления и системой распределения. Важно, чтобы впускное отверстие имело соответствующие соединения с баллонами, шланги, трубки, фильтры и функции вентиляции, продувки и сброса давления, чтобы обеспечить безопасную подачу газа в первичный регулятор давления газа или автоматическое переключение. Для одного газового баллона сборка может быть такой же простой, как шланг и соединитель, в то время как для нескольких баллонов может потребоваться коллектор, включающий множество шлангов и клапанов.

   Swagelok Gas Panel (SGP)

В качестве основного регулятора давления газа SGP выполняет первое снижение давления исходного газа и обеспечивает его подачу с правильным расходом на следующую ступень системы. Снижение давления осуществляется либо в одну ступень с одним регулятором давления, либо в две ступени с помощью двойного регулятора давления.

Переключатель Swagelok (SCO)

Система автоматического переключения плавно переключается с одного источника газа на другой для обеспечения бесперебойной подачи. Это достигается за счет смещенных уставок двух регуляторов давления, что позволяет системе продолжать работу при смене основного источника газа. Наша станция переключения позволяет задавать настраиваемые точки переключения, чтобы помочь уменьшить потери газа, оставшегося в баллонах.

        Система Swagelok Point-of-Use (SPU)

Система Point-of-use обеспечивает последнюю критическую стадию контроля давления перед использованием газа. Часто это наименее сложные из четырех основных подсистем, обычно имеющие регулятор давления, манометр и запорный клапан. Системы в месте использования предоставляют операторам и техническим специалистам удобный и точный метод регулировки давления в соответствии с потребностями испытательного стенда или оборудования.

 

 

Оценка на месте и устранение неполадок

Наши инженеры проводят критический анализ для определения правильного выбора регулятора, определения обновлений системы и руководства проектированием и сборкой стандартных и индивидуальных решений.