Назначение и характеристика
«Механизм газораспределения двигателя»
Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип действия, конструкцию газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя.
Ход работы:
Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.
Газораспределительный
механизм (ГРМ) служит для своевременного
впуска горючей смеси или воздуха в
цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров
отработавших газов. В двигателях
автомобилей применяются газораспределительные
механизмы с верхним расположением
клапанов. Верхнее расположение клапанов
позволяет увеличить степень сжатия
двигателя, улучшить наполнение цилиндров
горючей смесью или воздухом и упростить
техническое обслуживание двигателя в
эксплуатации.
Двигатели автомобилей
могут иметь газораспределительные
механизмы различных типов (рисунок
1),
что зависит от компоновки двигателя и,
главным образом, от взаимного расположения
коленчатого вала, распределительного
вала и впускных и выпускных клапанов.
При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.
Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.
При
нижнем расположении распределительный
вал устанавливается в блоке цилиндров
рядом с коленчатым валом.
Открытие и
закрытие клапанов производится от
распределительного вала через толкатели
штанги и коромысла. Привод распределительного
вала осуществляется с помощью шестерен
от коленчатого вала. При нижнем
расположении распределительного вала
усложняется конструкция газораспределительного
механизма и двигателя. При этом возрастают
инерционные силы возвратно-поступательно
движущихся деталей газораспределительного
механизма. Число распределительных
валов в газораспределительном механизме
и число клапанов на один цилиндр зависят
от типа двигателя. Так, при большем числе
впускных и выпускных клапанов
обеспечивается лучшие наполнение
цилиндров горючей смесью и их очистка
от
Газораспределительные
механизмы независимо от расположения
распределительных валов в двигателе
включают в себя клапанную
группу, передаточные
детали и распределительные
валы с приводом.
В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.
Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.
На рисунке
2 представлен
газораспределительный механизм двигателя
с верхним расположением клапанов, с
верхним расположением распределительного
вала с цепным приводом и с двумя клапанами
на цилиндр. Он состоит из распределительного
вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода
распределительного вала, рычагов 11
привода клапанов, опорных регулировочных
болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих
втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями
крепления.
Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом
1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство
Распределительный
вал обеспечивает
своевременное открытие и закрытие
клапанов. Распределительный вал –
пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет
опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и
выпускные). Внутри вала проходит канал,
через который подводится масло от
средней опорной шейки к другим шейкам
и кулачкам. К переднему торцу вала
крепится ведомая звездочка 24 цепного
привода. Вал устанавливается в специальном
корпусе 13 подшипников, отлитом из
алюминиевого сплава, который закреплен
на верхней плоскости головки блока
цилиндров.
От осевых перемещений
распределительный вал фиксируется
упорным фланцем 12, который входит в
канавку передней опорной шейки вала и
прикрепляется к торцу корпуса подшипников.
Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.
Клапаны открывают
и закрывают впускные и выпускные каналы.
Клапаны установлены в головке блока
цилиндров в один ряд под углом к
вертикальной оси цилиндров
двигателя.
Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.
Стержень
клапана перемещается в чугунной
направляющей втулке 4, запрессованной
и фиксируемой стопорным кольцом 23 в
головке блока цилиндров, обеспечивающей
точную посадку клапана.
Типы и устройство газораспределительных механизмов
Какое назначение газораспределительного механизма в двигателе?
Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры карбюраторного двигателя горючей смеси или воздуха (в дизельном двигателе) и выпуска отработавших газов из цилиндров в соответствии с протеканием рабочего цикла двигателя.
Какого типа газораспределительный механизм применяется на двигателях современных автомобилей отечественного производства?
На автомобильных двигателях отечественного производства применяется клапанный газораспределительный механизм с нижним или верхним расположением клапанов и установкой распределительного вала в блоке или в головке блока цилиндров. На большинстве двигателей в цилиндре устанавливают по два клапана: впускной, открывающий доступ горючей смеси или воздуха в цилиндр, и выпускной, открывающий выход отработавших газов из цилиндра.
На некоторых двигателях (спортивных, гоночных) автомобилей устанавливают два впускных и один выпускной клапаны, а иногда два впускных и два выпускных клапана. на каждый цилиндр. Управление клапанами осуществляется кулачками распределительного вала, который приводится во вращение от коленчатого вала с помощью шестерен или звездочек с цепным или ременным приводом.
Так как в течение рабочего цикла четырехтактного двигателя каждый из клапанов должен открыться по одному разу, то распределительный вал за два оборота коленчатого вала должен повернуться один раз.
Следовательно, передаточное отношение между ними 2 : 1.
Как устроен и работает газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов?
Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (двигатели автомобилей ГАЗ-51, Г АЗ-52-04 и другие) состоит (рис.16) из распределительного вала 4 с кулачками 3 и шестерней 2, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 1, закрепленной на коленчатом валу; толкателей 5 с регулировочным болтом 7 и контргайкой 6; клапана 12 с пружиной 10, сухариками 9 и опорной конической шайбой 8; направляющей клапана 11 и седла клапана 13.
Рис.16. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов.
Работает такой механизм так. При вращении коленчатого вала крутящий момент от шестерни 1 передается шестерне 2, которая жестко закреплена на распределительном валу и вращает его. Распределительный вал, поворачиваясь, своим кулачком 3 воздействует на толкатель 5 и поднимает его, а он через регулировочный болт 7 воздействует на клапан 12 и открывает его.
Пружина 10 при этом сжимается. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок, поворачиваясь, прекращает воздействовать на толкатель и клапан, а пружина, распрямляясь, закрывает клапан.
Для плотного закрытия клапана необходимо, чтобы между стержнем клапана и толкателем был тепловой зазор, величина которого устанавливается заводом-изготовителем. Обычно он находится в пределах 0,15-0,30 мм для впускного клапана и 0,20-0,40 мм для выпускного.
В процессе эксплуатации двигателя тепловой зазор может изменяться. Поэтому для его регулировки в торец толкателя ввернут, регулировочный болт 7 с контргайкой 6, а на самом толкателе выполнены лыски для удерживания толкателя, от проворачивания при регулировке зазора.
Как устроен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов?
На большинстве современных автомобильных двигателей применяется газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Это позволяет улучшить форму камеры сгорания, лучше наполнить цилиндры горючей смесью или воздухом, повысить степень сжатия и экономичность работы двигателя.
Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов при нижнем расположении распределительного вала (рис.17) состоит из распределительного вала 1 с кулачками 2 и опорными шейками 3; толкателя 4; штанги 5; коромысла 6 с регулировочным винтом 7 и контргайкой 8, установленных на оси 9; деталей 10 крепления пружины на стержне клапана, к которым относятся сухарики 11 с внешней конической поверхностью и внутренним буртиком, коническая втулка 12, опорная шайба 13 и маслоотражательный колпачок 14, изготовленный из маслостойкой резины; пружины 15, стремящейся удерживать клапан в закрытом положении; направляющей втулки 16; клапана 17; гнезда клапана 18.
Рис.17. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.
При сборке пружину сжимают и устанавливают маслоотражательный колпачок 14 (только для впускного клапана), опорную шайбу 13, коническую втулку 12 и сухарики 11 так, чтобы их буртик вошел в кольцевую выточку на стержне клапана. При отпускании пружины она, распрямляясь, давит на коническую поверхность втулки и сухариков, удерживаясь на стержне клапана.
Вторым концом пружина упирается в головку блока через опорную шайбу.
Как работает, газораспределительный, механизм с верхним расположением клапанов?
При вращении распределительного вала 1 кулачок 2 воздействует на толкатель 4 и поднимает его, а он через штангу 5 передает усилие на коромысло 6, которое, поворачиваясь на оси 9, вторым своим концом давит на стержень клапана 17 и открывает его. Пружина 15 при этом сжимается.
При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок прекращает воздействовать на толкатель, и пружина, распрямляясь, плотно закрывает клапан в гнезде 18. Для регулировки теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом предусмотрен регулировочный винт 7 с контргайкой 8.
В чем особенность расположения деталей газораспределительного механизма V-образных двигателей?
На V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и других устанавливают один распределительный вал. Толкатели и штанги располагаются наклонно.
Может ли располагаться распределительный вал в головке блока цилиндров?
На двигателях автомобилей ВАЗ, «Москвич-2140» и других распределительный вал распложен непосредственно в головке блока цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала с помощью звездочек и цепи или специального зубчатого ремня. При этом толкатели и штанги отсутствуют, что позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 5000 об/мин и более при хорошем наполнении цилиндров горючей смесью.
На рисунке 18 показан газораспределительный механизм двигателя автомобиля «Москвич-2140», в котором клапаны располагаются в два ряда, что способствует лучшей очистке цилиндров от отработавших. газов и более полному их наполнению горючей смесью. Распределительный вал 4 установлен в головке блока на подшипниках и приводится во вращение от коленчатого вала 15 с помощью ведущей 10 и ведомой 13 звездочек, соединенных между собой втулочно-роликовой цепью 14 с натяжным устройством 11 и 12.
Рис.18. Газораспределительный механизм с цепным приводом.
Кулачки распределительного вала при вращении воздействуют непосредственно на коромысло 5 впускного клапана 9 или коромысло 3 выпускного клапана 1, открывая их. Закрываются клапаны с помощью пружин 8. В коромысла ввернуты регулировочные болты с контргайками 7. В нижней части коромысла установлены наконечники 2 из специальной стали для уменьшения износа.
Какие формы камер сгорания применяются на автомобильных двигателях и какое их влияние на рабочий цикл двигателя?
Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на рабочий процесс двигателя, а следовательно, на его мощность и экономичность. На двигателях с нижним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157К и другие) применяется Г-образная камера сгорания (рис. 19, а). В такой камере при сжатии создается интенсивное завихрение горючей смеси, повышающее скорость горения, что снижает появление детонации. Наличие узкой щели (1,5-2,0 мм) между сводом камеры и поршнем 1, когда он находится в ВМТ, способствует охлаждению горючей смеси, наиболее удаленной от свечи 2, что также снижает возможность появления детонации.
Однако эта камера сгорания имеет и существенные недостатки: низкую степень сжатия (не более 6,5) и большую поверхность охлаждения, что ведет к усиленной теплоотдаче через стенки, а следовательно, к уменьшению мощности и экономичности двигателя. На последних моделях рядных двигателей с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, «Москвич-2140» и другие) применяется полусферическая (шатровая) камера сгорания (рис.19, б), а на V-образных двигателях (автомобили ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и других) – клиновая (рис. 19, в). Такие камеры имеют минимальную поверхность охлаждения и минимальные тепловые потери, что исключает появление детонации и позволяет повысить степень сжатия. Следовательно, повышается мощность и экономичность таких двигателей.
Рис.19. Формы камер сгорания:
а – Г-образная; б – полусферическая; в – клиновая; г – неразделенная.
На автомобильных дизельных двигателях обычно применяется неразделенная камера сгорания (рис.19, г). При этом головка блока цилиндров плоская, а углубление для камеры сгорания выполнено в днище поршня.
Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распыление впрыскиваемого форсункой 3 жидкого топлива, его испарение, смешивание с нагретым воздухом, образование горючей смеси и ее самовоспламенение с минимальными тепловыми потерями, что позволяет получить большую мощность двигателя.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Газораспределительный механизм»
вал, газораспределительный, газораспределительный механизм, двигатель, камера, клапан, механизм, толкатель, цилиндр
Смотрите также:
Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки — Мегаобучалка
Лабораторная работа №2
На тему «Устройство и работа
механизма газораспределения»
Группа АТ-24
Выполнил: Александров А.А.
Проверил: Гутов Р.А
Лабораторная работа №2
Тема: «Устройство и работа механизма газораспределения»
Цель занятия:изучить устройство, назначение и работу газораспределительного механизма
Оборудование рабочего места:1.
Детали ГРМ
2. Разрезы двигателей
3. Плакаты
Рассмотреть следующие вопросы:
1.Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки.
2. Принцип работы ГРМ.
3. Фазы газораспределения и их влияние на работу двигателя.
4. Регулировка теплового зазора ГРМ.
Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки.
Газораспределительный механизм служит для открытия и закрытия клапанов, обеспечивая наполнение цилиндров двигателя горючей смесью или воздухом, выпуск отработавших газов и надежную изоляцию камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.
ГРМ состоит из:
Клапаны непосредственно осуществляют подачу в цилиндры горючей смеси и выпуск отработавших газов. Клапан состоит из тарелки и стержня. На современных двигателях клапаны располагаются в головке блока цилиндров, а место соприкосновения клапана с ней называется седлом.
Различают впускные и выпускные клапаны. Для лучшего наполнения цилиндров диаметр тарелки впускного клапана, как правило, больше, чем выпускного. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень.
Пружина закреплена на стержне с помощью тарелки пружины и сухарей. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе. Для предупреждения резонансных колебаний на клапанах может устанавливаться две пружины меньшей жесткости, имеющие противоположную навивку. Клапаны изготавливаются из сплавов металлов. Рабочая кромка тарелки клапана усилена. Стержень впускного клапана, как правило, полнотелый, а выпускного – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В настоящее время применяются две основные схемы привода клапанов: гидравлические толкатели и роликовые рычаги.
Роликовые рычаги в качестве привода клапанов более предпочтительны, т.к. имеют меньшие потери на трение и меньшую массу. Роликовый рычаг одной стороной опирается на стержень клапана, другой – на гидрокомпенсатор. Для снижения потерь на трение место сопряжения рычага и кулачка распределительного вала выполнено в виде ролика. С помощью гидрокомпенсаторов в приводе клапанов реализуется нулевой тепловой зазор во всех положениях, обеспечивается меньший шум и мягкость работы. Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Гидравлический компенсатор, расположенный непосредственно на толкателе клапана, носит название гидравлического толкателя.
Распределительный вал обеспечивает функционирование газораспределительного механизма в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения, а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы. Существенное повышение эффективности ГРМ, а следовательно и улучшение характеристик двигателя дают различные системы изменения фаз газораспределения. Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала. В качестве привода распределительного вала используются ременная, цепная и зубчатая передачи. Ременная и цепная передачи приводят в действие распределительный вал, расположенный в головке блока цилиндров. Зубчатая передача вращает, как правило, распределительный вал в блоке цилиндров. Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный и, соответственно, долговечный. Но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения и гашения колебаний. Натяжные ролики обеспечивают натяжение с помощью пружины и за счет давления масла в системе смазки. В качестве цепного привода распределительного вала используются одно- и двухрядные роликовые цепи. Постепенно их вытесняют зубчатые цепи, которые взаимодействуют с зубьями звездочки щеками особой формы. Помимо распределительного вала с помощью цепи может осуществляться привод масляного насоса, балансирных валов. Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. Правда этот ресурс не такой уж и малый.
Принцип работы ГРМ.
Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя поочередно набегают на рычаги 11. Рычаги, поворачиваясь одним концом на сферических головках регулировочных болтов 18, другим концом воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин 7, 8 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с рычагов, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 17, а клапаны закрываются под действием пружин 7 и 8.
При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.
Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.
Грм ваз служит для — Altarena.
ru — технологии и ответы на вопросыСодержание
- Газораспределительный механизм (ГРМ): устройство, назначение и принцип работы
- Устройство газораспределительного механизма
- Работа газораспределительного механизма
- Неисправности ГРМ
- Диагностика ГРМ
- Измерение фаз газораспределения
- Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом
- Определение промежутка между клапаном и седлом
- Процесс ремонта ГРМ
- Ремни грм ваз на автомобилях АвтоВАЗа
- Газораспределительный механизм (ГРМ). Типы привода клапанов
- Типы привода клапанов
- Газораспределительный механизм двигателя (ГРМ). Устройство
- Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?
- Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?
- Видео
Газораспределительный механизм (ГРМ): устройство, назначение и принцип работы
Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.
Устройство газораспределительного механизма
Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:
Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.
Работа газораспределительного механизма
Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:
Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.
Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.
Неисправности ГРМ
Основные неисправности газораспределительного механизма:
В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.
Диагностика ГРМ
Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.
Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:
Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.
Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ.
Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:
Измерение фаз газораспределения
Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.
Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом
Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.
Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.
Определение промежутка между клапаном и седлом
Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха.
Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.
Процесс ремонта ГРМ
Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.
На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.
Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника.
Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.
Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.
Источник
Ремни грм ваз на автомобилях АвтоВАЗа
Зубчатые ремни грм применяемые на моделях Лада для замены…
Приветствую всех автолюбителей ваз в моем авто блоге RtiIvaz.ru. Сегодня мы с вами рассмотрим ремни газораспределительный механизм применяемые на ваших автомобилях Лада.
Перед нами лежит на капоте моего автомобиля Рено Логан один из ремней для замены (см. видео). Давайте узнаем сперва, для чего служит зубчатый резиновый привод,. Ремень грм служит для передачи вращательного движения коленчатого вала распределительному валу, в задачу которого входит открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов в строго определенной последовательности.
Данный резиновый привод имеет 111 зубьев и обозначен номером 111-19 II CR, производитель балаковский завод резинотехники БРТ.
На автомобилях «Калина», «Приора», а также ВАЗ-21012 и других моделях у которых двигатель от «восьмерки» устанавливается как раз такой же ремешок 111 зубьев, шириной 19 мм.
Для автомобилей ваз 2110, 2111, 2112 у которых шестнадцати клапанный двигатель применяется ремень привода грм с количеством зубьев – 136, с шириной 25.4 мм. Его номер 136-25.4 HNBR. Если сравнивать данный привод с приводом 111 зубьев, то для шестнадцати клапанных движках на 6,4 мм получается шире.
Следующий ремешок предназначен для автомобиля ваз-2170 «Приора». Этот ремешок имеет 137 зубьев, и его ширина составляет 22 мм. Его обозначение 137-22 HNBR. Подходит также на модель 2190 «Грант», ваз-1118 «Калина» с шестнадцати клапанным двигателем. Заметьте, у которых установлен двигатель 21126. Такой двигатель может быть установлен на моделях ваз-2112, где также применяется резиновый привод газораспределительного механизма, количество 137 зубьев, шириной 22 мм.
Далее рассмотрим ремешок от модели ваз-2190 «Лада Гранта» с восьми клапанным двигателем. Данный привод газораспределительного механизма имеет 113 зубьев, его ширина составляет 17 мм (113 SP 170 H). Он похож на привод грм от ваз 2108, но немного уже по ширине и двумя зубами больше – пожалуйста, не путать при приобретении.
Как было сказано выше для Лады Гранта у которого шестнадцати клапанный движок идет ремень грм 137 зубьев, шириной 22 мм.
Чем больше клапанов в двигателе, тем мощнее привод, так как увеличивается мощность двигателя, поэтому нагрузка пропорционально возрастает.
Смотри далее видео, там представлены все ремни грм, применяемые на восьми и шестнадцати клапанных двигателях семейства переднеприводных моделей АвтоВАЗа.
Смотрим по порядку фото:
Источник
Газораспределительный механизм (ГРМ). Типы привода клапанов
Механизм газораспределения служит для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси (бензиновые двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) и выпуска из них отработавших газов в соответствии с требованиями рабочего процесса в каждом из цилиндров двигателя.
Общее устройство и принцип работы механизма газораспределения рассмотрен на примере механизма двигателя ВАЗ.
Рис. Газораспределительный механизм
Газораспределительный механизм состоит из распределительного вала 7, который может иметь цепной или ременной привод, рычагов (коромысел) 5, количество которых равно количеству клапанов, впускных и выпускных клапанов 1, направляющих втулок 2, устанавливаемых в головке блока и удерживающихся в ней с помощью стопорных колец, маслосъемных колпачков, опорных шайб, пружин 3, тарелок 4, сухарей, регулировочных болтов 9, вворачиваемых в резьбовые втулки 10 установленные в головке блока. Чтобы болты не отвернулись во время работы двигателя, их контрят с помощью гаек. Для фиксации и возврата рычагов в исходное положение предусмотрены пружины 8. В головке блоке предусмотрено специальное гнездо для посадки клапана 11.
При вращении распределительного вала его кулачок набегает на рычаг 5, который, поворачиваясь на сферической опоре регулировочного болта 9, другим концом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие, сообщающее камеру сгорания цилиндра с впускным (впускной клапан) или выпускным (выпускной клапан) трубопроводом.
При дальнейшем повороте вала кулачок сходит выпуклой частью с рычага, который при помощи пружины 8 возвращается в исходное положение, а клапан под действием пружин закрывается.
Типы привода клапанов
Существует несколько вариантов передачи силового воздействия с кулачков распределительного вала на стержни клапанов (т. е. типов привода клапанов):
Рис. Привод клапанов через штангу и коромысла:
1 – седло клапана; 2 – клапан; 3 – маслоотражательный колпачок; 4,5 – клапанные пружины; 6 – тарелка пружины; 7 – сухарь; 8 – коромысло; 9 – регулировочный винт; 10 – гайка регулировочного винта; 11 – штанга; 12 – опорная шайба пружин
Рис. Привод клапанов через коромысло:
1 – кулачок распределительного вала; 2 – коромысло; 3 – регулировочный винт; 4 – контргайка; 5 – зазор
Рис. Привод клапанов через коромысло и регулировочный эксцентрик:
1 – регулировочный эксцентрик; 2 – коромысло; 3 – кулачок распределительного вала
Рис.
1 – кулачок распределительного вала; 2 – щуп для регулировки теплового зазора; 3 – рычаг; 4 – регулировочная гайка; 5 – контргайка; 6 – тарелка пружины клапана; 7 – пружина клапана; 8 – маслосъемный колпачок клапана; 9 – головка цилиндров; 10 – стержень клапана; 11 – направляющая втулка клапана
Привод клапанов через рычаг: Рис. Привод клапанов двумя коромыслами от одного кулачка верхнего распределительного вала
Рис. Привод клапанов через чашечный толкатель:
1 – головка цилиндров; 2 – клапан; 3 – чашечный толкатель; 4 – корпус подшипника распределительного вала; 5 – кулачок распределительного вала; 6 – регулировочная шайба; 7 – маслосъемный колпачок клапана; А – тепловой зазор
Рис. Привод через два распределительный вала с гидравлическими толкателями
Источник
Газораспределительный механизм двигателя (ГРМ). Устройство
Видео: Принцип работы газораспределительного механизма.
Ремень ГРМ. Ресурс, когда менять. Цепь или ремень ГРМ. Что лучше и надежнее. Растянутая цепь ГРМ — симптомыЧто такое газораспределительный механизм (ГРМ)?
Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.
В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:
Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее.
Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.
Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?
Основными элементами газораспределительного механизма являются:
У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).
У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4.
В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.
Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал
У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу.
У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.
Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.
При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см.
рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.
Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.
Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.
Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.
Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло.
Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.
Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.
Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.
Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров.
Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.
Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:
Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.
Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.
Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.
Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос.
Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя.
При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.
Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса
Источник
Видео
Принцип работы газораспределительного механизма
МЕТКИ ГРМ НА ВАЗ 8VALVE БЕЗ ЛИШНЕЙ ВОДЫ ТОЛЬКО СУТЬ , 2114,2109,2110 итд 8 клапанов восмиклоп грм
Сползает и жрет ремень ГРМ ваз 2109 8кл/ В чем причина?
Почему жрёт ремень ГРМ. Ваз.
Честный отзыв Ремни грм Какие фирмы выбрать? Как часто менять? Как избежать обрыв ремня грм? Ролики!
самонатяжной ролик грм вместо простого на ВАЗ 8 клапанов
Замена ремня ГРМ Ваз 8кл.
ПОЧЕМУ РВЕТ,ЖРЕТ,СПОЛЗАЕТ РЕМЕНЬ ГРМ НА ВАЗ.
Сползает ремень грм ВАЗ (устранение проблемы)
так шумит слабый ремень грм . ВАЗ
Глава 13 Газораспределительный механизм (ГРМ)
4.5.1 Газораспределительный механизмМеханизм газораспределения служит для осуществления своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (например, бензина и воздуха) и выпуска отработавших газов. В головке блока цилиндров помещаются минимум два клапана – впускной и выпускной. Клапаны приводятся в движение деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь или воздух; через выпускной клапан выходят отработавшие газы в атмосферный воздух через систему выпуска.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.2 Устройство и принцип действия механизма газораспределения
В бензиновых и дизельных двигателях применяется механизм газораспределения клапанного типа, сейчас уже, в основном, с верхним расположением клапанов.
Это значит, что клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, как показано на рисунке 4.8.
Так, при верхнем расположении клапаны с пружинами и деталями их крепления установлены в направляющих втулках в головке блока цилиндров, в которой также отлиты впускные и выпускные каналы.
Рисунок 4.8 Головка блока цилиндров с газораспределительным механизмом.
Усилие от кулачков распределительного вала, расположенного здесь же – в головке блока, к клапанам передается с помощью толкателей и/или коромысел. Коромысла установлены шарнирно на оси, закрепленной на головке блока. Клапаны на головке закрыты крышкой.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.3 Тепловой зазор
Между стержнем клапана, толкателем или концом коромысла газораспределительного механизма должен быть зазор (так называемый тепловой зазор), который необходим для компенсации удлинения стержня клапана при его нагревании без нарушения плотности посадки клапана в гнезде.
Другими словами, если бы не было зазора, грубо говоря, между кулачком распредвала и клапаном, то от нагрева до высокой температуры, клапан увеличился бы в длину и перестал бы плотно прилегать к седлу в головке блока цилиндров.
Величина зазора для двигателей разных марок устанавливается для впускных клапанов в холодном состоянии в пределах 0,15—0,30 мм, а для выпускных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — в пределах 0,20—0,40 мм. Однако же, у некоторых производителей зазор может быть таков, что не попадет в указанные диапазоны.
Для регулировки величины этого зазора в механизме предусмотрены регулировочные устройства. Хотя слово «устройство» слишком громкое для регулировочного болта и стопорной гайки (Рисунок 4.9) или шайб различной толщины (Рисунок 4.10).
Рисунок 4.9 Регулировка теплового зазора с помощью болта.
Рисунок 4.10 Регулировка теплового зазора с помощью шайб
(А – головка блока цилиндров без распределительного вала;
Б – головка блока цилиндров с распределительным валом).
Сейчас очень распространена конструкция с гидравлическими компенсаторами, которые под давлением масла подводят коромысло или толкатель к кулачку распределительного вала, убирая тем самым негативное последствие теплового зазора, а именно — удар кулачка о толкатель во время работы. Но стоит упомянуть, что установка гидрокомпенсаторов удорожает конструкцию головки блока цилиндров и повышает свои требования к качеству используемого моторного масла и к частоте его замены, поскольку масляные каналы компенсатора могут забиваться продуктами износа.
Примечание
Более подробно о гидрокомпенсаторах приведено ниже.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.4 Предварительно о распределительном вале
Примечание
Почему предварительно? Потому что для целостности восприятия данного раздела о распределительном вале необходимо сказать несколько слов, а более подробное описание данной детали будет дано ниже.
Правильность чередования различных тактов в цилиндрах двигателя достигается соответствующим расположением кулачков на распределительном валу, а также правильностью установки зацепления распределительных шестерен/шкивов с приводной шестерней/шкивом коленчатого вала.
В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, что происходит за каждый оборот распределительного вала. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала, либо же шкив по диаметру должен быть в два раза больше шкива коленчатого вала.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.
5.5 Фазы газораспределения четырехтактного двигателяДля лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием. Иначе говоря, впускной клапан может закрываться после того, как поршень пройдет НМТ, а выпускной — закрываться после ВМТ.
Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах, соответствующих величинам углов поворотов кривошипа коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Фазы газораспределения могут быть нанесены на круговую диаграмму, называемую диаграммой газораспределения, как показано на рисунке 4.11.
Пожалуй, будет проще показать это на примере. Так, если говорят, что клапан открывается за 5 градусов до ВМТ, значит клапан начал открываться в то время, когда кривошип коленчатого вала, к которому присоединен шатун поршня, находился за 5 градусов до верхней мертвой точки.
Рисунок 4.11 Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.5.a Впускной клапан
Впускной клапан начинает открываться немного раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в разных диапазонах. Зачастую закрытие впускного клапана происходит с определенным запаздыванием, когда поршень перейдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие некоторого разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.
Примечание
Однако стоит отметить, что существует как минимум два цикла, именуемых циклами Миллера и Аткинсона, при которых впускной клапан закрывается не так, как на обычных ДВС.
Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала; продолжительность впуска при этом увеличивается, и цилиндр более полно заполняется свежим зарядом.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.5.b Выпускной клапан
Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.
При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением, быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре газы. Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень перейдет ВМТ.
Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе. Таким образом, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.
Примечание
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно открыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и гнездами, возможность утечки горючей смеси исключена. Перекрытие клапанов необходимо для дополнительной продувки цилиндра с целью лучшей наполняемости свежим зарядом.
Некоторое уменьшение давления газов на поршень, происходящее при рабочем ходе вследствие раннего открытия выпускного клапана, и потеря части работы газов при этом восполняются тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не испытывает большого сопротивления от газов, оставшихся в небольшом количестве в цилиндре.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.6 Изменение фаз газораспределения
С развитием технологий перед конструкторами и инженерами открылись серьезные перспективы в повышении эффективности работы двигателя – увеличение мощности с одновременным снижением расхода топлива стало новым трендом в автомобильной промышленности. Для того, чтобы оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания, необходимо подстраивать фазы газораспределения под все режимы нагрузки – от холостого хода до полной нагрузки.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.6.a Обороты холостого хода
Примечание
Обороты холостого хода — это минимальные обороты, при которых двигатель может работать устойчиво без нагрузки.
Вы запустили двигатель, при этом никакого движения и воздействия на педаль газа не происходит.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.6.b Опережение зажигания
А как изменять фазы газораспределения? — Проворачивать распределительный вал относительно коленчатого вала, изменяя тем самым моменты открытия клапанов. Прибавим к этому управление опережением зажигания* и это даст возможность управлять началом и концом тактов двигателя и позволило настолько оптимизировать работу ДВС, что показатели мощности и расхода топлива улучшились многократно.
Примечание
* Опережение зажигания. Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи.
В зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания должен изменяться, что реализуется с помощью распределителя зажигания или электронного блока управления двигателя (подробнее об этом рассмотрено в главе «Электрооборудование и электросистемы», раздел «Система зажигания»).
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.6.c Суть системы
Суть системы проста. На распределительный вал (или валы) устанавливается специальный механизм, на внешней части которого есть звездочка для приводной цепи от коленчатого вала. Механизм этот устанавливается так, что может проворачивать распределительный вал в сторону опережения или запаздывания, в зависимости от режима работы двигателя.
Если говорить более подробно, то работа механизма изменения фаз газораспределения (фазовращателя) происходит, как описано ниже.
Коленчатый вал через приводную цепь вращает фазовращатель, который установлен на распределительном валу. В момент, когда необходимо сместить время открытия клапанов в сторону запаздывания или опережения, фазовращатель проворачивает распредвал в соответствующую сторону.
Рисунок 4.12 Внешний вид фазовращателя.
Фазовращатели, в основном, устанавливают на впускной распределительный вал (вал, который открывает только впускные клапаны), но сейчас все чаще данные механизмы монтируют на оба распредвала – впускной и выпускной.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.7 Изменяемая высота клапана
В современных бензиновых двигателях количество топливной смеси регулируется с помощью дроссельной заслонки – заслонка открывается, поступает больше воздуха, в соответствии с этим впрыскивается больше топлива.
Воздух, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси, пока доберется до цилиндра, преодолеет несколько весьма неприятных препятствий: воздушный фильтр, дроссельную заслонку, клапаны, а это все потери, которые напрямую влияют на мощность ДВС. Попробуйте сами подышать в противогазе не с угольным а с бумажным фильтром… Вот так и двигателю «тяжело дышать». Одно из препятствий на пути воздуха, от которого мечтали избавиться конструкторы, это дроссельная заслонка. Однако как регулировать количество впускаемого воздуха? Решение снова было связано с клапанами. Пришли к тому, что необходимо регулировать высоту клапана. Были системы со ступенчатым регулированием высоты клапана, а именно: клапан открывался только на три разные высоты. Затем придумали систему бесступенчатого открытия клапанов с диапазоном открытия от 1 мм до 10 мм. Это позволило избавиться от дроссельной заслонки – двигателю стало легче «дышать». Однако избавление от дроссельной заслонки изменением высоты открытия клапанов не является самоцелью.
Контроль над работой клапанов позволяет еще больше отточить работу четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8 Детали клапанной группы
К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления (они же — «сухари»). Все описанное приведено на рисунке 4.14.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8.a Клапан
Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в головке блока цилиндров. Основными элементами клапана являются тарелка и стержень.
Рисунок 4.13 Клапан.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.
5.8.b Тарелка клапанаТарелка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8.c Стержень клапана
Стержень клапана отшлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют тарелки различных диаметров (зачастую, больший — у впускного клапана) или отличаются специальными метками.
Рисунок 4.14 Клапанный механизм.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8.d Направляющая втулка
Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в седло.
Втулки запрессовывают в головку цилиндров.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8.e Клапанная пружина
Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухарями, которые входят в выточку на стержне клапана. Иногда на клапан устанавливают две пружины: пружину меньшего диаметра — внутрь пружины большего диаметра. Это делается для того, чтобы избежать резонанса пружины на определенных частотах работы двигателя, а также для подстраховки на случай поломки пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это исключает вероятность возникновения вибрации пружины и ее поломки при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя.
При установке двух пружин их подбирают таким образом, чтобы направление навивки их витков было выполнено в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.
Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят маслосъемные колпачки.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8.f Толкатель
Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка распределительного вала на стержень клапана или на штангу. Дело в том, что передавать усилие от кулачка распредвала лучше именное через промежуточное звено – толкатель. Поскольку при длительной работе элементы клапанного механизма изнашиваются и, когда приходит время замены чрезмерно износившихся деталей, проще заменять небольшой толкатель, нежели целый распредвал или клапаны.
Рисунок 4.15 Головка блока цилиндров с элементами газораспределительного механизма.
Как было отмечено выше, сейчас получили широкое распространение так называемые гидрокомпенсаторы. «Гидро», потому что работают за счет давления моторного масла, а «компенсаторы», так как компенсируют или, проще говоря, сводят на нет зазор между кулачком распределительного вала и толкателем во время работы.
Толкатели в большинстве двигателей устанавливают без втулок непосредственно в отверстия приливов головки блока цилиндров. В некоторых двигателях для толкателей имеются направляющие втулки, отлитые секцией на несколько цилиндров.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.8.g Коромысло
Коромысло. Изменяет направление передаваемого движения. Устанавливают зачастую, когда распределительный вал один, а клапанов на цилиндр два или четыре, но расположены они особым образом (смотрите рисунок 4.
16). Коромысла устанавливают на бронзовых втулках или без втулок на осях, которые при помощи стоек закреплены на головке блока. Одно плечо коромысла располагается над стержнем клапана, а другое — под или над кулачком распределительного вала. Для регулировки зазора между стержнем клапана и коромыслом в конец коромысла вкручен регулировочный винт с контргайкой.
Рисунок 4.16 Привод клапанов через коромысло.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.9 Распределительный вал и его привод
Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные и выпускные кулачки (смотрите рисунок 4.17) и опорные шейки*.
Рисунок 4.17 Газораспределительный механизм в сборе.
Примечание
* На рисунке 4.17 опорные шейки не показаны, так как изображение схематическое и приведено для предварительного ознакомления.
Получить представление о внешнем виде распределительных валов можно из рисунка 4.18.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.9.a Кулачки
Кулачки изготавливают как одно целое с валом. Однако существуют сборные конструкции, когда кулачки напрессовывают на вал.
Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей в зависимости от количества клапанов имеются два и более кулачков: впускных и выпускных. Форма кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки для каждого цилиндра (например, впускные) располагают в четырехцилиндровых двигателях под углом 90°, в шестицилиндровых — под углом 60° и в восьмицилиндровых — под углом 45°. Разноименные кулачки (впускные и выпускные) устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения.
Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала.
Рисунок 4.18 Головка блока цилиндров с распределительными валами.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.10 Как распредвал приводится во вращение?
Распределительный вал приводится в движение коленчатым валом разными способами. Наиболее распространены цепной и поясной приводы, реже используется шестеренный или комбинированный.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.10.a Цепной привод
Цепной привод. На конце коленчатого и распределительного валов устанавливают звездочки (как на велосипеде) и надевают приводную цепь.
Для того чтобы исключить биение цепи, дополнительно устанавливают успокоитель, который представляет собой длинную планку, по которой перемещается цепь. Обычно с другой стороны устанавливают направляющую натяжителя цепи. Цепной привод можно изучить так же на рисунках 4.19 и 4.20.
Рисунок 4.19 Схема цепного привода газораспределительного механизма.
Рисунок 4.20 Пример цепного привода газораспределительного механизма.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.10.b Ременной привод
Ременной привод. На коленчатый и распределительный валы устанавливаются зубчатые шкивы, чем-то напоминающие звездочки, однако намного шире их. На эти зубчатые шкивы надевается зубчатый ремень. Для удобства снятия и установки приводного ремня устанавливают натяжитель ремня (часто автоматический). Пример привода распределительного вала (или валов) с помощью зубчатого ремня приведен на рисунках 4.
21 и 4.22.
Рисунок 4.21 Схема ременного привода газораспределительного механизма.
Рисунок 4.22 Пример ременного привода газораспределительного механизма.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.10.c Шестеренный привод
Шестеренный привод. Привод распределительного вала осуществляется от шестерни на коленчатом валу через ряд промежуточных шестерен или напрямую, как показано на рисунке 4.23.
Рисунок 4.23 Шестеренный привод газораспределительного механизма.
Комментарии пользователей (2)
Задать вопрос преподавателю (в обсуждении 2 комментариев)
4.5.11 Отключаемые клапаны
В погоне за экономичностью конструкторы решали одну из беспокоящих их проблем: что делать, когда двигатель, работая, использует всего 15–20 % своей мощности.
Такое бывает, когда мы стоим, например, в пробке или едем по трассе на крейсерской скорости.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.11.a Крейсерская скорость
Примечание
Крейсерская скорость – скорость, при которой достигаются оптимальные показатели топливной экономичности. Термин, конечно, более подходящий для авиационной промышленности, однако, если мы едем по магистрали на пятой, а то и шестой передаче, то он вполне применим и в этой отрасли.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
4.5.11.b Кулачки с «нулевой высотой»
А если мощность используется не вся, то зачем работать всем цилиндрам двигателя? Что, если взять и отключить, например, на стоящем в пробке автомобиле, два из четырех цилиндров.
Ведь пары цилиндров вполне хватит для того, чтобы двигатель работал на холостых оборотах. В оставшиеся два цилиндра перестают подавать топливо и, чтобы они попросту не перекачивали воздух по впускному и выпускному коллектору, закрывают впускные и выпускные клапаны. Для выполнения такой незамысловатой операции придумали относительно простое решение: на распределительном вале рядом с обычными кулачками расположили кулачки с «нулевой высотой», то есть они никак не воздействуют на толкатель клапана.
Так при нормальной работе распределительный вал вращается и все клапаны выполняют свое назначение, а когда возникает необходимость в отключении клапанов, открывается специальный клапан, через который моторное масло под давлением, воздействуя на распределительный вал, смещает его в направлении продольной оси; кулачки с обычным профилем как открывали, так и открывают клапаны, а там где кулачки имеют «нулевую высоту», они просто-напросто не достают до клапанов, и те, в свою очередь, стоят неподвижно.
Примечание
Различные фирмы в разные времена предложили несколько схем реализации описанной выше операции по отключению части клапанов. Выше приведен лишь один из способов.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
3. Техническое обслуживание газораспределительного механизма. Газораспределительный механизм ЗИЛ-130
Автомобильные двигатели внутреннего сгорания
2. Расчёт газораспределительного механизма
…
Восстановление клапанов двигателя ЗИЛ-130
1. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
При наличии трещин клапан бракуется. Деформация стержня клапана устраняется статической правкой. Износ стержня устраняется хромированием или железнением…
Газораспределительный механизм ЗИЛ-130
2. Устройство и принцип работы газораспределительного механизма ЗИЛ-130
Газораспределительный механизм:
В двигателях внутреннего сгорания своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов обеспечивается газораспределительным механизмом.
..
ГРМ грузового автомобиля Skania 114L
1.1.2 Конструкция и работа газораспределительного механизма
Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу, передаточные детали и распределительные валы с приводом…
Диагностирование, техническое обслуживание и ремонт кривошипно-шатунного механизма д.в.с. КАМАЗ 740
1.6 Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма
При ЕО двигатель очищают от грязи, проверяют его состояние визуально и прослушивают работу в разных режимах. При ТО-1 проверить крепление опор двигателя. Проверить герметичность соединения головки цилиндров, поддона картера…
Заправочная установка ОЗ-5467
Техническое обслуживание
Своевременное техниче-ское обслуживание является одним из основных условий беспере-бойной работы агрегата.
Периодичность обслуживания за агрегатом совмещена с пе-риодичностью технического обслуживания за шасси..
.
Организация технологического процесса ремонта двигателя
1.6 Разработка диагностирования газораспределительного механизма двигателя СМД-62
Основные параметры технического состояния механизма газораспределения: это неплотное прилегание клапанов к гнездам головки, наличие зазора между стержнями клапанов и бойками коромысла, несоответствие фазы газораспределения, износ кулачков…
Разработка технологии восстановления клапана автомобиля ГАЗ-24
4. Восстановление деталей газораспределительного механизма
При наличии трещин клапан бракуется. Деформация стержня клапана устраняется статической правкой. Износ стержня устраняется хромированием или железнением…
Ремонт газораспределительного механизма ЗИЛ-508-10 на моторном цехе автотранспортного объединения
1.1 Устройство и принцип действия газораспределительного механизма
Газораспределительный механизм предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя топливно-воздушной смеси и выпуска из цилиндров отработавших газов.
На д.в.с. ЗИЛ-508.10 (рис…
Ремонт газораспределительного механизма ЗИЛ-508-10 на моторном цехе автотранспортного объединения
2.7 Техническое обслуживание газораспределительного механизма
Ежедневное обслуживание механизмов двигателя подразделяется на работы перед выездом автомобиля и работы после завершения поездок. Перед выездом автомобиля необходимо проверить визуально и на слух работу двигателя…
Ремонт газораспределительного механизма ЗИЛ-508-10 на моторном цехе автотранспортного объединения
2.8 Диагностирование неисправностей газораспределительного механизма
Диагностика ГРМ является весьма ответственной и сложной операцией. Исследования показывают, что на эти механизмы приходится около 20% отказов двигателя, а на устранение отказов — около половины трудоёмкости ремонта и обслуживания…
Ремонт газораспределительного механизма ЗИЛ-508-10 на моторном цехе автотранспортного объединения
2.9 Ремонт газораспределительного механизма
Основными дефектами распределительного механизма изгиб, износ опорных шеек и шейки под распределительную шестерню, износ кулачков.
Биение промежуточных опорных шеек проверяют при установке вала в призме на крайние опорные шейки…
Ремонт кривошипно–шатунного механизма
Техническое обслуживание кривошипно — шатунного механизма
Проверка технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма производится с целью определения возможности их дальнейшей установки на автомобиль либо необходимости их ремонта или замены…
Сцепление ВАЗ 2108
4. Техническое обслуживание механизма сцепления
4.1 Основные неисправности Следует напомнить, что сцепление работает в масляной ванне. Масло в холодном двигателе и особенно в холодное время суток и года (утром и тем более после заморозков) имеет большую вязкость…
Техническое обслуживание и ремонт автомобиля ВАЗ-2106
2. Ремонт газораспределительного механизма. Замена распределительного вала в комплекте с корпусом подшипников на двигателе ВАЗ-2106
Назначение и устройство ГРМ
Газораспределительный механизм (сокращенное наименование — ГРМ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и.
..
Газораспределительные системы | Swagelok
Полностью собранные и испытанные газораспределительные панели для промышленного применения
Газораспределительные системы должны безопасно и эффективно доставлять газы от источника высокого давления до конечного процесса при давлении и скорости потока, требуемых для каждого применения. Однако, когда работа системы не интуитивно понятна, когда присутствуют утечки или когда газовые панели трудно обслуживать, могут возникнуть проблемы.
- Незамеченные утечки дорогостоящих газов могут снизить вашу рентабельность
- Утечки бытовых газов могут угрожать эффективности процесса и повышать эксплуатационные расходы
- Многие типы утечек также могут создавать угрозу безопасности членов вашей команды
- Проблемы с системой подачи газа могут привести к прерыванию процесса и незапланированному простою
Часто промышленные объекты не имеют опыта или ресурсов по снижению давления для эффективного решения этих проблем в своих газораспределительных системах.
ПОЛУЧИТЕ ПОМОЩЬ ОТ SWAGELOK, Норвегия
Узнайте, как наши консультанты помогают небольшим командам оптимизировать и лучше управлять обширными газораспределительными системами с помощью нашей программы газораспределения.
Газораспределительные системы Swagelok®
Независимо от того, требуется ли вам стандартное решение или индивидуальный заказ, мы можем спроектировать и собрать подходящую для вас систему подачи газа. Наши стандартные панели подачи газа поставляются полностью собранными и испытанными. Их легко заказать в нашем руководстве по применению в виде отдельных артикулов, что сводит к минимуму время, затрачиваемое вашими инженерами на спецификацию и закупку новых систем. Они также легко настраиваются — мы можем добавлять функции или вносить изменения по мере необходимости в соответствии с вашими требованиями.
Мы разрабатываем газораспределительные системы Swagelok на основе передового опыта.
Наши модульные панели имеют минимальное количество резьбовых соединений для уменьшения потенциальных точек утечки, а также интуитивно понятные маркировки, обеспечивающие безопасное и простое использование и техническое обслуживание. На все наши газораспределительные системы распространяется ограниченная пожизненная гарантия Swagelok.
Послушайте, как наши инженеры рассказывают о различных предлагаемых нами подсистемах распределения газа, разработанных Swagelok, и о преимуществах, которые они могут предоставить вам.
Модульные подсистемы газораспределения на выбор
Газораспределительные системы Swagelok строятся на основе одной или нескольких ступеней регулирования давления и могут включать четыре подсистемы:
- Вход источника Swagelok® (SSI)
- Газовая панель Swagelok® (SGP)
- Переходник Swagelok® (SCO)
- Swagelok® точка использования (SPU)
ЗАГРУЗИТЕ НАШЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ
Впускное отверстие источника Swagelok® (SSI)
Вход источника устанавливает соединение между источником газа высокого давления и системой распределения.
Важно, чтобы впускной патрубок имел соответствующие соединения с цилиндром; шланги; трубки; фильтры; а также функции вентиляции, продувки и сброса, чтобы обеспечить безопасную подачу газа в первичный регулятор давления газа или автоматическое переключение.
Для одного газового баллона узел может быть таким же простым, как шланг и соединитель, в то время как для нескольких баллонов может потребоваться коллектор, включающий множество шлангов и клапанов.
Мы предлагаем:
- Широкие возможности настройки для продувки или выпуска газов при замене баллонов, что всегда обеспечивает безопасность оператора
- Доступный вариант вентиляции отдельных линий для увеличения времени безотказной работы
Чем могут помочь наши местные консультанты
Легко предположить, что впускное отверстие источника будет поставляться в стандартной комплектации с новой газовой панелью и будет использовать правильный разъем баллона, но это не всегда так. Наши консультанты позаботятся о том, чтобы все компоненты были включены и правильно указаны с минимальным количеством точек подключения, шлангами, которые не падают на землю, и надлежащим образом поддерживаемыми компонентами.
Кроме того, мы можем посоветовать, когда для определенных газов может потребоваться использование специальных шлангов.
Газовая панель Swagelok® (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 помощью одного регулятора давления, либо в две ступени с помощью двойного регулятора давления.
Мы предлагаем:
- Модульные панели, которые просты в обслуживании, так как любая часть может быть отсоединена с помощью соединения Swagelok, поэтому панель никогда не нужно снимать
- Опции, реализованные вокруг регулятора и клапанов для цветовой маркировки, если это необходимо для вашего объекта
Чем могут помочь наши местные консультанты
Определение правильного давления на входе и нагнетании может быть затруднено — наши консультанты четко разъяснят соображения для различных сред.
Мы также можем помочь вам понять, где требуется двухступенчатый регулятор — многие клиенты с удивлением узнают, что для большинства бутылок не требуется двухступенчатое решение.
Замена Swagelok® (SCO)
Автоматическая система 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 устанавливать точки переключения, указанные заказчиком, что помогает уменьшить потери газа, остающегося в баллонах.
Мы предлагаем:
- Больше уверенности в неизменности точки переключения
- Дополнительный линейный регулятор, если ваша система включает в себя регулятор точки использования на выходе — это может исключить дополнительные расходы на регулятор на SCO
- Гибкость настройки давления переключения в соответствии с вашими требованиями
Чем могут помочь наши местные консультанты
Автоматические системы переключения широко используются, но часто не совсем понятны.
Кроме того, универсальное решение, как правило, применяется ко многим различным системам, параметры и потребности которых могут различаться. Мы можем помочь вашей команде лучше понять функциональные возможности системы, чтобы устранить неопределенность при эксплуатации, устранении неполадок и обслуживании.
Точка использования Swagelok® (SPU)
Точка использования обеспечивает последний важный этап 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 предлагают удобный и точный метод регулировки давления в соответствии с потребностями испытательного стенда или оборудования.
Мы предлагаем:
- Стандартизация и постоянная работа на месте использования
- Поток сверху вниз или снизу вверх для удовлетворения ваших потребностей в настройке
- Варианты плоской пластины, крепления снизу, сверху и настенного крепления
- Компактный дизайн
Чем могут помочь наши местные консультанты
Мы можем показать вам скрытую экономию, например, как можно использовать одноступенчатый ЗВП для минимизации затрат, когда допускается разное линейное давление между ЗВП и ПСУ.
Все подсистемы Swagelok® легко настраиваются в соответствии с вашими требованиями, и наши консультанты помогут вам выбрать наилучшие компоненты для работы и обеспечат подходящий вариант монтажа, сводящий к минимуму вероятность повреждения.
ЗАПРОС ИНФОРМАЦИИ О ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
Газораспределительный механизм — клапанная группа
Содержание
- Назначение и виды ГРМ:
- 1.1. Назначение газораспределительного механизма:
- 1.2. Назначение группы клапанов:
- 1.3. Типы ГРМ:
- 1.4. Сравнение типов ГРМ:
- Устройство клапанной группы:
- 2.1. Клапанное устройство:
- 2.2. Соединение клапана с его пружиной:
- 2.3. Расположение седла клапана:
- 2.4. Расположение направляющих клапанов:
- 2.5. Устройство пружин:
- 2.6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:
- Работа клапанной группы:
- 3.1. Механизм синхронизации:
- 3. 2 Действие привода ГРМ:
- 3.3. Схема газораспределения:
- Диагностика, обслуживание, ремонт:
- 4.1. Диагностика
- Временные методы диагностики:
- 4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:
- 4.3. Ремонт клапанной группы:
- Вопросы-ответы:
2 Действие привода ГРМ:Назначение и виды ГРМ:
1.1. Назначение газораспределительного механизма:
Назначение газораспределительного механизма — подача свежей топливной смеси в цилиндры двигателя и выпуск отработавших газов. Газообмен осуществляется через входное и выходное отверстия, герметично закрытые элементами ремня ГРМ в соответствии с принятым порядком работы двигателя.
1.2. Назначение группы клапанов:
назначение группы клапанов — герметично закрыть впускные и выпускные отверстия и открыть их в заданное время на заданное время.
1.3. Типы ГРМ:
в зависимости от органов, посредством которых цилиндры двигателя сообщаются с окружающей средой, ГРМ бывают клапанными, золотниковыми и комбинированными.
1.4. Сравнение типов фаз газораспределения:
фаза газораспределения является наиболее распространенной благодаря относительно простой конструкции и надежной работе. Идеальная и надежная герметизация рабочего пространства, достигаемая за счет того, что клапаны остаются неподвижными при высоком давлении в цилиндрах, дает серьезное преимущество перед клапанным или комбинированным ремнем ГРМ. Поэтому все чаще используются фазы газораспределения.
Клапанное групповое устройство:
2.1. Устройство клапана:
Клапаны двигателя состоят из штока и головки. Головки чаще всего делают плоскими, выпуклыми или колокольчатыми. Головка имеет небольшой цилиндрический пояс (около 2 мм) и уплотнительную фаску под углом 45˚ или 30˚. Цилиндрический ремень позволяет, с одной стороны, сохранить основной диаметр клапана при шлифовке уплотнительной фаски, а с другой стороны, повысить жесткость клапана и тем самым предотвратить деформацию. Наиболее распространены клапаны с плоской головкой и уплотнительной фаской под углом 45° (чаще всего это впускные клапаны), причем для улучшения наполнения и очистки цилиндров впускной клапан имеет больший диаметр, чем выпускной.
Выпускные клапаны часто изготавливаются с куполообразной шаровой головкой.
Это улучшает поток выхлопных газов из цилиндров, а также увеличивает прочность и жесткость клапана. Для улучшения условий отвода тепла от головки клапана и повышения общей недеформируемости клапана переход между головкой и штоком выполнен под углом 10˚ — 30˚ и с большим радиусом кривизны. На верхнем конце стержня клапана выполнены канавки конической, цилиндрической или специальной формы в зависимости от принятого способа крепления пружины к клапану. Натриевое охлаждение используется в ряде двигателей для снижения термической нагрузки на разрывные клапаны. Для этого клапан делают полым, а образовавшуюся полость наполовину заполняют натрием, температура плавления которого равна 100°С. При работе двигателя натрий плавится и, двигаясь в полости клапана, отдает тепло от горячей головки к штоку охладителя, а оттуда к приводу клапана.
2.2. Соединение клапана с его пружиной:
конструкции этого узла крайне разнообразны, но наиболее распространена конструкция с полуконусами.
С помощью двух полуконусов, входящих в каналы, выполненные в стержне клапана, прижимается пластина, удерживающая пружину и не позволяющая разобрать узел. Это создает соединение между пружиной и клапаном.
2.3. Расположение седла клапана:
Во всех современных двигателях седла выпускных клапанов изготавливаются отдельно от головки блока цилиндров. Они также используются для присосок, когда головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава. Когда это чугун, седла делаются в нем. Конструктивно седло представляет собой кольцо, которое крепится к головке блока цилиндров в специально выточенном посадочном месте. При этом на наружной поверхности седла иногда делают канавки, которые при надавливании на седло заполняются материалом ГБЦ, обеспечивая тем самым их надежное крепление. Помимо зажима, крепление может осуществляться и путем качания седла. Для обеспечения герметичности рабочего пространства при закрытом клапане рабочая поверхность седла должна быть обработана под тем же углом, что и уплотнительная фаска головки клапана.
Для этого седла обрабатывают специальными инструментами с углами заточки не 15, не 45˚ и 75˚ для получения уплотнительной ленты под углом 45˚ и шириной около 2 мм. Остальные углы сделаны для улучшения обтекания седла.
2.4. Направляющие клапанов Расположение:
конструкция направляющих очень разнообразна. Чаще всего используются направляющие с гладкой внешней поверхностью, которые изготавливаются на бесцентровом сантехническом станке. Направляющие с внешним удерживающим хомутом крепить удобнее, но сложнее в изготовлении. Для этого целесообразнее вместо ремня сделать в направляющей канал для стопорного кольца. Направляющие выпускных клапанов часто используются для защиты их от окислительного воздействия горячего потока выхлопных газов. В этом случае делаются более длинные направляющие, остальная часть которых находится в выпускном канале ГБЦ. По мере уменьшения расстояния между направляющей и головкой клапана отверстие в направляющей со стороны головки клапана сужается или расширяется в области головки клапана.
2.5. Устройство пружин:
В современных двигателях наиболее распространены цилиндрические пружины с постоянным шагом. Для образования опорных поверхностей концы витков пружины сближены друг с другом и уложены лбами внахлест, в результате чего общее число витков в два-три раза превышает число рабочих пружин. Концевые витки поддерживаются с одной стороны пластины и с другой стороны головки блока цилиндров или блока цилиндров. Если есть риск резонанса, пружины клапанов делают с переменным шагом. Ступенчатый редуктор изгибается либо от одного конца пружины к другому, либо от середины к обоим концам. При открытии клапана ближайшие друг к другу витки соприкасаются, в результате чего число рабочих витков уменьшается, а частота свободных колебаний пружины увеличивается. Это устраняет условия для резонанса. Для этой же цели иногда применяют конические пружины, собственная частота которых изменяется по их длине и исключается возникновение резонанса.
2.6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:
• Клапаны.
Всасывающие клапаны изготавливаются из хромовой (40x), хромоникелевой (40XN) и других легированных сталей. Выпускные клапаны изготавливаются из жаропрочных сталей с высоким содержанием хрома, никеля и других легирующих металлов: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА.
• Седла клапанов — используйте жаропрочные стали, легированный чугун, алюминиевую бронзу или металлокерамику.
• Направляющие клапана сложны в изготовлении и требуют материалов с высокой термической и износостойкостью и хорошей теплопроводностью, таких как серый перлитный чугун и алюминиевая бронза.
• Пружины – изготавливаются путем намотки проволоки из пружины стомы, например 65G, 60C2A, 50HFA.
Работа группы клапанов:
3.1. Механизм синхронизации:
механизм синхронизации кинематически связан с коленчатым валом, перемещаясь синхронно с ним. Ремень ГРМ открывает и перекрывает впускные и выпускные каналы отдельных цилиндров в соответствии с принятым порядком работы. Это процесс газообмена в цилиндрах.
3.2 Действие привода ГРМ:
Привод ГРМ зависит от расположения распределительного вала.
• С нижним валом — сквозные цилиндрические шестерни для более плавной работы выполнены с наклонными зубьями, а для бесшумной работы зубчатый венец изготовлен из текстолита. Для обеспечения привода на большее расстояние используется паразитная шестерня или цепь.
• С верхним валом — роликовая цепь. Относительно низкий уровень шума, простая конструкция, малый вес, но схема будет изнашиваться и растягиваться. Через зубчатый ремень на основе неопрена, армированный стальной проволокой и покрытый износостойким нейлоновым слоем. Простой дизайн, бесшумная работа.
3.3. Схема газораспределения:
Суммарное проходное сечение, предусмотренное для прохождения газов через клапан, зависит от продолжительности его открытия. Как известно, в четырехтактных двигателях для осуществления тактов впуска и выпуска предусмотрен один ход поршня, соответствующий повороту коленчатого вала на 180˚.
Однако опыт показал, что для лучшего наполнения и очистки цилиндра необходимо, чтобы продолжительность процессов наполнения и опорожнения была больше соответствующих ходов поршня, т. е. открытие и закрытие клапанов не должно производиться на мертвые точки хода поршня, но с некоторым опережением или запаздыванием.
Время открытия и закрытия клапана выражается в углах поворота коленчатого вала и называется фазами газораспределения. Для большей достоверности эти фазы выполнены в виде круговых диаграмм (рис. 1).
Всасывающий клапан обычно открывается с углом обгона φ1 = 5˚ — 30˚ до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки. Это обеспечивает определенное поперечное сечение клапана в самом начале хода наполнения и, таким образом, улучшает наполнение цилиндра. Закрытие всасывающего клапана производится с углом задержки φ2 = 30˚ — 9°.0° после прохождения поршнем нижней мертвой точки. Задержка закрытия впускного клапана позволяет использовать расход свежего топлива на впуске для улучшения заправки и, следовательно, увеличения мощности двигателя.
Выпускной клапан открывается с углом обгона φ3 = 40˚ — 80˚, т.е. в конце такта, когда давление газов в цилиндре относительно высокое (0,4 — 0,5 МПа). Интенсивный выброс газового баллона, начатый при этом давлении, приводит к быстрому падению давлений и их температуры, что значительно снижает работу по вытеснению рабочих газов. Выпускной клапан закрывается с углом задержки φ4 = 5˚ — 45˚. Эта задержка обеспечивает хорошую очистку камеры сгорания от выхлопных газов.
Диагностика, обслуживание, ремонт:
4.1. Диагностика
Диагностические знаки:
- • Пониженная мощность ДВС:
- Уменьшенный клиренс;
- Неполная посадка клапана;
- Заклинившие клапаны.
• Увеличенный расход топлива: - Уменьшенный зазор между клапанами и толкателями;
- Неполная посадка клапана;
- Заклинившие клапаны.
• Износ в двигателях внутреннего сгорания: - Износ распределительного вала;
- открытие кулачков распределительных валов;
- Увеличенный зазор между стержнями клапанов и втулками клапанов;
- Большой зазор между клапанами и толкателями;
- перелом, нарушение эластичности пружин клапанов.
• Индикатор низкого давления: - Седла клапанов мягкие;
- Мягкая или сломанная пружина клапана;
- Прогоревший клапан;
- прогоревшая или порванная прокладка ГБЦ;
- Неотрегулированный тепловой зазор.
• Индикатор высокого давления. - Уменьшенная высота головы;
Методы диагностики ГРМ:
• Измерение давления в цилиндре в конце такта сжатия. При измерении должны быть соблюдены следующие условия: двигатель внутреннего сгорания должен быть прогрет до рабочей температуры; Свечи зажигания должны быть удалены; Центральный кабель индукционной катушки должен быть смазан маслом, а дроссельный клапан и воздушный клапан должны быть открыты. Измерение выполняется с помощью компрессоров. Разница давлений между отдельными цилиндрами не должна превышать 5%.
4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:
Проверка и регулировка теплового зазора осуществляется с помощью манометрических пластин в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя, начиная с первого цилиндра.
Зазор отрегулирован правильно, если толщиномер, соответствующий нормальному зазору, проходит свободно. При регулировке зазора, удерживая регулировочный винт отверткой, ослабьте контргайку, установите зазорную пластину между штоком клапана и муфтой и поверните регулировочный винт, чтобы установить требуемый зазор. Затем затягивается стопорная гайка.
4.3. Ремонт клапанной группы:
• Ремонт арматуры — основные неисправности — износ конической рабочей поверхности, износ штока и растрескивание. Если головки горят или трескаются, клапаны утилизируют. Искривленные стержни клапанов выпрямляются на ручном прессе с помощью приспособления. Изношенные стержни клапанов ремонтируются путем хронирования или утюжки, а затем шлифуются до номинального или увеличенного размера. Изношенная рабочая поверхность головки клапана шлифуется до ремонтного размера. Клапаны притираются к седлам с помощью абразивных паст. Точность притирки проверяют заливкой керосина на откидные вентили, если он не течет, то притирка хорошая в течение 4-5 минут.
Пружины клапанов не восстанавливаются, а заменяются новыми.
Вопросы и ответы:
Что входит в газораспределительный механизм? Он расположен в головке блока цилиндров. В его конструкцию входят: станина распределительного вала, распределительный вал, клапаны, коромысла, толкатели, гидрокомпенсаторы и, в некоторых моделях, фазовращатель.
ДДля чего нужны фазы двигателя? Этот механизм обеспечивает своевременную подачу свежей порции топливовоздушной смеси и удаление выхлопных газов. В зависимости от модификации может изменяться момент фаз газораспределения.
Где находится газораспределительный механизм? В современном двигателе внутреннего сгорания газораспределительный механизм расположен над блоком цилиндров в головке блока цилиндров.
Главная » Блог » Устройство автомобиля » Газораспределительный механизм — клапанная группа
Газораспределительный механизм — клапанная группа
Содержание
- Назначение и виды ГРМ:
- 1. 1. Назначение газораспределительного механизма:
- 1.2. Назначение группы клапанов:
- 1.3. Типы ГРМ:
- 1.4. Сравнение типов ГРМ:
- 1.
- Устройство клапанной группы:
- 2.1. Клапанное устройство:
- 2.2. Подсоединение клапана к его пружине:
- 2.3. Расположение седла клапана:
- 2.4. Расположение направляющих клапанов:
- 2.5. Устройство пружин:
- 2.6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:
- Работа клапанной группы:
- 3.1. Механизм синхронизации:
- 3.2 Действие привода ГРМ:
- 3.3. Схема газораспределения:
- Диагностика, обслуживание, ремонт:
- 4.1. Диагностика
- Временные методы диагностики:
- 4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:
- 4.3. Ремонт клапанной группы:
- Вопросы-ответы:
1. Назначение газораспределительного механизма:Назначение и виды ГРМ:
1.1. Назначение механизма газораспределения:
Назначение газораспределительного механизма — пропускать свежую топливную смесь в цилиндры двигателя и выпускать выхлопные газы.
Газообмен осуществляется через входное и выходное отверстия, герметично закрытые элементами ремня ГРМ в соответствии с принятым порядком работы двигателя.
1.2. Назначение группы клапанов:
назначение группы клапанов — герметично закрыть впускные и выпускные отверстия и открыть их в заданное время на заданное время.
1.3. Типы ГРМ:
в зависимости от органов, посредством которых цилиндры двигателя сообщаются с окружающей средой, ГРМ бывают клапанными, золотниковыми и комбинированными.
1.4. Сравнение типов фаз газораспределения:
фаза газораспределения является наиболее распространенной благодаря относительно простой конструкции и надежной работе. Идеальная и надежная герметизация рабочего пространства, достигаемая за счет того, что клапаны остаются неподвижными при высоком давлении в цилиндрах, дает серьезное преимущество перед клапанным или комбинированным ремнем ГРМ. Поэтому все чаще используются фазы газораспределения.
Клапанное групповое устройство:
2.
1. Устройство клапана:Клапаны двигателя состоят из штока и головки. Головки чаще всего делают плоскими, выпуклыми или колокольчатыми. Головка имеет небольшой цилиндрический пояс (около 2 мм) и уплотнительную фаску под углом 45˚ или 30˚. Цилиндрический ремень позволяет, с одной стороны, сохранить основной диаметр клапана при шлифовке уплотнительной фаски, а с другой стороны, повысить жесткость клапана и тем самым предотвратить деформацию. Наиболее распространены клапаны с плоской головкой и уплотнительной фаской под углом 45° (чаще всего это впускные клапаны), причем для улучшения наполнения и очистки цилиндров впускной клапан имеет больший диаметр, чем выпускной. Выпускные клапаны часто изготавливаются с куполообразной шаровой головкой.
Это улучшает поток выхлопных газов из цилиндров, а также увеличивает прочность и жесткость клапана. Для улучшения условий отвода тепла от головки клапана и повышения общей недеформируемости клапана переход между головкой и штоком выполнен под углом 10˚ — 30˚ и с большим радиусом кривизны.
На верхнем конце стержня клапана выполнены канавки конической, цилиндрической или специальной формы в зависимости от принятого способа крепления пружины к клапану. Натриевое охлаждение используется в ряде двигателей для снижения термической нагрузки на разрывные клапаны. Для этого клапан делают полым, а образовавшуюся полость наполовину заполняют натрием, температура плавления которого равна 100°С. При работе двигателя натрий плавится и, двигаясь в полости клапана, отдает тепло от горячей головки к штоку охладителя, а оттуда к приводу клапана.
2.2. Соединение клапана с его пружиной:
конструкции этого узла крайне разнообразны, но наиболее распространена конструкция с полуконусами. С помощью двух полуконусов, входящих в каналы, выполненные в стержне клапана, прижимается пластина, удерживающая пружину и не позволяющая разобрать узел. Это создает соединение между пружиной и клапаном.
2.3. Расположение седла клапана:
Во всех современных двигателях седла выпускных клапанов изготавливаются отдельно от головки блока цилиндров.
Они также используются для присосок, когда головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава. Когда это чугун, седла делаются в нем. Конструктивно седло представляет собой кольцо, которое крепится к головке блока цилиндров в специально выточенном посадочном месте. При этом на наружной поверхности седла иногда делают канавки, которые при надавливании на седло заполняются материалом ГБЦ, обеспечивая тем самым их надежное крепление. Помимо зажима, крепление может осуществляться и путем качания седла. Для обеспечения герметичности рабочего пространства при закрытом клапане рабочая поверхность седла должна быть обработана под тем же углом, что и уплотнительная фаска головки клапана. Для этого седла обрабатывают специальными инструментами с углами заточки не 15, не 45˚ и 75˚ для получения уплотнительной ленты под углом 45˚ и шириной около 2 мм. Остальные углы сделаны для улучшения обтекания седла.
2.4. Направляющие клапанов Расположение:
конструкция направляющих очень разнообразна.
Чаще всего используются направляющие с гладкой внешней поверхностью, которые изготавливаются на бесцентровом сантехническом станке. Направляющие с внешним удерживающим хомутом крепить удобнее, но сложнее в изготовлении. Для этого целесообразнее вместо ремня сделать в направляющей канал для стопорного кольца. Направляющие выпускных клапанов часто используются для защиты их от окислительного воздействия горячего потока выхлопных газов. В этом случае делаются более длинные направляющие, остальная часть которых находится в выпускном канале ГБЦ. По мере уменьшения расстояния между направляющей и головкой клапана отверстие в направляющей со стороны головки клапана сужается или расширяется в области головки клапана.
2.5. Устройство пружин:
В современных двигателях наиболее распространены цилиндрические пружины с постоянным шагом. Для образования опорных поверхностей концы витков пружины сближены друг с другом и уложены лбами внахлест, в результате чего общее число витков в два-три раза превышает число рабочих пружин.
Концевые витки поддерживаются с одной стороны пластины и с другой стороны головки блока цилиндров или блока цилиндров. Если есть риск резонанса, пружины клапанов делают с переменным шагом. Ступенчатый редуктор изгибается либо от одного конца пружины к другому, либо от середины к обоим концам. При открытии клапана ближайшие друг к другу витки соприкасаются, в результате чего число рабочих витков уменьшается, а частота свободных колебаний пружины увеличивается. Это устраняет условия для резонанса. Для этой же цели иногда применяют конические пружины, собственная частота которых изменяется по их длине и исключается возникновение резонанса.
2.6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:
• Клапаны. Всасывающие клапаны изготавливаются из хромовой (40x), хромоникелевой (40XN) и других легированных сталей. Выпускные клапаны изготавливаются из жаропрочных сталей с высоким содержанием хрома, никеля и других легирующих металлов: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА.
• Седла клапанов — используйте жаропрочные стали, легированный чугун, алюминиевую бронзу или металлокерамику.
• Направляющие клапана сложны в изготовлении и требуют материалов с высокой термической и износостойкостью и хорошей теплопроводностью, таких как серый перлитный чугун и алюминиевая бронза.
• Пружины – изготавливаются путем намотки проволоки из пружины стомы, например 65G, 60C2A, 50HFA.
Работа группы клапанов:
3.1. Механизм синхронизации:
механизм синхронизации кинематически связан с коленчатым валом, перемещаясь синхронно с ним. Ремень ГРМ открывает и перекрывает впускные и выпускные каналы отдельных цилиндров в соответствии с принятым порядком работы. Это процесс газообмена в цилиндрах.
3.2 Действие привода ГРМ:
Привод ГРМ зависит от расположения распределительного вала.
• С нижним валом — сквозные цилиндрические шестерни для более плавной работы выполнены с наклонными зубьями, а для бесшумной работы зубчатый венец изготовлен из текстолита. Для обеспечения привода на большее расстояние используется паразитная шестерня или цепь.
• С верхним валом — роликовая цепь. Относительно низкий уровень шума, простая конструкция, малый вес, но схема будет изнашиваться и растягиваться. Через зубчатый ремень на основе неопрена, армированный стальной проволокой и покрытый износостойким нейлоновым слоем. Простой дизайн, бесшумная работа.
3.3. Схема газораспределения:
Суммарное проходное сечение, предусмотренное для прохождения газов через клапан, зависит от продолжительности его открытия. Как известно, в четырехтактных двигателях для осуществления тактов впуска и выпуска предусмотрен один ход поршня, соответствующий повороту коленчатого вала на 180˚. Однако опыт показал, что для лучшего наполнения и очистки цилиндра необходимо, чтобы продолжительность процессов наполнения и опорожнения была больше соответствующих ходов поршня, т. е. открытие и закрытие клапанов не должно производиться на мертвые точки хода поршня, но с некоторым опережением или запаздыванием.
Время открытия и закрытия клапана выражается в углах поворота коленчатого вала и называется фазами газораспределения.
Для большей достоверности эти фазы выполнены в виде круговых диаграмм (рис. 1).
Всасывающий клапан обычно открывается с углом обгона φ1 = 5˚ — 30˚ до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки. Это обеспечивает определенное поперечное сечение клапана в самом начале хода наполнения и, таким образом, улучшает наполнение цилиндра. Закрытие всасывающего клапана производится с углом задержки φ2 = 30˚ — 9°.0° после прохождения поршнем нижней мертвой точки. Задержка закрытия впускного клапана позволяет использовать расход свежего топлива на впуске для улучшения заправки и, следовательно, увеличения мощности двигателя.
Выпускной клапан открывается с углом обгона φ3 = 40˚ — 80˚, т.е. в конце такта, когда давление газов в цилиндре относительно высокое (0,4 — 0,5 МПа). Интенсивный выброс газового баллона, начатый при этом давлении, приводит к быстрому падению давлений и их температуры, что значительно снижает работу по вытеснению рабочих газов. Выпускной клапан закрывается с углом задержки φ4 = 5˚ — 45˚.
Эта задержка обеспечивает хорошую очистку камеры сгорания от выхлопных газов.
Диагностика, обслуживание, ремонт:
4.1. Диагностика
Диагностические знаки:
- • Пониженная мощность ДВС:
- Уменьшенный клиренс;
- Неполная посадка клапана;
- Заклинившие клапаны.
• Увеличенный расход топлива: - Уменьшенный зазор между клапанами и толкателями;
- Неполная посадка клапана;
- Заклинившие клапаны.
• Износ в двигателях внутреннего сгорания: - Износ распределительного вала;
- открытие кулачков распределительных валов;
- Увеличенный зазор между стержнями клапанов и втулками клапанов;
- Большой зазор между клапанами и толкателями;
- перелом, нарушение эластичности пружин клапанов.
• Индикатор низкого давления: - Седла клапанов мягкие;
- Мягкая или сломанная пружина клапана;
- Прогоревший клапан;
- прогоревшая или порванная прокладка ГБЦ;
- Неотрегулированный тепловой зазор.
• Индикатор высокого давления. - Уменьшенная высота головы;
Методы диагностики ГРМ:
• Измерение давления в цилиндре в конце такта сжатия. При измерении должны быть соблюдены следующие условия: двигатель внутреннего сгорания должен быть прогрет до рабочей температуры; Свечи зажигания должны быть удалены; Центральный кабель индукционной катушки должен быть смазан маслом, а дроссельный клапан и воздушный клапан должны быть открыты. Измерение выполняется с помощью компрессоров. Разница давлений между отдельными цилиндрами не должна превышать 5%.
4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:
Проверка и регулировка теплового зазора осуществляется с помощью манометрических пластин в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя, начиная с первого цилиндра. Зазор отрегулирован правильно, если толщиномер, соответствующий нормальному зазору, проходит свободно. При регулировке зазора, удерживая регулировочный винт отверткой, ослабьте контргайку, установите зазорную пластину между штоком клапана и муфтой и поверните регулировочный винт, чтобы установить требуемый зазор. Затем затягивается стопорная гайка.
4.3. Ремонт клапанной группы:
• Ремонт арматуры — основные неисправности — износ конической рабочей поверхности, износ штока и растрескивание. Если головки горят или трескаются, клапаны утилизируют. Искривленные стержни клапанов выпрямляются на ручном прессе с помощью приспособления. Изношенные стержни клапанов ремонтируются путем хронирования или утюжки, а затем шлифуются до номинального или увеличенного размера. Изношенная рабочая поверхность головки клапана шлифуется до ремонтного размера. Клапаны притираются к седлам с помощью абразивных паст. Точность притирки проверяют заливкой керосина на откидные вентили, если он не течет, то притирка хорошая в течение 4-5 минут. Пружины клапанов не восстанавливаются, а заменяются новыми.
Вопросы и ответы:
Что входит в газораспределительный механизм? Он расположен в головке блока цилиндров. В его конструкцию входят: станина распределительного вала, распределительный вал, клапаны, коромысла, толкатели, гидрокомпенсаторы и, в некоторых моделях, фазовращатель.
ДДля чего нужны фазы двигателя? Этот механизм обеспечивает своевременную подачу свежей порции топливовоздушной смеси и удаление выхлопных газов. В зависимости от модификации может изменяться момент фаз газораспределения.
Где находится газораспределительный механизм? В современном двигателе внутреннего сгорания газораспределительный механизм расположен над блоком цилиндров в головке блока цилиндров.
Главная » Блог » Устройство автомобиля » Механизм газораспределения — клапанная группа
Введение в газораспределение | Свагелок
Понимание промышленных газораспределительных систем
Технический документ, посвященный проектированию, эксплуатации и техническому обслуживанию газораспределительных систем (ГРС) промышленного класса.
СВЯЖИТЕСЬ С СПЕЦИАЛИСТОМ ПО РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ГАЗА СЕГОДНЯ
Основной целью этого документа является изучение и выделение факторов, которые наиболее
непосредственное влияние на проектирование, эксплуатацию и техническое обслуживание газовой промышленности промышленного класса. системы распределения.
Мы изучаем, как и почему GDS часто представляют собой богатые возможности для операционных улучшение. Для объектов, внедряющих новые системы, «сделать все правильно в первую очередь». время» — это работа, требующая специальных знаний и опыта для оптимизации окупаемости инвестиций. Для объектов, использующих устаревшие системы, недостатки производительности часто увеличивают связанные с этим расходы и риски, связанные с неизменной работой, до неуправляемых размеров.
Чтобы лучше сформулировать проблемы, обычно связанные с надежным газораспределением, в этом техническом документе основное внимание уделяется проблемам лаборатории, объекта и менеджеры по надежности, отвечающие за обеспечение доставки газа для различных приложений без незапланированных перерывов.
В документе также рассматриваются темы, важные для проектировщиков и инженеров, занимающихся проектированием и спецификацией систем, критически важных для
производительность инженерных бригад. Кроме того, мы решим проблемы аналитических приборов и менеджеров операций, доверенных
с сохранением операционных целей, таких как пропускная способность, выход и рентабельность.
Узнайте больше о системах газораспределения
Введение в газораспределительные системы
Что такое газораспределительные системы?
Газораспределительные системы представляют собой взаимосвязанные наборы специализированных компонентов, включая регуляторы, шланги, трубки, фитинги, коллекторы и клапаны, которые подают газ от одного или нескольких источников высокого давления к назначенным точкам использования.
Где они используются?
Объекты, которые регулярно используют значительные объемы технического газа, управляют его доступ из точек использования с использованием GDS. Примеры объектов, которые обычно использовать GDS, включая:
- Лаборатории на местах (например, проверка проб)
- Промышленные операции (например, укрытия для анализаторов)
- Исследовательские центры (например, коммерческие НИОКР, государственные учреждения, университеты)
- Химические и газовые компании (например, нефть, упаковка)
- Медицинские учреждения
Почему они используются?
Объекты, использующие GDS, могут признать существенную ценность этих систем по четырем категориям производительности:
Как они используются?
В дополнение к простой функции предоставления дискретных точек доступа к управляемому газоснабжению, важность GDS заключается в ее поддержке важнейших рабочих функций, включая возможность:
- Безопасно транспортировать химически активные, токсичные и коррозионные газы без опасных утечек
- Доставка газа к точкам использования при заданном давлении в диапазоне скоростей потока
- Предотвращение внеплановых перебоев в подаче критического газа
- Работа с дорогостоящими газами высокой чистоты без загрязнения или потерь
Преодоление проблем газораспределения
Устаревшие системы в сравнении с новыми системами
При проектировании надлежащей эксплуатации и технического обслуживания
система газораспределения, полезно сравнить задачи
встречались при поддержке устаревшей GDS — возможно, одна
установлен до пребывания в должности команды, работающей в настоящее время
и поддерживать его — в отличие от требований новых установок. Несмотря на то, что между этими двумя категориями существует сходство,
различия могут потребовать изменения приоритета и акцента в
решение проблем с производительностью и обслуживанием.
Унаследованные системы
Инженеры, менеджеры и техники, ответственные за эксплуатацию и обслуживание унаследованных GDS часто сталкиваются с препятствиями, возникающими в первую очередь из-за их происхождения и конструкции. В во многих случаях система была предоставлена поставщиком газа бесплатно для клиента. Пока удобно, эти системы могут быть не оптимизированы для долгосрочной работы на основе потребности конкретных приложений. Проблемы могут возникнуть из-за:
- Универсального подхода
- Ограниченный выбор компонентов
- Предусмотренная подверженность фитингов износу во время периодического обслуживания
- Выбор материала, который соответствует минимальным нормативным и эксплуатационным требованиям
- Ограниченная поддержка по оптимизации и устранению неполадок
Без точной документации даже устаревшие системы с хорошо продуманными спецификациями
может поставить поддержку и оперативные группы с проблемами. Особенно старые конструкции
как правило, имеют неадекватную маркировку и менее интуитивны, чем их современные аналоги. Без
соответствующей диаграмме, может быть трудно быть уверенным, что даже плановое техническое обслуживание или
ремонт не оставит систему в состоянии ухудшения работоспособности или даже полного
дисфункция.
Эти проблемы могут усугубляться, когда функция системы выходит за рамки ее первоначальный объем с добавлением более новых компонентов — часто от поставщиков, отличных от те, которые использовались в первоначальном проекте. Совокупный эффект этих опасений может оставить инженеров и менеджеры с устойчивым чувством, что они унаследовали чужое неуправляемые проблемы. Как следствие, даже усилия по обнаружению утечек и ремонту могут закончиться отодвинуты на второй план или лишены приоритета из-за неопределенности результата или ожидаемых затрат.
Новые системы
Изучив некоторые проблемы, связанные с эксплуатацией устаревших систем распределения, давайте рассмотрим требования к производительности. связанных с проектированием новой системы. Понимание этих требований, которые применяются как к устранению унаследованных проблем, так и к
правильная спецификация новых систем поможет установить, как лучше всего обеспечить надежность и производительность обеих систем.
Для каждой из четырех категорий, в которых должны работать хорошо спроектированные GDS (безопасность, экономия ресурсов, время безотказной работы и стоимость), производительность может быть улучшена за счет усилий, прилагаемых в трех основных областях улучшения: тематическое образование, правильный компонент. Подбор и профессиональная консультация.
Повышенная безопасность
Независимо от горючести или воспламеняемости любой газ, выходящий из
распределительная система представляет собой потенциальный риск для безопасности. Даже инертные газы, такие как
азот может представлять опасность удушья, поскольку атмосферный кислород
уровни могут смещаться до опасной степени в закрытых помещениях. Токсичный
а реактивные газы представляют еще большую угрозу при утечке.
Арматура и противопожарная защита
Пожар становится очень серьезной опасностью везде, где три ингредиента, необходимые для горения присутствуют в одном и том же месте: топливо, тепло и кислород (как показано на диаграмме «огненный треугольник»). Пока удаление любого из трех ингредиентов предотвратит возгорание, всегда необходимо соблюдать осторожность при распределении газа Что касается возможных пожаров. Например, необнаруженные концентрации водорода или кислорода из негерметичных фитингов. могут создавать опасные условия возгорания.
Везде, где это возможно, следует проводить программы обучения и информирования о пожарах.
доступны проектировщикам систем, менеджерам и пользователям. Правила и лучшие
практика, связанная с распределением конкретных газов, всегда должна
тщательно изучены и включены в политики и руководящие принципы, наряду с
регулярные проверки их практики — для обеспечения надлежащего обращения с опасными
вещества. Лица, ответственные за проектирование системы распределения, должны быть
обучены правильному обращению со всеми потенциально вредными газами и должны отметить
проектные документы, указывающие, где и почему были предусмотрены средства безопасности.
включены в конструкцию системы.
При выборе хорошо спроектированных фитингов, более устойчивых к износу, вероятность
утечки могут быть заметно уменьшены, тем самым снижая риски, обычно связанные с
распределение как реактивных, так и инертных газов. Выбор регуляторов давления, которые
правильный размер и состав материала для предполагаемых применений также могут решить
риски, связанные с условиями избыточного давления. Тщательный отбор этих компонентов
будет способствовать не только обеспечению безопасности и здоровья персонала, но и
также может снизить возможную подверженность вторичным рискам: нормативным штрафам и/или
негативная огласка, связанная с неисправностью системы. Правильный выбор компонентов также
вносит существенный вклад в производительность и долговечность системы.
Чтобы полностью решить вопросы безопасности, профессионалы, специализирующиеся на потенциальных Опасности, связанные с газораспределением, следует учитывать при проектировании и реализации системы. Когда имеешь дело с унаследованных распределительных систем, в частности, для определить, классифицировать и расставить приоритеты любых возможных опасностей.
Экономия времени и ресурсов
Точный, предсказуемый и надежный контроль давления во всей системе основные средства, с помощью которых хорошо спроектированная GDS может способствовать эффективному использованию ресурсы объекта. Несоответствие компонентов управления давлением часто приводит к низкая эффективность системы, повышенная потребность в устранении неполадок и негативное влияние на качество или результат процесса.
Поведение компонентов системы
Функциональное понимание того, как различные регуляторы взаимодействуют для поддержания давления
во всей GDS имеет жизненно важное значение для правильного проектирования системы. Хотя GDS обычно рассматриваются как не более чем наборы
клапаны с несколькими трубками, чтобы соединить их с газовыми баллонами, правда гораздо сложнее и иногда является предметом радикальных
недоразумение. Например, рассмотрим явление, известное как «эффект давления подачи» (SPE).
Когда баллон со сжатым газом выбрасывает свое содержимое в распределительную систему с регулируемым давлением, давление на входе также падает. Если на вопрос, каково ожидаемое влияние на давление на выходе, типичный ответ предполагает соответствующее падение давления на выходе. тот конец системы.
Однако при ТФЭ происходит обратное: давление на входе падает в ответ на
опорожнение цилиндра, давление на выходе вместо этого повышается —
противоречивый результат, который часто удивляет людей. Понятно, без работы
знание SPE, явление может привести к путанице, даже порождая
уверенность в том, что один или несколько компонентов системы вышли из строя.
Устранение неполадок выполняется напрасно, а время тратится впустую.
Для противодействия SPE можно использовать несколько подходов, один из которых заключается в простом ручном сброс давления на выходе до желаемого уровня в ответ на эффект. Однако такой подход является неэффективным и громоздким во всех приложениях, кроме малоиспользуемых.
Одной из альтернатив ручному сбросу является выбор и установка «сбалансированного тарельчатого клапана». регулятор давления — тот, в котором компенсирующее выходное давление используется для противодействия эффект падения входного давления на специально разработанном тарельчатом узле.
Другой альтернативой является включение второго регулятора давления — либо встроенного в первый, либо с обоими регуляторами, содержащимися в единый встроенный корпус — для противодействия SPE в регуляторе выше по потоку с инверсией его основного эффекта нижестоящим регулятором регулятор. Эта конфигурация известна как двухступенчатая регулировка.
На примере SPE легко понять, почему понимание работы регулятора давления имеет решающее значение для правильной конструкции GDS. Подобные соображения важны и для понимания роли других компонентов, таких как регуляторы обратного давления, которые,
при неправильной интеграции может непреднамеренно ухудшить или свести на нет работу других регуляторов в системе. Обучающие программы
предоставляемые лидерами отрасли и преподавателями, могут быть эффективно использованы для надлежащего ознакомления инженеров и менеджеров с конструкцией и функциями
соображения такого характера.
Помимо понимания работы регуляторов давления, также важно ознакомиться с их работой характеристики. Они выражаются в виде графиков, известных как «кривые потока».
Кривые расхода
Регуляторы давления. Клапаны, расположенные ниже по потоку, регулируют поток — объемная мера газа, проходящего через регулятор каждую секунду.
У каждого регулятора есть соответствующая кривая расхода, которая описывает, насколько эффективно регулятор может поддерживать давление на выходе (ось Y на
график) в ответ на изменения расхода (ось X на графике), происходящие при открытии и закрытии клапанов. Как видно на схеме,
зависимость между расходом и поддерживаемым выходным давлением обратно пропорциональна: когда расход увеличивается, выходное давление уменьшается и
наоборот.
Внимательное изучение графика показывает, что существует широкий диапазон по оси X, где изменения потока приводят к относительно плавным (или «сплющенный») изменяется на поддерживаемое давление. Эта область представляет собой «идеальный рабочий диапазон» регулятора, условия системы при котором он может наиболее эффективно контролировать выходное давление. Склон этой области называют «провисанием» с совершенно ровным, горизонтальная линия является гипотетическим, но реально недостижимым идеалом.
Существуют также диапазоны на обоих концах кривой, где даже небольшие изменения расхода приводят к резким изменениям поддерживаемого давления.
В крайнем левом углу графика крутая область кривой известна как «падение нагрузки на сиденье» или «блокировка», диапазон очень низкого расхода в
что нижний клапан почти закрыт. В дальней правой части графика крутой участок кривой известен как «задавленный».
расход», диапазон высокого расхода, при котором нижний клапан находится в полностью открытом положении или почти полностью открыт. Это области потока, в которых
регулятор не может надежно контролировать давление.
Путем выбора соответствующей кривой расхода для данного «установочного давления» (давление, при котором регулятор начинает работать) и применения регулировка температуры, давления на входе и удельного веса используемого газа, ожидаемые потребности в расходе могут быть использованы для выберите регуляторы, которые будут надежно поддерживать желаемое давление.
Выбор компонентов
После того, как будут определены желаемые рабочие характеристики (т. е. расход в зависимости от давления), можно выбрать подходящие регуляторы давления для использования в любой из четырех категорий настраиваемых подсистем газовых панелей, которые обычно составляют хорошо работающую GDS.
- вход источника
- автоматическое переключение
- регулятор давления первичного газа
- точка использования
Вход источника
Вход источника – «начало» системы, точка
у которых источники газа высокого давления, часто в виде
баллоны под давлением, подаются в ГРС. Это может быть
настроен — вместе с соответствующими вспомогательными компонентами
такие как фильтры, шланги/трубки и т. д. — для одного или нескольких входов
источники, варьирующиеся по форм-фактору от одиночных панелей до
увеличенный коллектор, вмещающий несколько цилиндров.
Автоматическое переключение
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 работать в качестве основного газа. источник изменен.
Регулятор давления первичного газа
Регулятор давления первичного газа находится в «середине» системы и обеспечивает снижение начального давления до газов высокого давления питается от входа источника. Это может быть одноступенчатый или многоступенчатый регулятор (регуляторы) давления, который регулирует подачу газа на выходе. системные сегменты.
Панель в месте использования
Панель в месте использования представляет собой «конец линии», критический конечный этап, на котором газ с регулируемым давлением подается в установку
поддерживается ГДС. Панели в месте использования обычно, как минимум, снабжают операторов регулятором давления, манометром и изоляцией.
клапан для точной регулировки давления в соответствии с потребностями применения.
Рекомендации, предоставленные профессионалами, специализирующимися на разработке систем газораспределения, могут быстро вселить уверенность в процесс правильного понимания и выбора регуляторов давления. Регулируя давление «с первого раза», ненужные затраты ресурсов, включая материалы для тестирования, ресурсы проектирования и рабочие часы, сведены к минимуму.
Профессиональная консультация также может быть полезна для правильной настройки и/или подбора аксессуаров для выбранных компонентов. Например, исходные входы могут потребоваться специальные соединительные компоненты — часто с использованием специального состава материалов — при работе с высоким давлением или опасными средами. газы (например, кислород).
Увеличение времени безотказной работы
Одной из практических областей, в которой можно легко понять ценность GDS, является ее вклад
до времени безотказной работы. Благодаря интеграции высокопроизводительных, высококачественных и не требующих особого обслуживания
компоненты в конструкцию системы, подача газа с регулируемым давлением в критические
приложения, такие как анализаторы, могут работать практически без незапланированного перерыва.
Обучение проектировщиков и менеджеров систем работе с регуляторами давления позволяет интуитивно понятное понимание функциональности компонентов, обеспечивающее бесперебойную непрерывность потока газа даже при замене источников. Кроме того, путем надлежащего обучения проектировщиков систем и менеджеров по широте характеристик компонентов, они будут оснащены для включать компоненты, требующие менее частого автономного обслуживания.
Один компонент, который легко способствует бесперебойной
операция представляет собой переключение, особенно автоматическое
переключение. Переключатель представляет собой специализированную входную панель, которая
позволяет подключить два источника газа к распределительной
системы таким образом, что когда один цилиндр выбрасывает свое содержимое,
другой немедленно привлекается для обеспечения непрерывности обслуживания. Автоматическое переключение выполняет эту замену источника
без необходимости ручного вмешательства.
Консультируясь со специалистами, специализирующимися в области проектирования и работа систем газораспределения, четкая картина вопросов может быть разработано влияние на время безотказной работы. Работаю с опытные и хорошо подготовленные специалисты для выявления и классификации компонентов в соответствии с их вкладом в время безотказной работы позволяет дизайнеры, чтобы лучше сосредоточиться на функциях, которые уменьшают потребность в частое обслуживание.
Снижение затрат
Важно отметить, что хорошо спроектированная GDS может снизить эксплуатационные расходы. Как отмечалось ранее, выбор высоконадежных компонентов, использующих
материалы, подходящие для применения, могут значительно снизить частоту текущего обслуживания и осмотра, а также уменьшить
вероятная потребность в незапланированном обслуживании. Кроме того, использование надлежащей фильтрации в сочетании с точным контролем давления может помочь гарантировать, что
выход приложения не зависит от загрязнения или отклонения от спецификаций процесса.
Надлежащее обучение может помочь менеджерам и проектировщикам систем лучше согласовать свои усилия с аспектами работы системы, которые влияют расходы. Понимание того, как такие проблемы, как встроенная фильтрация и материаловедение потенциально может повлиять на производительность системы и Последующее качество может помочь избежать незапланированных расходов. Дизайн варианты, такие как модульные панели, которые включают в себя минимальную резьбу соединений, может уменьшить потенциальные точки утечки, которые могут повлиять на общие расходы. Обучение различным аспектам материаловедения связанных с газораспределением, также поможет избежать расходов, возникающих от неправильного использования материала.
Компоненты, выбранные для включения в систему распределения
всегда следует выбирать с учетом проверенной долговечности и
тщательно подобраны к ожидаемым рабочим характеристикам и требованиям к материалам. Кривые потока, например, изменяются
значительно ухудшается, когда регулятор давления используется с давлением на входе, на которое он не рассчитан. Кроме того, некоторые газы
следует использовать только с компонентами подходящего химического состава, которые точно соответствуют ожидаемой температуре и источнику
давления.
Заключение
Когда речь идет о газораспределительных системах, каждое хорошее решение — это индивидуальное решение. Будь то разработка новой GDS или исправление устаревшей системы, необходимо уделить особое внимание инфраструктуре и эксплуатационным проблемам, уникальным для приложения.
Понимание нюансов различных конфигураций и компонентов GDS может помочь организациям повысить безопасность, сохранить ресурсы, увеличить время безотказной работы и, в конечном счете, снизить затраты.
Даже имея в наличии компоненты самого высокого качества, потребность в расходе любого приложения в сочетании с взаимодействием между
источникам, регуляторам давления различных типов и выходным точкам применения требуется доскональное знание функции GDS до
разработка решения, которое работает хорошо и устойчиво.
Компания Swagelok стремится распространять эти знания не только среди наших собственных групп квалифицированных консультантов, но и среди наших клиентов и во всем мире. наша промышленность.
НАЧНИТЕ РАЗГОВОР, ОБРАЩАЯСЬ К НАШИМ СПЕЦИАЛИСТАМ ПО РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ГАЗА СЕГОДНЯ
ОБРАЩАЙТЕСЬ В МЕСТНЫЙ УПОЛНОМОЧЕННЫЙ ЦЕНТР ПРОДАЖ И ОБСЛУЖИВАНИЯ SWAGELOK
6 Основы безопасной системы распределения природного газа
Трубопроводы считается одним из самых безопасных видов системы распределения природного газа. Но они все еще требуют надлежащего планирования, активного обслуживания и мониторинга. В то время как трубопроводы редко переживают бедствия, когда они действительно переживают бедствие, результаты могут быть потрясающими и длительными.
Сегодня, мы собираемся взглянуть на то, что обеспечивает безопасность системы распределения природного газа — как до его проектирования, так и после его разработки.
1.
Трубопровод в первую очередь нуждается в правильном планированиипервое соображение безопасности для системы распределения природного газа — расположение трубопровод. Трубопроводы должны располагаться в местах, свободных от потенциальные опасности, такие как водно-болотные угодья и поймы. Их тоже надо похоронить достаточно глубоко, чтобы избежать повреждений в результате строительства или другой деятельности.
Предварительное планирование обследования могут использоваться не только для защиты трубопроводов, но и для обеспечения того, чтобы маршруты максимально эффективным. При правильном обследовании трубопроводы могут быть моделируется, чтобы определить конечные результаты сборки — и сравнить эффективность и безопасность различных вариантов.
2. Проведение надлежащих экологических исследований
До
трубопровод построен, компания также должна провести обширную экологическую
опросы. Это включает в себя обследование земли на наличие исчезающих видов или
места обитания и оценка потенциальных рисков для подземных вод.
А тщательное обследование может предотвратить многие экологические проблемы. Сегодня симуляторы можно запускать, чтобы обнаружить проблемы со стоком воды или почвы, или как потенциальные разливы может распространиться на прилегающую территорию. Проведение такой должной осмотрительности может значительно снизить воздействие на окружающую среду в случае разлива или других инцидент.
3. График регулярных осмотров трубопровода
Однократно трубопровод запущен и работает, безопасность по-прежнему должна быть главным приоритетом. Трубопроводы следует регулярно осматривать на предмет повреждений или коррозии. Дроны, также известные как БПЛА, можно использовать для регулярного обследования местности, используя сканирование LiDAR для обнаружить потенциальные проблемы, такие как чрезмерный рост.
Раньше
БПЛА, многие досмотры приходилось делать пешком. Мало того, что это отнимало много времени
и дорогая, но потенциально опасная работа. проверок не было
выполняться чаще, чем это абсолютно необходимо. Теперь о проверках
можно делать очень часто.
Еще одним преимуществом является то, что по завершении этих проверок о проблемах можно сообщить непосредственно диспетчерской группе.
4. Быстрее, эффективнее, борьба со стихийными бедствиями
Если есть проблема с трубопроводом, и дрон обнаруживает это, дрон может отправить обратно свои точные GPS-координаты, а также информацию о проблеме. индивидуальный пилотирующий дрон сможет делать снимки или другие данные датчика, так что техники, которые собираются решить проблему, не собираются слепой. Команды должны быть отправлены только один раз с правильной технологией и инструменты, что означает, что проблемы решаются намного быстрее.
Время
имеет важное значение, когда речь идет о безопасной системе распределения природного газа. Маленький
утечка может стать катастрофической, если ей позволить расти с течением времени. Итак, еще один крупный
Преимущество БПЛА в том, что они предоставляют информацию о проблемах до того, как
даже отправляется технический специалист, что делает весь процесс быстрее и эффективнее
эффективный. В противном случае, как только проблема будет обнаружена, техническим специалистам потребуется
выйти в дополнительное время, чтобы определить, какие припасы были необходимы.
5. Контроль утечек с помощью датчиков
Очевидно,
самая большая проблема безопасности — утечка. Сегодня существует множество устройств IoT и
датчики, которые могут сработать при обнаружении даже незначительной утечки. Когда эти датчики
срабатывание, компания может отключить трубопровод и немедленно отремонтировать его.
Более совершенные датчики облегчают обнаружение проблем с трубопроводами до
они когда-нибудь срабатывают. Таким образом, техническое обслуживание газовой трубы может быть выполнено до того, как газ
распределительный трубопровод нарушен.
Как эти датчики становятся более совершенными, они могут сообщать больше данных. Скоро, машинный интеллект сможет выявлять признаки сбоя до того, как они произойдут. Сегодня эти датчики могут как минимум оповещать компании сразу про течь. Оттуда они могут работать над устранением утечки как можно скорее. насколько это возможно.
6. Приверженность системе подотчетности
С регулярные проверки, обнаружение утечек и быстрая отправка, газовые компании может создать систему подотчетности и безопасности. Крайне важно, чтобы компании нести ответственность за охрану окружающей среды, следить за тем, чтобы они делают все возможное, чтобы заблаговременно обнаруживать проблемы и очень быстро реагировать на любые потенциальные проблемы.
Таким образом,
организации должны проводить проверки своих текущих функций безопасности, обеспечивать
что их процессы безопасности соблюдаются, и искать любые потенциальные пробелы
в управлении их безопасностью. Если происходят разливы и другие проблемы,
организация должна пройти полное расследование, чтобы найти источник
вопрос и решать его.
По Следуя этим шести принципам, газовые компании могут гарантировать, что их трубопроводы являются безопасными и надежными. Это не только помогает сохранить окружающую среду, но и это также уменьшает сбои и ненужные затраты.
Разумеется, все меры безопасности начинаются с опроса. Без обследования сама установка трубопровода может находиться в потенциально опасной, сложной для обслуживания или иным образом непригодной для эксплуатации зоне. Свяжитесь с Landpoint сегодня, чтобы узнать больше об услугах, которые мы предоставляем для природного газа и не только.
Краткая история природного газа
Хотя природный газ известен с древних времен, его коммерческое использование началось относительно недавно. Около 1000 г. до н.э. знаменитый Оракул в Дельфах, на горе Парнас в Древней Греции, был построен там, где природный газ просачивался из-под земли в виде пламени. Около 500 г. до н.э. китайцы начали использовать необработанные бамбуковые «трубопроводы» для транспортировки газа, просачивающегося на поверхность, и использовать его для кипячения морской воды для получения питьевой воды.
Первая коммерциализация природного газа произошла в Великобритании. Примерно в 1785 году британцы использовали природный газ, полученный из угля, для освещения домов и улиц. В 1816 году Балтимор, штат Мэриленд, использовал этот тип произведенного природного газа, чтобы стать первым городом в Соединенных Штатах, который осветил свои улицы газом.
В Соединенных Штатах свойства природного газа были обнаружены коренными американцами, которые зажигали газы, просачивавшиеся в озеро Эри и вокруг него. Французские исследователи стали свидетелями этой практики примерно в 1626 году. В 1821 году Уильям Харт выкопал первую успешную скважину для природного газа в США во Фредонии, штат Нью-Йорк. В конце концов была создана Fredonia Gas Light Company, ставшая первой американской компанией по распределению природного газа.
В 1836 году город Филадельфия создал первую муниципальную газораспределительную компанию. На сегодняшний день в США насчитывается более 900 общественных газовых систем, а Филадельфийский газовый завод является крупнейшей и старейшей действующей общественной газовой системой в США.
В течение большей части XIX века природный газ использовался почти исключительно как источник света, но В 1885 году изобретение Роберта Бунзена того, что сейчас известно как горелка Бунзена, открыло огромные новые возможности использования природного газа. После того, как в 20-м веке начали строить эффективные трубопроводы, использование природного газа распространилось на отопление домов и приготовление пищи, такие приборы, как водонагреватели и плиты для духовок, производственные и перерабатывающие предприятия, а также котлы для выработки электроэнергии.
Природный газ сегодня
Сегодня природный газ является жизненно важным компонентом мирового энергоснабжения. В настоящее время природный газ обеспечивает более половины энергии, потребляемой жилыми и коммерческими потребителями, и около 41% энергии, используемой промышленностью США. Это один из самых чистых, безопасных и полезных источников энергии.
Девяносто девять процентов природного газа, используемого в Соединенных Штатах, поступает из Северной Америки. Поскольку природный газ является наиболее экологически чистым ископаемым топливом, он играет все более важную роль в достижении национальных целей по обеспечению более чистой окружающей среды, энергетической безопасности и более конкурентоспособной экономики. Подземная система доставки природного газа протяженностью два миллиона миль имеет выдающиеся показатели безопасности.
По мере того, как этот выпуск журнала APGA History Highlights за 2004 год отправляется в печать, сжиженный природный газ (СПГ) начинает играть все более заметную роль в общей картине газоснабжения. Хотя около одного процента природного газа, потребляемого в этой стране, в настоящее время импортируется в виде СПГ, предполагается, что импорт СПГ в нашу страну вырастет примерно до 7-8% к концу этого десятилетия. Для этого потребуется больше, чем четыре объекта СПГ, которые существуют в настоящее время.
Постановление
Компании по распределению природного газа всегда регулировались государственными и местными органами власти. Однако в 1938 году, в связи с растущим значением природного газа, озабоченностью по поводу высокой концентрации газовой промышленности и монополистической тенденцией межгосударственных трубопроводов взимать более высокие, чем конкурентные, цены из-за их рыночной власти, правительство США начало регулировать межгосударственные отношения. газовая промышленность с принятием Закона о природном газе. Закон был призван защитить потребителей от возможных злоупотреблений, таких как необоснованно высокие цены. Закон наделил Федеральную энергетическую комиссию (FPC) юрисдикцией по регулированию транспортировки и продажи природного газа в торговле между штатами. На ФПК было возложено регулирование тарифов, взимаемых за доставку природного газа между штатами, и сертификация строительства нового межгосударственного газопровода, если это соответствовало общественным удобствам и необходимости.
Закон об организации Министерства энергетики 1977 года передал Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC) в составе пяти членов большую часть межгосударственных функций бывшего FPC по регулированию электроэнергетики и газовой промышленности, включая установление тарифов и сборов за транспортировку и продажа для перепродажи природного газа в межгосударственной торговле. Закон также передал FERC от Межгосударственной торговой комиссии полномочия устанавливать тарифы на транспортировку нефти по трубопроводам и устанавливать стоимость нефтепроводов для целей тарифообразования.
В 1980-х годах началось движение к дерегулированию газовой промышленности. В 1985 году FERC издала Приказ № 436, который запрещал трубопроводам дискриминировать запросы на транспортировку на основании защиты своих собственных торговых услуг, таким образом, по крайней мере теоретически, предоставляя всем клиентам такое же право на трубопроводную транспортировку, которым пользовались клиенты, переходящие на промышленные виды топлива, с тех пор начало 1980-х. Движение к предоставлению потребителям трубопроводов возможности выбора при покупке природного газа и организации его транспортировки стало известно как «открытый доступ». Приказ FERC № 636, изданный в 1919 г.92, завершил процесс отделения газоснабжения от поставки газа, введя требование об отделении трубопровода. Он предусматривал полное разделение транспортировки, хранения и реализации; заказчик (местная газораспределительная система) теперь выбирает своего поставщика газа и (если у него есть варианты) трубопровод(ы) для транспортировки своего газа.
В 1989 году Конгресс завершил процесс дерегулирования цен на природный газ на устье скважины, который был начат в 1978 году с принятием Закона о политике в отношении природного газа, приняв Закон о снятии контроля с устья природного газа (NGWDA). NGWDA отменил все оставшиеся регулируемые цены на продажу на устье скважины. В текущей федеральной нормативно-правовой среде только межгосударственные трубопроводы напрямую регулируются в отношении транспортировки газа в межгосударственной торговле. Местные распределительные компании (МРС), принадлежащие инвесторам, обычно регулируются комиссиями государственных служб штата в отношении предоставляемых ими услуг. Производители и сбытовики природного газа напрямую не регулируются федеральным правительством в отношении ставок и связанных с этим вопросов. Межгосударственные трубопроводные компании регулируются в отношении ставок, которые они взимают, доступа, который они предлагают к своим трубопроводным объектам, а также размещения и строительства новых трубопроводов. Точно так же местные распределительные компании (за исключением большинства муниципальных систем общественного газоснабжения) регулируются государственными комиссиями по коммунальному обслуживанию, которые контролируют их тарифы и вопросы строительства, а также обеспечивают наличие надлежащих процедур для поддержания надлежащего снабжения своих клиентов.
В конце 1990-х и в первые годы двадцать первого века APGA в основном стремилась обеспечить, чтобы тарифные ставки на услуги трубопроводов устанавливались на справедливом и разумном уровне и чтобы трубопроводы не допускали дискриминации в отношении условий, указанных в которым они предоставляют такие услуги. APGA также была в авангарде тех, кто добивался прозрачности цен на рынке как средства обеспечения более стабильных цен на природный газ. Кроме того, APGA стремится содействовать эффективному и разумному использованию природного газа, чтобы уменьшить степень, в которой спрос на продукт превышает доступное предложение, и приводит цены к еще более непомерным уровням.