Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Грм с нижним расположением распредвала

Что 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:

  • распределительный вал
  • впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
  • привод распределительного вала
  • также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

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

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

Классификация ГРМ. Газораспределительные механизмы классифицируются по сле­дующим основным признакам:

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

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

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

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

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

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

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

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

Детали ГРМ:

Деталь Назначение Устройство Материал
Распределительный вал (рис. 10) Обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов Опорные шейки, кулачки, фланец для уста­новки шестерни привода, эксцентрик при­вода топливного насоса, шестерня привода масляного насоса Легированная сталь или чугун
Привод распредели­тельного вала (рис. 11) Передает вращение от коленчатого вала на распределительный вал

I. Блок шестерен.

II. Ведущая и ведомая звездочки, цепь.

III. Ведущий и ведомый шкивы, зубчатый ремень

Толкатели 9 (рис. 9) Передает усилие от кулачка распредвала к штанге Втулка, рычаг, пята, ролик, ось ролика Сталь или чугун Штанга толкателя 19 (рис. 10) Передает усилие от толкателя на коромыс­ло Полый цилиндр со сферообразными нако­нечниками Сталь или дюралю­миний Коромысло 15 (рис.9) Передает усилие от штанги или распредва­ла к клапану Неравноплечий рычаг со ступицей Чугун Ось коромысел 13 (рис 10), 17 (рис. 9) Поддерживает коромысла Полый стержень с заглушками на торцах и сверлениями для прохода масла к коромыс­лам Сталь Клапаны 2 (рис. 9) Открывает и закрывает впускные и выпу­скные каналы Стержень, тарельчатая головка Жаропрочная сталь Подвеска и уплотне­ние клапанов (рис. 9) Обеспечивает подвижную установку кла­панов в головке блока и предотвращает попадание масла по стержням клапанов в камеры сгорания

Направляющие втулки в головке блока, клапанные пружины, опорные и упорные шайбы, маслосьемные колпачки или кольца, сухари

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 1872 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Основа нормального функционирования двигателя – это слаженная работа всех его механизмов и систем. Одним из таких важных составляющих силового агрегата является газораспределительный механизм, который отвечает за подачу воздуха во все цилиндры машины и вывод выхлопных газов.

Назначение и принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла. Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их. Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.

Классификация газораспределительных механизмов

Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:

  1. В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
  2. В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
  3. В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
  4. От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.

Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей. Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами. Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.

При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.

Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя. Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов. Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.

Устройство ГРМ

Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере. В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу. Каждый кулачек соответствует одному клапану.

2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.

Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров. Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло. Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.

Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора. Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок. Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.

3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.

4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала. Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных. Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.

Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.

Фазы газораспределения

Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ. Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.

Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности. При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения. Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.

Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.

Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.

Возможные неисправности ГРМ

Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:

  1. Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
  2. Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
  3. Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
  4. Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.

Тема 13:"Газораспределительный механизм" - Автомеханик. Персональный сайт преподавателя Добровольского Е.И.

Подробности
Автор: Добровольский Е.И.

Опубликовано: 27 Октябрь 2013

 

Основные типы механизмов газораспределения

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (у карбюраторных двигателей) или воздуха (у дизелей) и для выпуска отработавших газов. При тактах сжатия и рабочего хода газораспределительный механизм надежно изолирует камеры сгорания от окружающей среды.

Все четырехтактные карбюраторные двигатели и дизели имеют клапанные газораспределительные механизмы. У этих двигателей впуск горючей смеси или воздуха происходит через впускные клапаны, а выпуск отработавших газов — через выпускные клапаны.

У двухтактных двигателей роль клапанов выполняют три окна: выпускное, впускное и продувочное. Процесс газораспределения у двухтактных двигателей реализуется с помощью кривошипно-шатунного механизма, который при возвратно-поступательном движении поочередно открывает и закрывает окна, осуществляя впуск в цилиндр горючей смеси или выпуск отработавших газов, а также сжатие рабочей смеси и рабочий ход.

Газораспределительные механизмы могут иметь нижнее или верхнее расположение клапанов.

Газораспределительные механизмы с нижним расположением клапанов и распределительного вала (рис. 1). В настоящее время они встречаются редко (двигатели автомобилей ЗИЛ-157КД и ГАЗ-52-04). Распределительный вал  в этом случае расположен в блоке цилиндров  и на его кулачки 10 непосредственно опираются толкатели 9, в которые ввернуты регулировочные болты 7 с контргайками 8. Гнездо 1 клапана 2 запрессовано в блок цилиндров, а сам клапан помещен в направляющей втулке 3. Закрывается клапан пружиной 4, одним концом упирающейся в блок цилиндров, а другим — в тарелку пружины 6. Тарелка пружины удерживается на нижнем конце стержня клапана при помощи сухарей 5, вставленных в кольцевую проточку. Преимуществом такого механизма является простота устройства, небольшое количество деталей и низкая стоимость.

К недостаткам относят сложность регулировки тепловых зазоров между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя. Наполнение цилиндров при нижнем расположении клапанов недостаточное, так как горючей смеси для поступления в цилиндр нужно проделать сложный путь, проходя горизонтальные участки и подъемы.

 

Рис.1. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов и распределительного вала

Современные двигатели обычно имеют газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов, так как в этом случае камера сгорания получается компактной, улучшается наполнение цилиндров, упрощается регулировка клапанов и значительно уменьшаются потери теплоты с охлаждающей жидкостью (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, КамАЗ-5320, ГАЗ-3110 «Волга». ВАЗ-2108 «Спутник»).

Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала (рис. 2). Такие механизмы имеют более сложное устройство и применяются на двигателях автомобилей ЗИЛ-433100, -5301, «ГАЗель», «Волга», ГАЗ-3307. У этих двигателей распределительный вал 10 расположен в блоке цилиндров 19. На кулачки вала опираются толкатели 9, которые при помощи штанг 18 через регулировочные винты 16 передают усилие на коромысло 15, а с него на стержень клапана 2. Седло клапана 1 запрессовано в головку блока цилиндров. Механизм более сложный и дорогой по сравнению с механизмом с нижним расположением клапанов, но процесс регулировки тепловых зазоров намного проще, так как подготовительная работа заключается в снятии крышки головки блока 14. При таком механизме улучшается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом, а также очистка цилиндров от отработавших газов.

 

Рис.2. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала

При верхнем расположении распределительного вала  отсутствуют толкатели и штанги, вследствие чего уменьшаются масса и инерционные силы клапанного механизма, что дает возможность увеличить частоту вращения коленчатого вала и уменьшить уровень шума при работе двигателя.

Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и распределительного вала (рис. 3). Он проще по устройству, так как у него отсутствуют толкатели и штанги. Коромысла 10 устанавливаются на осях коромысел 9 и одним концом опираются на кулачки распределительного вала 11. В другой конец ввернут регулировочный винт 6, который и передает усилия на стержень клапана 2.

 

Рис.3. Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и распределительного вала

Недостатком этого механизма является более сложное устройство привода распределительного вала.

Верхнее расположение распределительного вала применяют в быстроходных двигателях, так как в этом случае движение передается от кулачка распределительного вала через коромысло на клапан и можно отказаться от промежуточных деталей механизма газораспределения (толкателей и штанг), имеющих возвратно-поступательное движение и большую инерцию.

В двигателях заднеприводных автомобилей ВАЗ (рис.4) распределительный вал расположен в отдельном картере на головке 1 блока цилиндров и вращается в подшипниках скольжения. Привод к клапанам 2, размещенным в один ряд, осуществляется непосредственно от кулачков 6 распределительного вала через одноплечие рычаги (рокеры) 4. Одним концом одноплечий рычаг опирается на стержень клапана, другим — на сферическую головку болта 7 и удерживается на ней при помощи шпилечной пружины.

 

Рис. 4. Газораспределительный  механизм  двигателей с верхним расположением распределительных валов автомобилей  ВАЗ-2105, -2107 «Жигули»: 1 – головка цилиндров;   2 – клапан;  3 – маслоотражательный колпачок;   4 – рычаг клапана;   5 – корпус подшипников распределительного вала;  6 – распределительный вал;   7 – регулировочный болт;   8 – контргайка болта;  А – зазор между рычагом и кулачком распределительного вала

В двигателях автомобилей «Москвич» (рис. 5) клапаны 1 расположены в два ряда и приводятся в действие коромыслами 3 от кулачков 2 распределительного вала. Для регулировки теплового зазора в клапанах служит регулировочный болт 5 с контргайкой 6, который связан со сферическим наконечником 4.

В двигателях переднеприводных автомобилей ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 верхний распределительный вал установлен в отдельном корпусе 4 (рис. 6), расположенном на головке блока цилиндров 1, в которую запрессованы чугунные седла клапанов и направляющие втулки клапанов 2. Верхняя часть втулок уплотняется металлорезиновыми маслоотражательными колпачками 7.

  

Рис.5. Газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением распределительного вала автомобиля «Москвич-21412»: 1 — клапаны; 2 — кулачки; 3— коромысла; 4 — сферический наконечник;  5 — болт; 6 — контргайка; h — тепловой зазор

Клапаны 2 приводятся в действие непосредственно кулачками 5 через цилиндрические толкатели 3 без промежуточных рычагов. В гнездах толкателей находятся шайбы 6 для регулировки зазора 8 в клапанном механизме.

    

 

Рис. 6. Газораспределительный механизм двигателей с верхним расположением распределительных валов автомобилей  ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109: 1 — головка цилиндров; 2 — клапан; 3 — толкатель; 4 — корпус распределительного вала; 5 — кулачок; 6 — регулировочная шайба; 7 — маслоотражательный колпачок; 8 — тепловой зазор

 

 

Рис. 7. Газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением распределительных валов автомобиля ГАЗ-3110 «Волга»

Во время сжатия и рабочего хода клапаны неподвижны и пружинами плотно прижаты к гнездам, закрывая впускные и выпускные каналы. При вращении коленчатого вала вращение через шестерни передается на распределительный вал, который, вращаясь, кулачками набегает на толкатели и поднимает их вместе со штангами. Штанга поворачивает на оси коромысло, которое бойком нажимает на стержень клапана и опускает его, открывая впускной или выпускной трубопроводы. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок выходит из-под толкателя, освобождая толкатель и коромысло, и клапанный механизм под действием пружин возвращается в первоначальное положение. Затем весь процесс повторяется.

Механизм газораспределения V-образного двигателя

На V-образных восьмицилиндровых двигателях применяют верхнее расположение клапанов (рис. 8). Нижний распределительный вал таких двигателей, установленный в развале блока, является общим для клапанов правого и левого рядов цилиндров.

Открытие клапанов  впускного 6 и выпускного 2, перемещающихся в направляющих втулках, происходит под действием усилия, передаваемого от кулачков и через толкатели 8 штанги 7 и коромысла 4, установленные на осях 5 коромысел. Закрытие клапанов осуществляется под действием пружин, нижние концы которых упираются в шайбы. При наличии у выпускных клапанов механизма вращения их пружины опираются на опорные шайбы этих механизмов. Верхними концами пружины обоих клапанов упираются в тарелки. За два оборота коленчатого вала впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра открываются один раз, а распределительный вал за этот период делает один оборот. Следовательно, распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому зубчатое колесо распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем ведущая шестерня коленчатого вала.

 

 

Рис. 8. Газораспределительный механизм V-образного двигателя: 1 — выпускной трубопровод;

 2 — выпускной клапан; 3 — впускной трубопровод; 4 — коромысло; 5 — ось коромысла; 6 — впускной клапан; 7 — штанга; 8 — толкатель; 9 — распределительный вал

Распределительный вал. Распределительный вал изготавливают из стали или специального чугуна и подвергают термической обработке. Профиль его кулачков, как впускных, так и выпускных, у большинства двигателей делают одинаковым.

 

Рис.9. Распределительный вал

Одноименные (впускные и выпускные) кулачки располагаются в четырехцилиндровом двигателе под углом 90°, в шестицилиндровом — под углом 60°, а в восьмицилиндровом — под углом 45°. При шлифовании кулачкам придают небольшую конусность. Взаимодействие сферической поверхности торца толкателей 19 с конической поверхностью кулачков обеспечивает их поворот в процессе работы.

Начиная с передней опорной шейки, диаметр шеек уменьшается, что облегчает установку распределительного вала в картере двигателя. Число опорных шеек обычно равно числу коренных подшипников коленчатого вала. Втулки  опорных шеек изготавливают из стали, а внутреннюю поверхность их покрывают антифрикционным сплавом.

Привод распределительного вала. Распределительный вал приводится от коленчатого вала зубчатой, цепной передачей или посредством зубчатого ремня. На двигателях ЗИЛ-508 автомобилей семейства ЗИЛ ведущая шестерня 1 (рис. 10) установлена на переднем конце коленчатого вала, а ведомое колесо 8 — на переднем конце распределительного вала и закреплено гайкой.

Зубчатые колеса привода должны входить в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов, что обеспечивает правильность заданных фаз газораспределения и порядка работы двигателя. Поэтому при сборке двигателя зубчатые колеса вводятся в зацепление по меткам (метка «а» на рис.10) на их зубьях (на впадине между зубьями колеса и на зубе шестерни).

 

Рис. 10. Установочные метки на распределительных шестернях:

1- ведущая шестерня; 2 – ведомая шестерня; а – метки

Чтобы уменьшить уровень шума зубчатых колес, их изготавливают с косыми зубьями и из различных материалов. На коленчатом валу устанавливают стальную шестерню, а на распределительном — чугунное (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, МАЗ-5335) или текстолитовое колесо (двигатели автомобилей ГАЗ-3307, -3302. -2705 «ГАЗель»).

В двигателях автомобилей ВАЗ (с приводом на задние колеса) газораспределительный механизм приводится в действие от коленчатого вала двухрядной втулочно-роликовой цепью 4 (рис. 11), которая соединяет ведущую звездочку 1 коленчатого вала со звездочкой 5 распределительного вала и звездочкой 2 валика привода масляного насоса и распределителя зажигания. При резком изменении частоты вращения коленчатого вала появляются колебания ветви цепи, для гашения которых служит пластмассовая колодка 3 (успокоитель). С противоположной стороны колодки 3 размещается башмак 7 натяжного устройства. Один конец башмака закреплен на оси, а другой соединяется с регулировочным механизмом 6, прижимающим башмак к цепи. Цепь натягивают при помощи гайки  регулировочного механизма.

 

Рис.11.Цепной привод распределительного вала

В двигателях переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 и других привод газораспределительного механизма (рис.12) состоит из двух зубчатых шкивов 1 и 4, установленных на коленчатом и распределительном валах 5, натяжного ролика 3 и зубчатого ремня 2. Этим же ремнем приводится во вращение и шкив насоса охлаждающей жидкости.

 

Рис.12.Ременной привод распределительного вала

Основной особенностью такого привода является зубчатый эластичный ремень с зубьями полукруглой формы. Его изготавливают из маслостойкой резины, армированной кордом из стекловолокна. Зубья для повышения износостойкости покрыты эластичной тканью.

Детали клапанного привода

В газораспределительном механизме с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала клапаны имеют привод через передаточные детали (толкатели, штанги и коромысла).

Толкатели. Они предназначены для передачи усилия от распределительного вала через штанги к коромыслам. Изготавливают их из стали или чугуна. Толкатели (рис.13) бывают цилиндрические и рычажно-роликовые. В дизелях ЯМЗ-236М2 и -238М2 применяют рычажно-роликовые толкатели качающегося типа (рис. 13, а), установленные на оси 1 над распределительным валом. Ролик 2 толкателя 3 опирается на кулачок распределительного вала. Ось ролика вращается на игольчатых подшипниках, поэтому при перекатывании ролика по кулачку трение скольжения заменяется трением качения, что повышает срок службы толкателя. Сверху на толкатель опирается штанга 4.

В двигателях ЗИЛ-508, ЗМЗ-511 и КамАЗ-740, Д-245.12 применяют цилиндрические толкатели 7(рис. 13, б), установленные в специальных отверстиях — направляющих. В дизеле КамАЗ-740 применяют съемные направляющие. Внутренняя полость толкателя имеет сферическую поверхность 8 под штангу и отверстие 9 для слива масла. Для повышения работоспособности торцовую поверхность 10 стальных толкателей в месте соприкосновения с кулачком наплавляют специальным износостойким чугуном.

Штанги. Для передачи усилия от толкателей к коромыслам служат штанги, которые изготавливают из стального прутка с закаленными концами (двигатели ЗИЛ-508) или стержня из алюминиевого сплава (двигатели ЗМЗ-511 и -4022) со стальными сферическими наконечниками.

В дизелях ЯМЗ и КамАЗ, Д-245.12 штанги 4 (рис. 13, б) делают обычно из стальной трубки. На концах штанг напрессовывают стальные сферические наконечники 11, которыми они с одной стороны упираются в сферические поверхности регулировочных винтов 5 (рис. 13, а), ввернутых в коромысла 6, а с другой — в толкатели.

Коромысла. Для передачи усилия от штанги к клапану служит коромысло, представляющее собой неравноплечий рычаг, изготовленный из стали или чугуна. Плечо а коромысла примерно в 1,5 раза больше плеча b. Наличие длинного плеча коромысла не только уменьшает ход толкателя и штанги, но и снижает силы инерции, возникающие при их движении, что способствует повышению долговечности деталей привода клапанов.

Коромысла карбюраторных двигателей расположены на общей полой оси 5 (рис. 8), в конце которой запрессованы заглушки, что позволяет подводить масло к бронзовым втулкам коромысел и сферическим наконечникам регулировочных болтов 15. Оси 13 в сборе с коромыслами устанавливают на каждой головке цилиндра с помощью стоек 16. На дизелях оси коромысел выполнены как одно целое со стойками и каждое коромысло качается на своей оси.

 

Рис. 13. Детали привода клапанов дизелей: а — ЯМЗ; б — КамАЗ; 1 — ось; 2 — ролик; 3, 7 — толкатели; 4 — штанги; 5 — регулировочный винт; 6 — коромысло; 8 — сферическая поверхность под штангу; 9 — отверстие для слива масла; 10 — наплавленная поверхность толкателей; 11 — наконечник; а и b — плечи коромысла

Клапаны. Открытие и закрытие впускных и выпускных каналов, соединяющих цилиндры с газопроводами системы питания, происходят при помощи клапанов. Клапан (рис. 14, а) состоит из плоской головки 16 и стержня 1, соединенных между собой плавным переходом. Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью диаметр головки впускного клапана делают значительно больше, чем диаметр выпускного.

Так как клапаны работают в условиях высоких температур, их изготавливают из высококачественных сталей. Впускные клапаны делают из хромистой стали, выпускные — из жаростойкой, так как последние соприкасаются с горячими отработавшими газами и нагреваются до температуры 600...800°С. Высокая температура нагрева клапанов вызывает необходимость установки в головке цилиндров специальных вставок 15 из жаропрочного чугуна, которые называются седлами. Применение вставных седел повышает срок службы головки цилиндров и клапанов.

Для плотного прилегания к седлам рабочие поверхности головок клапанов делают коническими, в виде тщательно обработанных фасок (под углами 45 или 30°).

Стержни 1 клапанов имеют цилиндрическую форму. Они перемешаются в чугунных или металлокерамических направляющих втулках 2, запрессованных в головку блока. На конце стержня проточены цилиндрические канавки под выступы конических сухариков 10, которые прижимаются к конической поверхности тарелки 9 под действием пружины 8.

В дизелях ЯМЗ, КамАЗ и двигателях автомобилей ГАЗ, «Москвич», ВАЗ для улучшения резонансной характеристики и повышения работоспособности газораспределительного механизма клапаны прижимаются к седлам не одной, а двумя пружинами. В этом случае направление витков пружин делается различным, чтобы при поломке одной из пружин ее витки не попали между витками другой и не нарушилась безотказная работа клапанного механизма.

На впускных клапанах под опорные шайбы или в верхней части направляющих втулок (у двигателей ЗИЛ, КамАЗ, ЗМЗ) устанавливают резиновые манжеты или колпачки, которые при открытии клапанов плотно прижимаются к его стержню и направляющей втулке, вследствие чего устраняется возможная утечка (подсос) масла в цилиндры через зазор между втулкой и стержнем клапана (при такте впуска).

 

Рис. 14. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-431410 с механизмом вращения:

а — выпускной клапан, установленный на головке цилиндров; б, в — соответственно начальное и конечное рабочие положения механизма вращения клапана; 1 — стержень клапана; 2 — направляющая втулка; 3 — замочное кольцо; 4 — корпус механизма вращения; 5 — шарики; 6 — опорная шайба; 7 — замочное кольцо; 8 — пружина; 9 — тарелка; 10 — сухарики; 11 — дисковая пружина; 12 — возвратная пружина; 13 — металлический натрий; 14— головка цилиндров; 15 — седло; 16 — головка клапана

В двигателях ЗИЛ-508 и -511 для лучшего отвода теплоты от выпускных клапанов введено натриевое охлаждение. С этой целью клапан делают полым и его полость заполняют на 3/4 объема металлическим натрием 13 (рис. 14, а). Натрий имеет высокую теплопроводность и плавится при температуре 98 °С. Во время работы двигателя расплавленный натрий омывает внутреннюю полость клапана, при этом теплота от его головки передается к стержню и через направляющую втулку и головку цилиндров отводится к охлаждающей жидкости.

Выпускные клапаны V-образных карбюраторных двигателей ЗИЛ имеют механизм принудительного вращения. Он состоит из корпуса 4 (рис. 14, а), который расположен в углублении головки цилиндра 14 на направляющей втулке 2, закрепленной замочным кольцом 3; пяти шариков 5, установленных вместе с возвратными пружинами 12 в наклонных пазах корпуса; опорной шайбы 6 и конической дисковой пружины 11. Пружина 11 и шайба 6 свободно надеты на выступ корпуса и закреплены на нем замочным кольцом 7.

При закрытом клапане, когда усилие пружины 8 невелико (рис. 14, б), дисковая пружина 11 выгнута наружным краем вверх, а внутренним упирается в заплечики корпуса 4 механизма вращения. При этом шарики 5 в конических пазах корпуса отжаты возвратными пружинами 12 в крайнее положение.

Когда клапан начинает открываться, усилие пружины 8 возрастает, в результате чего дисковая пружина 11 (рис. 14, в) выпрямляется и передает усилие пружины 8 на шарики 5, которые, перекатываясь по наклонным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину 11, опорную шайбу 6, клапанную пружину 8 и сам клапан относительно его первоначального положения.

Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины 8 уменьшается. При этом дисковая пружина 11 прогибается до своего исходного положения и освобождает шарики 5, которые под действием возвратных пружин 12 возвращаются в первоначальное положение, подготавливая механизм вращения к новому циклу поворота клапана.

При частоте вращения коленчатого вала около 3000 об/мин частота вращения выпускного клапана достигает 30 об/мин.

Чтобы обеспечить плотное прилегание головки клапана к седлу, необходим определенный тепловой зазор между стержнем клапана и носком (винтом) коромысла. Тепловые зазоры в клапанах изменяются вследствие их нагрева, изнашивания и нарушений регулировок. Когда зазор в клапанах увеличен, они открываются не полностью, в результате чего ухудшается наполнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгорания, а также повышаются ударные нагрузки на детали клапанного механизма.

При недостаточном зазоре клапаны неплотно садятся на седла, вследствие чего происходят утечки газов, образование нагара с обгоранием рабочих поверхностей седла и клапана. Из-за неплотной посадки клапанов при такте сжатия рабочая смесь может попадать в выпускной газопровод, а в процессе такта расширения газы, имеющие высокую температуру, могут прорываться в впускной газопровод, вследствие чего в этих газопроводах возможны хлопки или вспышки, что является признаком неплотной посадки клапанов.

Фазы газораспределения

Под фазами газораспределения понимают моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения изображаются круговыми диаграммами, их подбирают экспериментальным путем при доводке опытных образцов двигателей.

При рассмотрении рабочих процессов ДВС в первом приближении было принято, что открытие и закрытие клапанов происходят в мертвых точках. Однако в действительности открытие и закрытие клапанов не совпадают с положением поршней в мёртвых точках. Это связано с тем, что время, приходящееся на такты впуска и выпуска, очень мало, и при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя оно составляет тысячные доли секунды. Поэтому если открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов будут происходить точно в мертвых точках, то наполнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгорания будут недостаточными. В связи с этим моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях происходят с определенным опережением или запаздыванием относительно положения поршней в ВМТ и НМТ.

 

Рис. 15. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-508:

1 — впускной клапан; 2 — выпускной клапан

Из диаграммы фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-508 (рис. 15) видно, что впускной клапан открывается за 31° до прихода поршня в ВМТ, а выпускной клапан закрывается при угле 47° поворота коленчатого вала после прохождения ВМТ, следовательно, угол перекрытия клапанов составляет 78°. Открытие выпускного клапана происходит с опережением на 67° до прихода поршня в НМТ, а закрытие выпускного клапана — с запаздыванием на 83° после прохождения поршнем НМТ. Таким образом, общая продолжительность открытия каждого клапана составляет 294° по углу поворота коленчатого вала двигателя.

Моменты, когда оба клапана одновременно открыты, называют перекрытием клапанов. В это время происходит продувка цилиндров от отработавших газов свежей горючей смесью.

Рассмотренные фазы газораспределения двигателя ЗИЛ-508 получены при зазоре в обоих клапанах 0,3 мм (между носком коромысла и торцом стержня клапана). При уменьшении зазора продолжительность открытия впускного и выпускного клапанов возрастает, а при увеличении зазора — уменьшается.

Для закрепления полученных знаний просмотрите видеоролик " Газораспределительный механизм "

Просмотр доступен только для авторизованных пользователей сайта.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Пузанков А.Г.   Автомобили: устройство и техническое обслуживание: учебник для студ. Учреждений сред.проф. образования/ - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 640 с.

2. Морозов Н.Д. и др. Устройство и ремонт автомобилей. Учебник, Изд.2-е, перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1972.-304с.

3.Иллюстрации, находящиеся в сети Интернет в свободном доступе.

4. Материалы, размещенные на сайтах:

www.youtube.com/   

tezcar.ru

www.autoprospect.ru

autoustroistvo.ru/

ru.wikipedia.org/

 

Подробности

Просмотров: 2044

3.Механизмы газораспределения. Взаимодействие деталей механизма с нижним и верхним расположением клапанов. Преимущества и недостатки. Тепловой зазор в механизме.

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Механизм газораспределения обеспечивает наполнение цилиндров свежей порцией горючей смеси или воздуха и очистку их от продуктов сгорания. Основными частями механизма газораспределения четырехтактных двигателей являются впускные и выпускные клапаны, клапанные рычаги и толкатели, распределительный вал и его привод.

В настоящее время в двигателях внутреннего сгорания используют следующие типы механизмов газораспределения: клапанные, золотниковые и комбинированные.

Клапанное газораспределение является наиболее распространенным благодаря простоте устройства и большой надежности в работе. Клапаны, которые перекрывают впускные отверстия в головке цилиндров, называют впускными, а перекрывающие выпускные отверстия - выпускными. Как правило, каждый рабочий цилиндр должен иметь один впускной и один выпускной клапаны. Некоторые двигатели снабжают тремя или четырьмя клапанами; в этом случае два из них управляют впуском.

В зависимости от места установки клапанов различают верхние (подвесные), нижние и комбинированные (смешанные) клапаны. Верхние клапаны размещаются в головке цилиндров, они как бы подвешены над ними, поэтому их иногда называют подвесными. При таком расположении клапанов камера сгорания имеет малый объем и небольшую поверхность охлаждения и может быть цилиндрической, конической или сферической формы, благоприятной для смесеобразования и сгорания рабочей смеси.

Привод клапанного механизма газораспределения с верхними клапанами осуществляется от распределительного вала через промежуточные детали в виде коромысел, рычагов, траверс, штанг, толкателей.

Распределительный вал может быть установлен как на головке цилиндров, так и в блоке цилиндров. В первом случае расположение распределительного вала называется верхним, во втором - нижним.

Верхние клапаны способствуют получению большой мощности при высокой быстроходности, поскольку при таком расположении уменьшается гидравлическое сопротивление на впуске и улучшается на 7-8% наполнение цилиндров.

При таком газораспределении повышается жесткость конструкции, упрощается механизм газораспределения и снижается шум работы, уменьшается число деталей механизма газораспределения и высота двигателя. Однако камеры сгорания при нижнем расположении клапанов имеют менее компактную форму и относительно большие поверхности охлаждения, через которые теряется часть теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Это приводит к снижению экономичности двигателя. Удовлетворительное наполнение цилиндров горючей смесью нижние клапаны обеспечивают при степенях сжатия, не превышающих 7,5 единиц.

У двигателей с комбинированным (смешанным) расположением клапанов в головке цилиндра устанавливаются впускные клапаны, а в блоке цилиндров - выпускные. Конструкция механизма газораспределения в этом случае несколько упрощается и, кроме того, используются преимущества верхних клапанов.

а)с нижним расположением клапанов. в)с верхним расположением клапанов.

б)с комбинированным расположением клапанов

  Тепловой зазор это зазор между торцом клапана и коромыслом (ЗИЛ-130), между коромыслом и кулачком (ВАЗ-2101) или между регулировочными прокладками и кулачком (ВАЗ-2110). Если на холодном двигателе нет этого зазора, то при прогреве двигателя стержень клапана удлинится

Что входит в грм


Газораспределительный механизм (ГРМ) - назначение, конструкция и устройство, принцип работы, типы газораспределительных механизмов

Назначение и характеристика

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. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

Рисунок 1 – Типы газораспределительных механизмов, классифицированных по различным признакам

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 про 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 отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

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.

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, пр

carspec.info

Газораспределительный механизм

Содержание статьи

Назначение и устройство

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Существуют двигатели с двумя распредвалами в головке цилиндров (в многоклапанных ДВС). Один используется для управления впускными клапанами, второй – выпускными. Такая конструкция называется DOHC (Double Overhead Camshaft). Если распредвал один, то такой ГРМ именуется SOHC (Single OverHead Camshaft). Распредвал вращается на цилиндрических шлифованных опорных шейках.

Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных). Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема.

Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала – зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше. Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия.

При обрыве ремня распредвал останавливается, а коленвал продолжает вращаться. Чем это грозит? В простых двухклапанных моторах, где, как правило, поршень конструктивно не достает до головки открытого клапана, ремонт ограничивается заменой ремня. В современных многоклапанных двигателях при обрыве ремня поршни ударяются о клапана, «зависшие» в открытом состоянии. В результате сгибаются стержни клапанов, а также могут разрушиться направляющие втулки клапанов. В редких случаях разрушается поршень.

Еще тяжелее при обрыве ремня приходится дизелям. Так как камера сгорания у них находится в поршнях, то в ВМТ у клапанов остается очень мало места. Поэтому при зависании открытого клапана разрушаются толкатели, распредвал и его подшипники, велика вероятность деформирования шатунов. А если обрыв ремня произойдет на высоких оборотах, возможно даже повреждение блока цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленвала. За это время должны последовательно открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал должен вращаться в два раза медленнее коленвала, а, следовательно, шестерня распредвала всегда в два раза больше шестерни коленвала. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При такте впуска, когда поршень движется от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, рабочего хода и выпуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, для правильной установки на шестернях ГРМ делают метки.

Привод клапанов может осуществляться разными способами. При нижнем расположении распредвала, в картере двигателя, усилие от кулачков передается через толкатели, штанги и коромысла. При верхнем расположении возможны три варианта: привод коромыслами, привод рычагами и привод толкателями.

Коромысла (другие названия – роликовый рычаг или рокер) изготавливают из стали. Коромысло устанавливают на полую ось, закрепленную в стойках на головке цилиндров. Одной стороной коромысла упираются в кулачки распредвала, а другой воздействуют на торцевую часть стержня клапана. В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрической пружины. Во время работы двигателя в связи с нагревом клапанов их стержни удлиняются, что может привести к неплотной посадке клапана в седло. Поэтому между стержнем клапана и носком коромысла должен быть определенный тепловой зазор.

Во втором варианте распредвал располагается над клапанами, и приводит их в действие посредством рычагов. Кулачки распределительного вала действуют на рычаги, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его. Регулировочный болт ввернут во втулку головки цилиндров и стопорится контргайкой. Существуют ГРМ, в которых между рычагом и клапаном устанавливается гидрокомпенсатор. Такие механизмы не требуют регулировки зазора.

И, наконец, при третьем варианте привода распределительный вал при вращении воздействует непосредственно на толкатель клапана. Существует три варианта исполнения толкателей – механические (жесткие), гидротолкатели (гидрокомпенсаторы) и роликовые толкатели. Первый тип в современных моторах практически не используется, в связи с большой шумностью работы и необходимостью частой регулировки зазора клапанов. Второй тип наиболее широко применяется, так как не требует настройки и регулировки теплового зазора, а работа отличается мягкостью и гораздо меньшим шумом. Гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Работа гидрокомпенсатора основана на свойстве несжимаемости моторного масла, которое постоянно заполняет его внутреннюю полость и перемещает поршень при появлении зазора в приводе клапана.

Роликовые толкатели чаще всего применяются в спортивных и форсированных двигателях, так как позволяют улучшить динамические характеристики автомобиля за счет снижения трения. В месте контакта с кулачком распредвала у них находится ролик. Поэтому кулачок не трется, а катится по толкателю. Вследствие этого роликовые толкатели выдерживают более высокие нагрузки и обороты, а также позволяют обеспечить более высокий подъем клапанов. Недостатки – большая стоимость и вес, а, значит, и большие нагрузки на детали ГРМ.

Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов. Клапан состоит из головки и стержня. Головка клапана имеет узкую, скошенную под определенным углом, фаску. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла. Для этой цели их взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют неодинаковый диаметр. Для лучшего наполнения цилиндров свежей горючей смесью диаметр головки впускного клапана делают больше. Клапаны во время работы двигателя нагреваются неодинаково. Выпускные клапаны, контактирующие с отработанными газами, нагреваются больше. Поэтому их изготавливают из жароупорной стали.

Стержень клапана цилиндрической формы в верхней части имеет выточку для деталей крепления клапанной пружины. Стержень выпускного клапана – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Стержни клапанов помещают в направляющих втулках, изготовленных из чугуна или металлокерамики. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.

Клапан прижимается к седлу при помощи цилиндрической стальной пружины. Кроме того, пружина не дает возможности клапану отрываться от коромысла. Пружина имеет переменный шаг витков, что необходимо для устранения ее вибрации. Другой вариант борьбы с вибрацией – установка двух пружин меньшей жесткости, имеющих противоположную навивку. Пружина одной стороной упирается в шайбу, расположенную на головке цилиндров, а другой – в упорную тарелку. Упорная тарелка удерживается на стержне клапана при помощи двух конических сухарей, внутренний буртик которых входит в выточку стержня клапана. Для уменьшения проникновения масла по стержням клапанов в камеру сгорания двигателя на стержни клапанов надеты маслоотражательные колпачки.

Фазы газораспределения

В теории открытие и закрытие клапанов должно происходить в моменты прихода поршня в мертвые точки. Однако в связи инерционностью процесса, особенно при больших оборотах коленвала, этого периода времени недостаточно для впуска свежей смеси и выпуска отработанных газов. Поэтому впускной клапан открывается до прихода поршня в в.м.т. в конце такта выпуска, т.е. с опережением в пределах 9-24 градусов поворота коленчатого вала, а закрывается в начале такта сжатия, когда коленвал пройдет положение н.м.т на 51-64 градусов. Таким образом, продолжительность открытия впускного клапана составит 240-270 градусов поворота коленчатого вала, что значительно увеличивает количество поступаемой в цилиндры горючей смеси.

Выпускной клапан открывается за 44-57 градусов до прихода поршня в н.м.т. в конце рабочего хода и закрывается после прихода поршня в в.м.т. такта выпуска на 13-27 градусов. Продолжительность открытия выпускного клапана составляет 240-260 градусов поворота коленчатого вала.

В двигателе бывают моменты (в конце такта выпуска и начале такта впуска) когда оба клапаны открыты. В это время происходит продувка цилиндров свежим зарядом горючей смеси для лучшей их очистки от продуктов сгорания. Этот период носит название перекрытие клапанов.

Моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженных в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения.

Основные неисправности газораспределительного механизма

Внешними признаками неисправности ГРМ являются: уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, падение мощности двигателя и металлические стуки.

Уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, а также падение мощности двигателя возможно вследствие плохого прилегания клапанов к седлам. Плохое прилегание клапана к седлу происходит вследствие отложения нагара на клапанах и седлах, образования раковин на рабочих поверхностях, коробления головок клапанов, поломки клапанных пружин, заедания стержня клапана в направляющей втулке, а также отсутствия зазора между стержнем клапана и коромыслом (рычагом).

Падение мощности двигателя и резкие металлические стуки могут происходить вследствие неполного открытия клапанов. Эта неисправность возникает из-за большого теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом (рычагом) или отказа гидрокомпенсаторов.

К неисправностям ГРМ также относят износ шестерен распредвала и коленвала, направляющих втулок клапанов, втулок и осей коромысел, а также увеличенное осевое смещение распредвала.

avtonov.info

Газораспределительный механизм. Назначение, деталии узлы ГРМ

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в камеры сгорания горючей смеси (карбюраторные и газосмесительные двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) и выпуска из них отработавших газов.

Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Они могут быть с верхним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их обслуживания, позволяет получить компактную камеру сгорания и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.

Газораспределительный механизм (рис. 8) состоит из:

• распределительного вала;

• механизма привода распределительного вала;

• клапанного механизма.

Рис. 8. Газораспределительный механизм V-образного двигателя

с верхним расположением клапанов

Работу газораспределительного механизма рассмотрим на примере двигателя с V-образным расположением цилиндров.

Распределительный вал находится в «развале» блока двигателя, то есть между его правым и левым рядами цилиндров, и приводится во вращение от коленчатого вала через

блок распределительных шестерен. При цепном или ременном приводе вращение распределительного вала осуществляется с помощью соответственно цепной или зубчатой ременной передачи (рис. 9).

При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе со штангой. Верхний конец штанги надавливает на регулировочный винт, установленный во внутреннем плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь на своей оси, наружным плечом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие впускного или выпускного клапана в головке цилиндров строго в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров.

Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, которые выражаются в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы газораспределения подбирают опытным путем в зависимости от числа оборотов двигателя и конструкции впускных и выпускных патрубков.

Заводы-изготовители указывают фазы газораспределения для своих двигателей в виде таблиц или диаграмм. Правильность установки газораспределительного механизма определяется по установочным меткам, которые располагаются на распределительных шестернях или приводном шкиве блока цилиндров двигателя. Отклонение при установке фаз приводит к выходу из строя клапанов или двигателя в целом. Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении регламентируемого теплового зазора в клапанном механизме данной модели двигателя. Нарушение величины этого зазора приводит к ускоренному износу клапанного механизма и потери мощности двигателя.

Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.

Детали газораспределительного механизма двигателя A3ЛK-412:

1 — ось коромысел выпускных клапанов; 2 и 12 — шайбы; 3 — втулки; 4 — пружины; 5 — коромысла; 6 — болт; 7 — планка; 8 — звездочка; 9 — штифт; 10 — распределительный вал; 11 — винт; 13 — установочный фланец; 14 — контргайка; 15 — нажимной винт; 16 — колпачок; 17 — сухари; 18 — наконечник клапана; 19 — упорная шайба; 20 и 23 — опорные шайбы; 21 — внутренняя пружина клапана; 22 — наружная пружина клапана; 24 — направляющие втулки; 25 — седло выпускного клапана; 26 — седло впускного клапана; 27 — выпускной клапан; 28 — впускной клапан; 29 — ось коромысел впускных клапанов.

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

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

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

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

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

ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.

Распределительные валы отковывают из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. На некоторых двигателях валы отливают из высокопрочного чугуна. В этих случаях поверхность кулачков и шеек вала отбеливается и затем шлифуется. Для уменьшения трения между шейками и опорами в отверстия запрессовывают стальные, покрытые антифрикционным слоем, или металлокерамические втулки.

Между опорными шейками распределительного вала располагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной и выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.

Шестерни распределительных валов изготовляют из чугуна или текстолита, приводную распределительную шестерню коленчатого вала — из стали. Зубья у шестерен косые, что вызывает осевое перемещение вала. Для предупреждения осевого смещения предусмотрен упорный фланец, который закреплен на блоке цилиндров между торцом передней опорной шейки вала и ступицей распределительной шестерни (рис. 11).

В четырехтактных двигателях рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала.Это возможно, если распределительный вал за это время сделает в два раза меньшее число оборотов. Поэтому диаметр шестерни, установленной на распределительном валу, делают в два раза большим, чем диаметр шестерни коленчатого вала.

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

Для правильной работы двигателя кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала должны находиться в строго определенном положении относительно друг друга. Поэтому при сборке двигателя распределительные шестерни вводятся в зацепление по имеющимся на их зубьях меткам: одной — на зубе шестерни коленчатого вала, а другой — между двумя зубьями шестерни распределительного вала. На двигателях, имеющих блок распределительных шестерен, установка их производится также по меткам (рис. 12).

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

Рис. 12. Совмещение меток распределительных шестерен

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

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

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

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

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

Рис. 13. Клапан и детали крепления

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

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

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

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

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего предназначен газораспределительный механизм?

2. Назвать детали газораспределительного механизма.

3. Что такое фазы газораспределения?

4. Что называется порядком работы цилиндров?

5. Как устроен клапанный механизм ?

6. Как устроен привод газораспределительного механизма?

infourok.ru

Устройство ГРМ и принцип работы

Устройство ГРМ

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – наиболее распространенный силовой агрегат, использующийся в современном автомобилестроении. Свое название он получил по количеству фаз, необходимых для осуществления одного цикла работы, или поворота коленчатого вала на 720 градусов.

Фаза впрыска топлива или топливно-воздушной смеси, сжатие рабочего тела поршнем, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В модели идеального двигателя все фазы разнесены во времени, перекрытие между ними отсутствует, что, в свою очередь, обеспечивает получение максимально возможных рабочих значений мощности, крутящего момента и оборотов двигателя.

На практике, к сожалению, дела обстоят несколько хуже. Устройство газораспределительного механизма, отвечающего за исполнение фазы впрыска топлива и удаление выхлопных газов, его схема и принцип работы – основная тема данной статьи.

Общая схема и взаимодействие частей

Своевременное открытие впускных и выхлопных клапанов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания обеспечивается работой газораспределительного механизма или ГРМ.

Данное устройство состоит из распределительного вала с кулачками, необходимого количества коромысел или толкателей клапанов, пружин и собственно клапанов. Шестерня распредвала, ремень или цепь, используемые для передачи вращения от коленвала, и механизм натяжения цепи так же являются частью ГРМ.

  1. Фаза впрыска топлива. Поршень начинает движение от верхней мертвой точки к нижней. Открывается клапан подачи горючего, и топливно-воздушная смесь заполняет разреженное пространство цилиндра. Отмерив необходимую дозу ТВС, клапан закрывается. Коленчатый вал повернулся на 180 градусов от начального положения.
  2. Фаза сжатия. Достигнув нижней мертвой точки, поршень меняет направление движения к ВМТ, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси. При достижении верхней мертвой точки фаза сжатия рабочего тела оканчивается. Коленчатый вал совершил поворот на 360 градусов.
  3. Фаза рабочего хода. В момент нахождения поршня в ВМТ и достижения максимальной расчетной степени сжатия, происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Под действием стремительно расширяющихся газов поршень движется к нижней мертвой точке, совершая рабочий ход. При достижении НМТ третья фаза работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания считается оконченной. Коленчатый вал совершил поворот 540 градусов.
  4. Фаза удаления отработанных газов. Под действием коленчатого вала поршень начинает движение к верхней мертвой точке, вытесняя из объема цилиндра продукты сгорания топливно-воздушной смеси через открывшийся выхлопной клапан. По достижении поршнем ВМТ, фаза выхлопа считается завершенной, коленчатый вал совершил оборот на 720 градусов.

Для достижения такой точности по времени открытия впускных и выхлопных клапанов, газораспределительный механизм синхронизирован с оборотами коленчатого вала двигателя. Ремень или цепь передает вращение распределительному валу, кулачки которого, нажимая на коромысла, открывают поочередно впускные и выпускные клапаны ГРМ.

Классификация ГРМ

Нижнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.

Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.

Газораспределительный механизм такого вида использовался вплоть до 90-х годов двадцатого столетия в грузовых автомобилях. Пример тому – ГАЗ 52, выпуск которого закончился в 1991 году.

Смешанное расположение клапанов

Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».

Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.

Такая компоновочная схема обеспечивала более низкую температуру ТВС, и, как следствие, более высокую мощность, по сравнению с нижнеклапанными двигателями внутреннего сгорания.

Верхнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.

Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.

Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.

Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.

  • Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
  • Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.

В двигателях с подобным типом газораспределительного механизма важную роль играет устройство привода распредвалов. В качестве передаточного элемента используется цепь, находящаяся в герметично закрытом объеме, и омывающаяся маслом, или зубчатый ремень, находящийся на внешней стороне двигателя.

Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.

Устройство десмодромного газораспределительного механизма

Для двигателей, конструкция ГРМ которых допускает использование пружин для закрывания клапанов, существует ограничение по максимальному количеству оборотов в минуту. При достижении значения в 9000 об/мин пружины не смогут обеспечить нужную скорость срабатывания, что неизбежно приведет к поломке двигателя.

Принцип десмодромного ГРМ заключается в использовании двух распределительных валов, один из которых производит открытие, а второй, закрытие клапанов. В таком двигателе нет ограничения на развиваемые обороты, ведь скорость срабатывания механизма напрямую зависит от скорости вращения коленвала.

Создание газораспределительного механизма с изменяемыми фазами стало возможным относительно недавно, с началом использования в двигателестроении бортовых компьютеров и электронных управляющих блоков. Система электромагнитных клапанов, меняющая режим работы согласно команд микропроцессора, позволяет снимать с двигателя мощность, приближающуюся к расчетной, при минимальном расходе топлива.

Замена ремня ГРМ своими руками

Снимая изношенный ремень, и устанавливая на его место новый, легко изменить взаимное расположение коленчатого и распределительного валов. В этом случае сместятся фазы газораспределения двигателя, что приведет к нарушениям в работе, вплоть до поломки. Метки на шестернях приводного механизма служат для визуального контроля настройки ГРМ.


Сняв непригодный ремень, необходимо совместить метки шестерней коленчатого и распределительного валов с прорезями в кожухе приводного механизма. Назначение этой операции – установка условного «нуля», с которого и начнется работа двигателя. Далее следует аккуратно установить запасной ремень, стараясь не сместить метки на шестернях.

Следующий шаг – осмотр и регулировка усилия натяжного ролика. Назначение этого узла в удержании ремня на шестернях приводного механизма. Правильность регулировки ролика можно проверить, повернув натянутый ремень пальцами. Если удастся провернуть на девяносто градусов – натяжной механизм отрегулирован хорошо. Если ремень повернется на угол меньший, чем 90 градусов, то он перетянут, если на больший, то недотянут.


Очень важно при монтаже не брать ремень ГРМ промасленными руками. Это может привести к проскакиванию на шестернях приводного механизма.

Купленный на придорожной АЗС ремень следует тщательно осмотреть. При нарушении условий хранения, даже новый ремень привода ГРМ пойдет трещинами и не сможет быть использован по назначению.

Видео, иллюстрирующее работу ГРМ

znanieavto.ru

Общее устройство распределительного механизма | Газораспределительный механизм (ГРМ)

Распределительный механизм двигателя состоит из распределительного вала, шестерен привода, подшипников вала, толкателей и направляющих толкателей, клапанных пружин, впускных и выпускных клапанов и направляющих втулок клапанов.

Работа распределительного механизма происходит следующим образом. При вращении коленчатого вала вращается также и распределительный вал 8, шестерня 9 которого находится в постоянном зацеплении с шестерней коленчатого вала. Число зубьев шестерен подобрано так, что у четырехтактных двигателей распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала, у двухтактных — с такой же скоростью, что и коленчатый вал.

Рис. Распределительный механизм двигателя с нижним расположением клапанов: 1 — кулачки распределительного вала; 2 — пружина клапана; 3 — направляющая втулка клапана; 4 — стержень клапана; 5 — направляющая толкателя; 6 — толкатель; 7 — подшипник распределительного вала; 8 — распределительный вал; 9 — распределительная шестерня

Имеющиеся на распределительном валу кулачки 1 своими выступами плавно отжимают толкатели 6, поднимая их. Толкатель давит на стержень 4 клапана и, сжимая пружину 2, поднимает клапан. При этом внутреннее пространство цилиндра сообщается либо с впускным трубопроводом, если открыт впускной клапан, либо с выпускным, если открыт выпускной клапан. Когда, выступ кулачка распределительного вала сходит с тарелки толкателя, клапан закрывается под действием пружины.

В двигателе с верхним расположением клапанов давление кулачка 1 распределительного вала 2, расположенного в верхней части блока цилиндров, воспринимается толкателем 3, который передает его через штангу 4 на плечо коромысла 6, поднимая его. Так как коромысло сидит на оси, то его второе плечо опускается и своим носком давит на стержень клапана 8. При этом сжимается пружина 7 и клапан открывается.

Рассмотрим назначение и устройство деталей распределительного механизма.

Клапаны соединяют и разъединяют полости цилиндров с впускным и выпускным трубопроводами.

Клапан состоит из головки 1 и стержня 2. Изготовляются клапаны из прутковой высококачественной стали: впускные чаще всего из хромистой, а выпускные из жаростойкой сильхромовой. Выпускные клапаны могут быть сварными; в этом случае головка делается из сильхромовой стали, а стержень из хромистой. Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную поверхность, которой она соприкасается с седлом 9, установленным в теле блока цилиндров при нижнем расположении клапанов или в теле головки блока цилиндров при верхнем расположении клапанов.

Рис. Распределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов: 1 — кулачок распределительного вала; 2 — распределительный вал; 3 — толкатель; 4 — штанга; 3 — контргайка; 5 — коромысло; 7 — пружина клапана; 8 — клапан; 9 — седло клапана

Рис. Клапан: 1 — головка клапана; 2 — стержень; 3 — тарелка клапана; 4 — сухарь; 5 — болт; 6 — толкатель; 7 — тарелка толкатели

Чтобы увеличить срок службы, седла выпускных клапанов обычно делаются вставными из специального жаростойкого чугуна. Рабочие поверхности головки клапана и седла притираются одна к другой для плотной посадки клапана. Плотное прижатие клапана к седлу обеспечивается давлением клапанной пружины, которая одним концом упирается в тело клапанной коробки, а другим в тарелку 3 клапана. Тарелка удерживается на стержне клапана обычно сухарями 4, входящими в кольцевую выточку стержня, либо чекой, вставляемой в отверстие стержня. Стержень клапана движется в направляющей втулке, которая впрессовывается в тело клапанной коробки или (в случае верхнего расположения клапанов) в тело головки блока цилиндров. Чтобы улучшить наполнение цилиндров горючей смесью, впускные клапаны у многих двигателей имеют диаметр головки больший, чем выпускные.

В двухтактных дизелях с прямоточной продувкой, где воздух в цилиндры нагнетается через продувочные окна 4 (рис. а), имеются лишь выпускные клапаны 5. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов каждый цилиндр имеет не один, а два выпускных клапана.

Толкатели передают давление от кулачка распределительного вала стержню клапана или штанге.

Они изготовляются из стали или чугуна; рабочие поверхности их шлифуются и подвергаются термической обработке. Толкатель 6 представляет собой стержень, который заканчивается снизу тарелкой 7. Чтобы уменьшить вес, стержень толкателя обычно делается пустотелым.

Для предотвращения одностороннего износа форма тарелки толкателя и кулачка распределительного вала подбирается с таким расчетом, чтобы толкатель мог немного поворачиваться относительно своей оси при каждом набегании на него кулачка.

Поэтому часто у двигателей рабочая поверхность тарелки толкателя делается выпуклой, а кулачку придается небольшая конусность. У двигателей некоторых типов вращение толкателя достигается небольшим смещением оси толкателя относительно средней части кулачка. Чтобы уменьшить потери на трение, а также износ рабочей поверхности толкателя и кулачков распределительного вала, стержень толкателя у некоторых типов двигателей имеет снизу ролик.

Между толкателем (или доском коромысла при верхнем расположении клапанов) и стержнем клапана есть небольшой зазор. При работе двигателя стержень клапана удлиняется вследствие нагрева, и если бы не было зазора, то клапан, упираясь в толкатель, не садился бы плотно в свое седло.

Этот зазор для выпускных клапанов у некоторых двигателей делается несколько большим, чем для впускных. Объясняется это тем, что выпускные клапаны под действием раскаленных отработавших газов сильно нагреваются и их стержни удлиняются больше, чем стержни впускных клапанов.

Зазоры между стержнями клапанов и толкателями (носками коромысел) имеют строго определенную величину для каждой марки автомобиля. Нарушение этих зазоров ухудшает работу двигателя и ведет к преждевременному износу деталей распределительного механизма.

Зазор между стержнем клапана и толкателем при нижнем расположении клапанов регулируется с помощью болта 5 с контргайкой, который ввертывается в верхнюю часть стержня толкателя; при верхнем расположении клапанов — с помощью регулировочного болта или винта с контргайкой, который ввертывается в плечо коромысла. В дизелях с верхним расположением клапанов для регулировки зазора между стержнем клапана и носком коромысла имеется регулировочный наконечник с контргайкой 5, который навертывается на верхнюю часть штанги 4.

Толкатели движутся в направляющих втулках, установленных либо непосредственно в теле блока или в головке блока цилиндров, либо в отдельных секциях, которые привертываются к блоку болтами.

Распределительный вал предназначается для своевременного открытия и закрытия клапанов.

Он отковывается из стали или отливается из специального чугуна заодно с кулачками и опорными шейками с последующей механической и термической обработкой.

Количество кулачков на распределительном валу зависит от числа цилиндров и типа двигателя. В карбюраторных двигателях для каждого цилиндра делаются два кулачка: впускной и выпускной. У дизелей ЯАЗ на цилиндр приходится по три кулачка: один для привода насос-форсунки и два для привода выпускных клапанов. Подшипниками распределительного вала являются стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом и запрессованные в тело блока цилиндров. Во втулках имеются отверстия для подвода смазки к шейкам вала.

От распределительного вала обычно осуществляется привод масляного насоса и распределителя системы зажигания; для этого в средней части вала нарезается винтовая шестерня.

Кроме кулачков, шеек и шестерни, на распределительном валу карбюраторного двигателя имеется эксцентрик для привода бензинового насоса, подающего бензин из бака в карбюратор.

Распределительный вал приводится во вращение коленчатым валом через зубчатую передачу.

Шестерни привода распределительного вала, чтобы повысить износоустойчивость зубчатой передачи, изготовляются из разных материалов: ведущая — из стали, ведомая — из чугуна или текстолита. Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни обычно изготавливаются с косыми зубьями.

Ведущая шестерня устанавливается на носке коленчатого вала на шпонке и закрепляется болтом (храповиком). Ведомая шестерня устанавливается на передней части распределительного вала также на шпонке и крепится гайкой или болтом.

Для правильной работы двигателя коленчатый и распределительный валы должны занимать строго определенное положение один относительно другого. Поэтому при сборке распределительные шестерни сцепляются между собой по меткам, имеющимся на зубьях шестерен.

Шестерни размещены в картере, отлитом заодно с блоком цилиндров и закрытом крышкой, которая штампуется из листовой стали или отливается из чугуна.

Осевое перемещение распределительного вала, возникающее при вращении шестерен с косыми зубьями, ограничивается упорным фланцем, укрепленным на передней стенке картера двигателя и входящим с определенным зазором между торцом передней шейки вала и ступицей шестерни.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Типы ГРМ

В данной статье мы рассмотрим существующие виды газораспределительных механизмов. Эта информация будет очень полезна автолюбителям, особенно тем, кто самостоятельно ремонтируют свои автомобили. Ну, или пытается их ремонтировать.

Каждый ГРМ приводится в действие от коленвала. Передача усилия может осуществляться ремнем, цепью или шестерней. Каждый из этих трех видов ГРМ имеет как свои преимущества, так и недостатки.

Рассмотрим более подробно виды привода ГРМ

 1. Ременной привод имеет малую шумность во время работы, но не обладает достаточной прочностью и может порваться. Последствие такого обрыва – загнутые клапана. Помимо этого слабая натяжка ремня приводит к возможности его перескока, а это чревато смещением фаз, осложненным запуском. Помимо этого сбитые фазы дадут нестабильную работу на холостом ходу, а двигатель не сможет работать с полной мощностью.

 2. Цепной привод тоже может сделать «перескок», но вероятность его сильно снижается из-за особого натяжителя, который у цепного привода более мощный, чем у ременного. Цепь более надежна, но обладает некоторой шумностью, поэтому не все производители автомобилей используют ее.

 3. Шестеренчатый тип ГРМ массово применялся давно, в те времена, когда распредвал размещался в блоке ДВС (нижневальный двигатель). Такие моторы сейчас мало распространены. Из их плюсов можно отметить дешевизну изготовления, простоту конструкции, высокую надежность и практический вечный, не требующий замены механизм. Из минусов – малая мощность, увеличить которую можно только увеличением объема и, соответственно, размером конструкции (например – Додж Вайпер с объемом более восьми литров).

Распределительный вал

Что это и зачем? Распредвал служит для регулировки момента открытия клапанов, которые на впуске подают топливо в цилиндры, а на фазе выпуска отводят из них выхлопные газы. На распределительном валу для этих целей расположены специальным образом эксцентрики. Работа распределительного вала напрямую связана с работой коленчатого вала, и благодаря этому впрыск топливо осуществляется в максимально полезный момент – когда цилиндр расположен в своем нижнем положении (в нижней мертвой точке), т.е. перед началом впускного тракта.

Распредвал (один или несколько – неважно) может располагаться в ГБЦ, тогда мотор называется «верхневальным», а может располагаться в самом блоке цилиндров, тогда мотор называется «нижневальным». Выше про это было написано. Обычно ими оснащают мощные американские пикапы, и некоторые дорогие автомобили с гигантским объемом двигателя, как ни странно. В таких силовых агрегатах клапана приводятся в действие штангами, идущими через весь двигатель. Эти моторы медлительны и очень инерционны, активно расходуют масло. Нижневальные двигатели – тупиковая ветвь развития моторостроения.

Виды газораспределительных механизмов

Выше мы рассмотрели виды приводов ГРМ, а теперь речь пойдет именно о видах самого газораспределительного механизма.

Механизм SOHC

Название буквально обозначает «один верхний распределительный вал». Раньше назывался просто «OHC».

Такой двигатель, как ясно уже из названия, содержит в себе один распределительный вал, расположенный головке блока цилиндров. Такой двигатель может иметь как два, так и четыре клапана в каждом цилиндре. То есть, вопреки различным мнениям, мотор SOHC может быть и шестнадцатиклапанным.

 Какие же сильные и слабые стороны у таких моторов?

- Двигатель функционирует относительно тихо. Тишина именно относительно двухраспредвального мотора. Хотя разница и не большая.

- Простота конструкции. А значит и дешевизна. Это касается также ремонта и обслуживания.

- А вот из минусов (хотя и совсем незначительных) можно отметить слабую вентиляцию мотора, оснащенного двумя клапанами на цилиндр. Из-за это мощность двигателя падает.

- Второй минус есть у всех шестнадцатиклапанных моторов с одним распредвалом. Так как распредвал один, то все 16 клапанов приводятся в действие одним распредвалом, что увеличивает нагрузку на него и делает всю систему относительно хрупкой. Помимо этого из-за низкого угла фазы цилиндры хуже наполняются и вентилируются.

Механизм DOHC

Выглядит такая система практически так же, как и SOHC, а отличается вторым распредвалом, установленным рядом с первым. Один распределительный вал отвечает за приведение в действие впускных клапанов, второй, естественно, выпускных. Система не идеальна, и обладает, конечно же, своими недостатками и достоинствами, подробное их описание выходит за рамки этой статьи. Изобрели DOHC в конце прошлого века, и после этого не меняли. Стоит отметить, что вторым распределительным валом существенно усложняется и удорожается конструкция такого двигателя.

Но за то, такой двигатель расходует меньше топлива за счет лучшего наполнения цилиндров, после которого из них уходят почти все выхлопные газы. Появление такого механизма существенно увеличило КПД двигателя.

Механизм OHV

Выше по тексту уже рассматривался такой тип двигателей (нижневальный). Придумали его в начале прошлого века. Распредвал в нем располагают внизу – в блоке, а для приведения действия клапанов используются коромысла. Из преимуществ такого двигателя можно выделить более простое устройство ГБЦ, что позволяет V-образным нижневальным двигателям уменьшить их размеры. Повторим и минусы: малое число оборотов, большая инерционность, малый крутящий момент и слабая мощность, невозможность использовать четыре клапана на цилиндр (за исключением очень дорогих автомобилей).

Подведем итог

Описанные выше механизмы не являются исчерпывающим списком. Моторы, раскручивающиеся более чем 9 тысяч оборотов, например, не используют пружины под клапанными тарелками, и в таких двигателях один распредвал отвечает за открытие клапана, а второй – за закрытие, что позволяет системе не зависать на оборотах выше 14 тысяч. В основном такая система используется на мотоциклах с мощностью выше 120 л.с.

Видео о том как работает ГРМ и из чего он состоит:

Последствия обрыва ремня ГРМ на Лада Приора:

Замена ремня ГРМ на примере Форд Фокус 2:

autoportal.pro

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):

  1. Привод через штангу и коромысло для автомобилей «Рено», «Форд» ранних выпусков, «Волга», «Газель».

    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

  2. Привод через коромысло для автомобилей «Мазда-626», ЗАЗ-1102. При таком конструктивном исполнении кулачок распределительного вала воздействует на плечо коромысла, на конце которого для увеличения срока службы может быть установлен роликовый подшипник.

    Рис. Привод клапанов через коромысло:
    1 – кулачок распределительного вала; 2 – коромысло; 3 – регулировочный винт; 4 – контргайка; 5 – зазор

  3. Привод через коромысло и регулировочный эксцентрик для автомобилей БМВ-518, БМВ-520. При таком варианте привода кулачок воздействует на коромысло, которое через регулировочный эксцентрик соприкасается со стержнем клапана.

    Рис. Привод клапанов через коромысло и регулировочный эксцентрик:
    1 – регулировочный эксцентрик; 2 – коромысло; 3 – кулачок распределительного вала

  4. Привод через рычаг для автомобилей «Мерседес-Бенц 123», «Сузуки». При таком конструктивном исполнении кулачок распределительного вала воздействует на плечо специального рычага, тыльная поверхность которого передает усилие на регулировочную гайку, имеющуюся на торце стержня клапана и застопоренную контргайкой.

    Рис. Привод клапанов через рычаг:
    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

  5. Привод через коромысло, имеющее 4 опорные поверхности для автомобилей ВАЗ-2101…ВАЗ-2107, «Фиат».
  6. Привод клапанов двумя коромыслами от одного кулачка распределительного вала для автомобилей «Форд», «Москвич».

    Рис. Привод клапанов двумя коромыслами от одного кулачка верхнего распределительного вала

  7. Привод через чашечный толкатель для автомобилей «Форд», «Опель», «Фольксваген», «Ауди», ВАЗ-2108…ВАЗ-2110. Такой привод наиболее распространен в двигателях автомобилей 1980 – 1990 гг. выпуска. Распределительный вал воздействует на чашечный толкатель, усилие от которого через регулировочную шайбу передается на клапан. В таком приводе отсутствуют коромысла, что повышает надежность работы газораспределительного механизма.

    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

  8. Привод через два распределительных вала с гидравлическими толкателями. Такие конструкции предусматривают по два-три впускных клапана и по два выпускных клапана на каждый цилиндр. Применяются в современных конструкциях бензиновых двигателей, для улучшения процессов впуска и выпуска.

Рис. Привод через два распределительный вала с гидравлическими толкателями

ustroistvo-avtomobilya.ru

Газораспределительный механизм: устройство

Механизм газораспределения руководит впускными и выпускными клапанами автомобильного двигателя. Газораспределительный механизм или как его еще называют ГРМ, производит выпускание воздушно-топливной смеси во все цилиндры двигателя машины, а после этого удаление из камеры сгорания отработанных газов.

В представленной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  1. Что собой представляет газораспределительный механизм?
  2. Устройство ГРМ;
  3. назначение механизма газораспределения;
  4. В чем заключается функционирование ГРМ?
  5. Типы газораспределительных механизмов.
Газораспределительный механизм

Основная информация о ГРМ

Для начала необходимо обсудить устройство газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

  1. Распредвал;
  2. Клапанный механизм;
  3. Механизм привода распредвал.

К основным элементам ГРМ относятся:

  1. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
  2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
  3. распредвал. Распредвал дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля.
  4. Клапаны. с помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня цилиндре.
  5. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.

Теперь обсудим назначение газораспределительного механизма. Итак, в чем заключается назначение механизма газораспределения? Назначение газораспределительного механизма заключается в своевременной передаче воздухо-топливной смеси во все цилиндры автомобильного двигателя на тактах выпускания, а еще выводе из каждого цилиндра отработанных газов в момент выпускания такта. Обеспечивается выполнение представленных действий благодаря своевременному открытию и закрытию всех типов клапанов головки каждого цилиндра с помощью клапанов. Газораспределительные механизмы разделяют на типы с боковым и типы с подвесным клапанами, но на сегодняшний момент боковые клапаны мало распространены.

Еще эту систему классифицируют по размещению распредвала и виду привода. Обычно, распредвал устанавливают снизу блока картера или сверху головки цилиндра. Нижний распределительный валик начинает функционировать благодаря шестеренке, а верхний при помощи цепки или ременной передачи.

Еще ГРМ классифицируют по значению числа клапанов, которое приходится на один цилиндр, два клапана это минимальное количество, а пять максимальное. Также существует классификация по количеству распределительных валиков, здесь один это минимальное значение, а четыре это максимальное значение.

Принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм является одним из сложнейших узлов двигателя любого транспортного средства, потому как его основная функция заключается не только в открывании и закрывании групп клапанов, но и выполнение этих действий в определенной очередности. Функционирование ГРМ синхронизировано с функционированием зажигания и впрыскивания. Для увеличения скорости передвижения, водитель нажимает на педальку акселератора,тем самым увеличивается поступление воздухо-топливной смеси в автомобильный двигатель.

Авто-двигатель может воспринимать усиленный поток исключительно с помощью увеличения количества оборотов. То есть открывание и закрывание клапанов должно проходить как можно чаще. Для решения данной проблемы разработчики решили обеспечить привод от коленчатого валика. То есть чем быстрее крутится коленчатый валик, тем быстрее происходит открывание и закрывание клапанов, следовательно, двигатель автомобиля сможет пропускать и сжигать исключительно необходимо количество воздухо-топливной смеси.

Газораспределение сводится к синхронному вращению коленвала и распредвала, а еще открыванию впускного и выпускного клапанов в определенном месте расположения поршней. Для того чтобы распредвалик точно располагался по отношению к коленчатому валику применяют установочные пометки. Во время открытия клапанов с помощью коромысла распределительный валик наезжает кулачком на коромысло, которое в свою очередь прижимает клапан и он закручивается благодаря пружине. В цепном двигателе ГРМ функционирует точно так же, только во время сборки цепку нужно надевать вместе со шкивом на валик.

Типы газораспределительного механизма

Сначала рассмотрим газораспределительный механизм с нижним положением распределительного валика. В конструкцию представленного типа ГРМ входят такие элементы:

  • Распределительный валик;
  • Клапан;
  • Поршень;
  • Коромысло;
  • Стойка валика коромысла;
  • Валик коромысла;
  • Контргайка;
  • регулирующий винтик;
  • Шестеренки распредвала и коленвала;
  • Промежуточная шестеренка;
  • Пружинки клапана;
  • Направляющая втулка;
  • Штанга;
  • Толкатель;
  • Головка цилиндров.

Главным преимуществом механизма газораспределения данного типа считается небольшая стоимость, высокий уровень качества и надежности, а также простое использование. Но имеются и недостатки, например, такие как шумность и инерционность, которая ограничивает количество оборотов двигателя автомобиля. Применяются такие газораспределительные механизмы на автомобилях с дизельным двигателем или бензиновым двигателем, который имеет низкий уровень оборотов коленвала.

Теперь поговорим о механизмах газораспределения с верхним положением распределительного валика. В конструкцию представленного типа ГРМ входят такие элементы:

  • Толкатель;
  • Пружинки;
  • Канал;
  • Тарелка клапана;
  • Кулак распредвала;
  • стойка клапана.

Представленный тип ГРМ отличный от предыдущего установлением распредвала в основе цилиндров, а само функционирование и назначение остается прежним. Передача влияния из распредвала происходит с помощью толкателя на коромысло, из распредвала к коромыслу или же от распредвала к толкателю клапана.

Привод распредвала может реализовываться с помощью передачи цепки или зубчиков ремня.

По сравнению с предыдущим типом данный тип ГРМ имеет меньший уровень инертности, а значит, двигатель может развивать большее количество оборотов, и шума. Также к преимуществам данного типа относятся небольшие размеры блока-картера и недорогое изготовление. Но имеются и недостатки, например, необходимость регулярно проводить замену ремня привода, а несвоевременная замена ремня может привести к поломке клапанов. Также в проведении регулярной замены нуждается и цепь привода. К тому же, цепной привод механизма газораспределителя достаточно дорогой. Еще одним недостатком является сложность настаивания тепловых зазоров клапанов.

autodont.ru

Схема устройства и работа механизма газораспределения

В четырехтактных двигателях применяют клапанный механизм газораспределения, служащий для своевременной подачи в цилиндры воздуха (в дизелях) или горючей смеси (в карбюраторных двигателях) и для выпуска из цилиндров отработавших газов. Клапаны в определенные моменты открывают и закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров, т.е. обеспечивают сообщение цилиндров двигателя с впускным и выпускным трубопроводами. В изучаемых двигателях используют механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним положением распределительного вала.

Рис. Схема механизма газораспределения: 1 — ось коромысел; 2 — регулировочный винт; 3 — контргайка; 4 — стойка; 5 — штанга; 6 — толкатель; 7 — распределительный вал; 8 — шестерня распределительного вала; 9 — шестерня коленчатого вала; 10 — промежуточная шестерня; 11 — поршень; 12 — клапан; 13 — головка цилиндров; 14 — направляющая втулка; 15 — пружина клапана; 16 — коромысло

Механизм газораспределения состоит из:

  • впускных и выпускных клапанов с пружинами
  • передаточных деталей от распределительного вала к клапанам
  • распределительного вала
  • шестерни

Механизм работает следующим образом: коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал 7, каждый кулачок которого, набегая на толкатель 6, поднимает его вместе со штангой 5. Последняя, в свою очередь, поднимает один конец коромысла 16, при этом другой конец, двигаясь вниз, давит на клапан 12. Клапан опускается и сжимает пружину 15. Когда кулачок распределительного вала 7 сходит с толкателя 6, штанга 5 и толкатель опускаются, а клапан 12 под действием пружины «садится в седло» и плотно закрывает отверстие канала.

Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов и заполнения их свежим воздухом или горючей смесью клапаны открыты дольше, чем в простейшем двигателе. От степени наполнения цилиндров «свежим зарядом» и степени очистки их от отработавших газов во многом зависит мощность двигателя.

Для того чтобы в цилиндры двигателя поступило больше воздуха или горючей смеси, впускные клапаны должны открываться с опережением, т.е. до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). При большой частоте вращения коленчатого вала такт впуска повторяется часто, поэтому во впускном трубопроводе создается разрежение и воздух поступает в цилиндры двигателя, несмотря на то, что поршень некоторое время движется вверх. Поступление воздуха в цилиндры через открытый клапан продолжается по инерции и после того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку (НМТ). Впускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием. Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в угловых градусах поворота коленчатого вала, называют «фазами газораспределения». Их можно изобразить в виде таблицы, либо в виде круговой диаграммы, как, например, на рисунке. За счет опережения открытия и запаздывания закрытия впускного клапана период впуска воздуха у двигателя ЗМЗ-53 продлевается от 180 до 268°.

Рис. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗМЗ-53

После закрытия впускного клапана происходят сжатие смеси и рабочий ход поршня. Выпуск отработавших газов из цилиндра, или открытие выпускного клапана, начинается до прихода поршня в НТМ, за 50° по углу поворота коленчатого вала. Выпускной клапан закрывается после прохода поршнем ВМТ. Продолжительность открытия выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала составляет 252°.

В конце такта выпуска и начале такта впуска оба клапана некоторое время открыты одновременно, что соответствует 46 по углу поворота коленчатого вала. Такое угловое перекрытие тактов клапанов способствует лучшей очистке цилиндра от отработавших газов в результате его продувки свежим воздухом.

Моменты открытия и закрытия клапанов у каждого двигателя различны и зависят от профиля кулачков распределительного вала, а также от величины зазоров между клапанами и коромыслами.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Ремонт газораспределительного механизма (ГРМ)

Ремонт распределительного вала

Основными дефектами распределительного вала являются:

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

Опорные шейки при износе ремонтируют двумя способами:

  • шлифованием их на меньший диаметр
  • хромированием

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. Раздвижная развертка.

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

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

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

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

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

Ремонт клапанов

Дефектами клапана могут быть:

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

Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняется притиркой клапана к седлу.

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

Для притирки клапана проделывают следующие операции:

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

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

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

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

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

Рис. Матрица и оправка для раздачи головки клапана.

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

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

Регулировка зазора между клапаном и толкателем

Для регулировки зазора необходимо:

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

В такой последовательности надо регулировать и остальные клапаны.

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

Ремонт толкателей

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

В качестве присадочного материала можно использовать старые клапанные пружины.

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

ustroistvo-avtomobilya.ru

ГРМ (газораспределительный механизм) — Словарь автомеханика

ГРМ, полное название термина, газораспределительный механизм автомобиля - система, отвечающая за своевременный впуск топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя с последующим выпуском из цилиндров отработанных газов открывая и закрывая отверстия в камере сгорания.

Устройство ГРМ очень сложное, в него входит один или несколько распределительных валов, впускных и выпускных клапанов, механизмов привода к валам и несколько вспомогательных передаточных деталей.

Привод ГРМ

Распредвал может приводится в движение двумя видами привода: ремнём или цепью. Когда механизм газораспределения приводится в движение цепным приводом, то на торце распределительного вала установлена ведомая звездочка, а если передача энергии от коленвала до распредвала происходит ременным приводом, то устанавливают шкив. Есть также сложные конструкции на которых привод ГРМ осуществляется ремнем или цепью одновременно.

Но не зависимо от типа привода в механизме ГРМ должно соблюдаться условие - неизменность положения валов относительно друг-друга. По тому что когда какой то вал будет "отставать", то синхронизация работы нарушается.

Виды привода ГРМ. Ремень ГРМ и цепь ГРМ


Виды поломок в ГРМ

  • Может быть неполное закрывание клапанов;
  • Увеличение зазора между стержнями клапанов и коромысельными носками;
  • Возникновение изношенности штанги и толкатели, коромысла, выработка шейки распредвала или шестерней валов газораспределительной системы.

Отличительные черты поломок ГРМ

  1. Наблюдается снижение мощности двигателя;
  2. Неравномерность работы мотора авто;
  3. Машина начинает потреблять больше топлива;
  4. Доносящийся стук клапанов.

Когда в двигателе падает мощность, это указывает на нарушенную регулировку тепловых зазоров и неполное прилегание клапанов к седлам. Если тепловой зазор больше требуемого, тогда это провоцирует повышенные ударные нагрузки на клапан-седло. При уменьшении зазоров просматривается разгерметизация двигательных цилиндров и наблюдается стук клапанов. Это возникает в следствие образования нагара на сопряжении клапан-седло либо из-за неправильной регулировки газораспределительного механизма. Если же кроме падения мощности повышается вибрация двигателя, тогда причина может крыться в удлиненном ремне привода ГРМ.

Чаще всего автовладельцев волнует вопрос при обслуживании системы ГРМ это зазоры и клапана.

Когда происходит разгерметизация в цилиндрах, наблюдается повышенное потребление автомобилем топлива, неравномерная работа мотора с одновременным снижением его мощности. Не равномерная работа двигателя может наблюдаться, если пружины клапанов ГРМ теряют свою упругость, так же при износе распредвала, шестеренок и толкателей.


Профилактика поломок ГРМ

Для обеспечения корректной работы механизма необходимо проверять и регулировать зазоры в клапанах, затягивать гайки стоек коромысел. Для верной посадки клапанов необходимы отрегулированные тепловые зазоры, которые нужны для того, чтобы произошли отдача и восстановление упругих деформаций приводных деталей. Также данные зазоры предупреждают преждевременную посадку клапанов в седло.

Точность регулирования моментов открытия и закрытия клапанов – залог правильной работы двигателя по мощности, шумности и компрессии.

Во избежание выхода из строя системы газораспределения необходима периодическая диагностика элементов системы и своевременное устранение дефектов и неисправностей.

Связанные термины

etlib.ru

Основные типы механизмов газораспределения

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

Публикация:

   Основные типы механизмов газораспределения

Читать далее:



Основные типы механизмов газораспределения

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси (карбюраторные двигатели) или очищенного воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов. На поршневых четырехтактных карбюраторных двигателях впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов осуществляются клапанами, которые могут иметь нижнее или верхнее расположение. При нижнем расположении клапаны устанавливают в блоке цилиндров (у двигателей ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157КД), а при верхнем — в головке цилиндров (у двигателей автомобилей ЗИЛ-130, КамАЭ-5320, ГАЗ-24-10 «Волга», ВАЗ-2108 «Спутник» и др.).

При нижнем расположении клапанов (в блоке цилиндров) усилие от кулачка (рис. 3.1, а) распределительного вала передается толкателю, а затем через регулировочный болт с контргайкой клапану, головка которого отходит от седла.

При работе газораспределительного механизма стержень клапана движется возвратно-поступательно в направляющей втулке. На нижнем конце втулки свободно устанавливается пружина, верхний торец которой упирается в блок, а нижний — в тарелку, закрепленную на конце стержня клапана сухариками. Закрытие клапана происходит под действием пружины по мере того, как выступ кулачка выходит из-под толкателя.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Современные двигатели обычно имеют газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов, так как в этом случае камера сгорания получается компактной, улучшается наполнение цилиндров, упрощается регулировка клапанов и значительно уменьшаются потери тепла с охлаждающей жидкостью.

В рядных двигателях при верхнем расположении клапанов (рис. 3.1, б) усилие от кулачка распределительного вала передается толкателю, а от него — штанге. Штанга через регулировочный винт воздействует на короткое плечо коромысла, которое, поворачиваясь на оси, нажимает своим носком на стержень клапана. При этом пружина сжимается, а клапан перемещается вниз, отходит от седла, обеспечивая в зависимости от назначения клапана впуск горючей смеси или выпуск отработавших газов. После того как выступ кулачка выйдет из-под толкателя, клапанный механизм возвращается в исходное положение под действием пружины. При работе клапанного механизма положение направляющей втулки, запрессованной в головку цилиндров фиксируется стопорным кольцом, а регулировочного винта — контргайкой. Верхний конец стержня клапана закреплен сухариками, установленными в тарелке при помощи втулки.

Рис. 3.1. Схемы газораспределительных механизмов с различным расположением клапанов:
а — нижним; б — верхним

Распределительные валы при верхнем расположении клапанов могут быть установлены в блоке цилиндров — нижнее расположение (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, -4331, КамАЭ-5320) или на головке блока— верхнее расположение (однорядные двигатели автомобилей семейств ВАЗ и «Москвич»).

При верхнем расположении распределительного вала (рис. 3.2) отсутствуют толкатели и штанги, вследствие чего уменьшаются масса и инерционные силы клапанного механизма, что дает возможность увеличить частоту вращения коленчатого вала и уменьшить уровень шума при работе двигателя.

В двигателях автомобилей ВАЗ (с приводом на задние колеса) (рис. 3.2, а) распределительный вал расположен в отдельном картере на головке блока цилиндров и вращается в подшипниках скольжения. Привод к клапанам, размещенным в один ряд, осуществляется непосредственно от кулачков распределительного вала через одноплечие рычаги (рокеры). Одним концом одноплечий рычаг опирается на стержень клапана, другим — на сферическую головку болта и удерживается на ней при помощи шпилечной пружины.

Рис. 3.2. Газораспределительные механизмы двигателей с верхним расположением распределительных валов автомобилей:
а — ВАЗ-2105, -2107 «Жигули»; б — «Москвич-2140»; в — ВАЗ-2108 «Спутник», BA3-2109

В двигателях автомобилей семейства «Москвич» (рис. 3.2, б) клапаны расположены в два ряда и приводятся в действие коромыслами от кулачков распределительного вала. Для регулировки теплового зазора в клапанах служит регулировочный болт с контргайкой, который связан со сферическим наконечником.

В двигателях переднеприводных автомобилей ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109, верхний распределительный вал установлен в отдельном корпусе (рис. 3.2, в), расположенном на головке цилиндров, в которую запрессованы чугунные седла и направляющие втулки клапанов. Верхняя часть втулок уплотняется металлорезиновыми маслоот-ражательными колпачками.

Рис. 3.3. Газораспределительный механизм V-образного двигателя

Клапаны приводятся в действие непосредственно кулачками через цилиндрические толкатели без промежуточных рычагов. В гнездах толкателей находятся шайбы для регулировки зазора h в клапанном механизме.

Рекламные предложения:


Читать далее: Механизм газораспределения V-образного двигателя

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Механизм газораспределения (стр. 1 из 2)

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Цель работы.

Ознакомление с устройством и работой механизма газораспределения ДВС.

Задание.

Изучить назначение и принцип действия механизмов газораспределения ДВС; классификацию механизмов газораспределения ДВС; преимущества и недостатки механизмов с верхним и нижним расположением клапанов; взаимодействие деталей механизмов с верхним и нижним расположением клапанов.

Изучить условия работы, конструкцию и материал деталей механизма газораспределения; обратить внимание на провод механизма.

Уяснить расположение и назначение меток на элементах привода ГРМ.

Рассмотреть диаграмму фаз газораспределения.

Рассмотреть характерные неисправности механизма газораспределения и их влияние на работу двигателя.

Выяснить, какие существуют регулировки в механизме газораспределения.

Порядок регулировки тепловых зазоров между стержнями клапанов и коромыслами. Влияние величины зазора на работу двигателя.

Оборудование.

Сборочные единицы и детали: детали распределительного вала (распределительные валы, опорные втулки, упорные фланцы, зубчатые колеса, звездочки, шкивы, ремни, цепи, натяжные устройства, успокоительные привода), детали механизма привода (толкатели тарельчатые, цилиндрические, рычажно-роликовые; направляющие толкателей, штанги, коромысла, оси, пружины, стойки коромысел), детали клапанной группы (клапаны впускные, выпускные, седла, направляющие втулки, механизм вращения клапанов, пружины, тарелки пружин, сухари).

Литература: комплект плакатов по устройству механизма газораспределения, техническое описание двигателей базовых моделей.

Отчет.

1. Нарисуйте схему механизма газораспределения с верхним расположением клапанов и распредвала, обозначьте цифрами и перечислите детали.

Марка автомобиля _ВАЗ 2103____

Рис. Газораспределительный механизм с верхним расположением распределительного вала и привод:

1 – корпус, 2 – распределительный вал, 3 – шайба, 4 – толкатель, 5 – пружина, 6 – втулка, 7 – клапан, 8,9,11 – шкивы, 10 – ролик, 12 – ремень, 13 – ось.

2. Нарисуйте схему механизма газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним расположением распредвала, обозначьте цифрами и перечислите детали.

Марка автомобиля __КАМАЗ 740____________

Рис. Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала:

1 – распределительный вал, 2 – привод, 3, 20 – втулки, 4 – пружина, 5 – коромысло, 6 – ось, 7 – винт, 8 – штанга, 9 – толкатель, 10,11,12 – шестерни, 13 – шейка, 14 – эксцентрик,15 – кулачок, 16 – сухарь, 17,19 – шайбы, 18 - колпачок.

3. Перечислите преимущества и недостатки механизма газораспределения с верхним расположением клапанов.

Плюс такой схемы — относительно простая конструкция, в частности, как правило используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как

Кроме того, такая схема в большинстве случаев не даёт использовать больше двух клапанов на цилиндр, усложняет проектирование впускных и выпускных окон в головке цилиндров с высокоэффективной конфигурацией.

4. Опишите правила сборки привода распределительных валов.

1. Слейте жидкость из системы охлаждения

2. Снимите радиатор системы охлаждения

3. Снимите ремень привода насоса гидроусилителя рулевого управления и шкива вязкостной муфты

4. Снимите ремень привода генератора

5. Ослабьте затяжку хомута подводящего шланга и снимите его.

6. Снимите крышку головки блока цилиндров

7. Выверните четыре болта и снимите переднюю крышку головки блока цилиндров в сборе с муфтой привода вентилятора и вентилятором (муфта вентилятора и вентилятор сняты для наглядности).

8. Снимите водяной насос

9. Снимите датчик синхронизации

10. Снимите шкив коленчатого вала

11. Снимите масляный картер

12. Выверните два болта и снимите крышку гидронатяжителя верхней цепи с прокладкой. Крышку снимайте осторожно, так как на нее воздействует пружина гидронатяжителя. Затем выньте гидронатяжитель

13. Аналогично извлеките гидронатяжитель нижней цепи.

14. Выверните семь болтов и снимите крышку цепи. Крышку снимайте осторожно, чтобы не повредить установленный в ней передний сальник коленчатого вала, прокладки крышки и прокладку головки блока цилиндров.

15. Выверните болт верхнего рычага натяжного устройства и снимите рычаг натяжного устройства со звездочкой.

16. Аналогично снимите нижний рычаг натяжного устройства со звездочкой.

17. Выверните два болта и снимите пластмассовый успокоитель цепи.

18. Снимите шестерни с распределительных валов, вывернув болты крепления шестерен к фланцам распределительных валов.

19. Выверните болты 2 и выньте вверх успокоитель 1 цепи. Отогните концы стопорной пластины 6 и выверните болты 5, удерживая промежуточный вал от проворачивания (для этого вставьте отвертку в отверстие шестерни 3). Снимите шестерню 4, вставив между нею и шестерней 3 отвертку и упираясь ею как рычагом в шестерню 3. Выньте шестерню 4 из верхней цепи и затем снимите цепь, вытянув ее вверх. Снимите шестерню 3 с промежуточного вала и выньте его из нижней цепи. Снимите нижнюю цепь с шестерни коленчатого вала.

20. Если необходимо снять шестерню 2 с коленчатого вала, сначала снимите втулку 1 и резиновое уплотнительное кольцо между втулкой и шестерней. Затем спрессуйте шестерню 2 с помощью съемника.

21. После снятия промойте в бензине цепи и шестерни, протрите и просушите.

22. Осмотрите цепи. Если на втулках цепи образовались трещины, сколы или значительные следы износа, замените цепи.

23. Шестерни, у которых на зубьях есть сколы или выкрашивания, замените.

24. Поврежденные успокоители цепей замените.

25. Звездочки натяжителей должны свободно вращаться на осях. Если на зубьях звездочек есть сколы или выкрашивания, замените натяжители.

26. Если снимали шестерню с коленчатого вала, напрессуйте ее на коленчатый вал, установите уплотнительное кольцо и втулку.

27. Поверните коленчатый вал так, чтобы метка 1 на шестерне коленчатого вала совпадала с меткой 2 на блоке цилиндров. При этом поршень 1-го цилиндра займет положение ВМТ. Установите успокоитель цепи 4, но не затягивайте болты 3 крепления успокоителя. Наденьте цепь 5 на шестерню коленчатого вала, предварительно смазав ее моторным маслом.

28. Наденьте цепь на ведомую шестерню 1 и установите ее на промежуточный вал 2 так, чтобы установочный штифт шестерни вошел в отверстие промежуточного вала. При этом метка 4 на шестерне должна совпасть с меткой 5 на блоке цилиндров, а ветвь цепи, проходящая через успокоитель 3, должна быть натянута.

29. Установите ведущую шестерню промежуточного вала так, чтобы ее установочный штифт вошел в отверстие на ведомой шестерне.

30. Вверните два болта крепления шестерен промежуточного вала, подложив под них стопорную пластину. Затяните болты моментом 22–25 Н·м и зафиксируйте их, загнув края стопорной пластины на грани головок болтов.

31. Нажав на рычаг натяжителя, натяните цепь и проверьте совпадение меток на шестернях и блоке цилиндров.

32. Затяните болты крепления успокоителя цепи.

33. Смажьте верхнюю цепь моторным маслом и затем наденьте ее на ведущую шестерню промежуточного вала, пропустив в отверстие в головке блока цилиндров.

34. Наденьте цепь на шестерню 2 и, слегка повернув выпускной распределительный вал по часовой стрелке, установите на него шестерню 2 с надетой на нее цепью. При этом штифт 8 распределительного вала должен войти в отверстие шестерни. Вверните болт 1. Проворачивать распределительный вал нужно ключом за четырехгранник на нем. Затем, слегка повернув распределительный вал против часовой стрелки, натяните цепь. Промежуточный и коленчатый валы при этом поворачиваться не должны. Метка А должна совпасть с верхней плоскостью головки блока цилиндра. Выверните болт 6 и снимите шестерню 4 с впускного распределительного вала. Наденьте на шестерню 4 цепь и установите шестерню 4 с цепью на распределительный вал, слегка повернув распределительный вал по часовой стрелке. Штифт 5 распределительного вала должен войти в отверстие шестерни. Слегка повернув распределительный вал против часовой стрелки, натяните цепь. Метка А на шестерне 4 должна совпасть с верхней плоскостью головки блока цилиндров. Остальные валы при этом поворачиваться не должны. Вверните болт 6. Затяните болты 1 и 6 моментом 46–74 Н·м, удерживая распределительные валы от проворачивания ключом за четырехгранники. Установите успокоитель 3, протолкнув его в отверстие в головке блока. Установите успокоитель 7.

35. Установите крышку цепи и водяной насос. При этом нанесите на поверхность крышки, прилегающую к блоку цилиндров и головке блока, тонкий слой герметика «Гермесил» или его аналога. При установке крышки цепи проследите за тем, чтобы не повредить сальник коленчатого вала.

36. Установите гидронатяжители верхней и нижней цепей. Установите шкив коленчатого вала. Вверните болт крепления шкива коленчатого вала и затяните моментом 104–128 Н·м, удерживая коленчатый вал от проворачивания, включив IV передачу и затормозив автомобиль стояночным тормозом. При затяжке храповика шкив напрессовывается на коленчатый вал.

37. Проверните за храповик коленчатый вал на два оборота и установите в положение ВМТ поршень 1-го цилиндра. Проверьте совпадение меток.

38. Установите переднюю крышку головки блока цилиндров, для чего нанесите на поверхность крышки, прилегающую к головке блока, слой герметика «Гермесил». Затяните болты крепления крышки моментом 12–18 Н·м.

Механизм газораспределения - Сайт ЦентрТТМ

Назначение и схемы действия ГРМ

Механизм газораспределения (ГРМ) открывает и закрывает в определенные моменты впускные и выпускные клапаны для впуска в цилиндры свежего воздуха и выпуска из них отработавших газов.

В зависимости от расположения клапанов механизмы различают:

- с нижним (боковым) расположением клапанов в блоке цилиндров; используется только у карбюраторных двигателей;
- с верхним подвесным расположением клапанов - в головке цилиндров.

Техобслуживание и ремонт тракторов

При расположении клапанов в головке цилиндров обеспечиваются компактность камеры сгорания, высокая степень сжатия, лучшее наполнение цилиндров воздухом, меньшие потери тепла через стенки вследствие компактности камеры. Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов может быть однорядным и двухрядным. Двухрядное расположение клапанов используется на V-образных двигателях.

Механизм газораспределения включает следующие части. Распределительный вал, преобразующий вращательное движение вала в поступательное движение толкателей. Механизм привода распределительного вала, включающий набор распределительных шестерен, передающих движение от коленчатого вала на распредвал.

Клапанный механизм, открывающий и закрывающий впускные и выпускные клапаны в строго определенный момент и с заданным порядком последовательности. Клапанный механизм включает впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки, возвратные пружины и детали крепления клапанов.

Передающий механизм, осуществляющий передачу возвратно-поступательного движения от распределительного вала на клапаны. Сюда входят толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, оси и стойки коромысел. У механизма с боковым расположением клапанов штанги и коромысла с осями и стойками отсутствуют.

Работа ГРМ

Вращение от коленвала передается через зубчатую или цепочную передачу на распредвал. При повороте распредвала его кулачок своим выступом поднимает толкатель и штангу, которая упирается нижним концом в толкатель, а верхним - в регулировочный винт коромысла. При подъеме штанга давит на регулировочный винт и коромысло, поворачиваясь вокруг оси, своим вторым плечом нажимает на стержень клапана и, преодолевая силу пружины, открывает клапан.

При дальнейшем повороте распредвала выступ кулачка выходит из под толкателя и толкатель, штанга и коромысло возвращаются в исходное положение, а клапан под действием пружины закрывается.

Во время работы клапаны нагреваются, а стержень клапана удлиняется, что может привести к открытию клапана и нарушению работы двигателя. Чтобы дать возможность стержню клапана удлиниться, и чтобы клапан в то же время был закрыт, между торцами клапана и бойком коромысла оставляют зазор, называемый тепловым.

У двигателей с боковым расположением клапанов этот зазор делается между клапаном и регулировочным винтом толкателя. Зазор должен быть в пределах: для двигателей СМД-60 в холодном состоянии - 0,48-0,50; АМ-41, Д-21А, ЯМЗ-240Б - 0,25-0,30; Д-65Н, Д-240 - 0,25 мм (на прогретом двигателе).

Фазы газораспределения

Начало подачи топлива насосом по мениску д.м.т не точно в мертвых точках, а с некоторым опережением при открытии и запаздыванием при закрытии. Периоды от момента открытия клапанов до момента закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения. Диаграмма фаз газораспределения: начало открытия впускного клапана; начало закрытия впускного клапана; начало открытия выпускного клапана; конец закрытия выпускного клапана.

Фазы газораспределения, выраженные в виде круговой диаграммы, называют диаграммой газораспределения. На рис. представлена диаграмма газораспределения дизельного двигателя Д-240. Впускной клапан открывается с некоторым опережением (16°) до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, а закрывается с запаздыванием (в 46°) после того, как поршень уже пройдет нижнюю мертвую точку и пойдет вверх.

Это позволяет увеличить продолжительность впуска до 242° и улучшить наполнение цилиндра свежим воздухом, вначале за счет уменьшения сопротивления проходу воздуха и ускорения поступления свежего заряда воздуха (опережение открытия), а затем за счет инерции поступающего в цилиндр воздуха (запаздывание закрытия клапанов).

После сжатия и рабочего хода начинается выпуск отработавших газов. Опережение открытия выпускного клапана (56°) позволяет газам выходить из цилиндра под собственным давлением, что уменьшает затраты мощности на выталкивание газов при движении поршня вверх. Закрываются выпускные клапаны с запаздыванием, что улучшает очистку цилиндра от отработавших газов.

У всех двигателей есть периоды, когда одновременно впускной и выпускной клапаны открыты. Такое положение называют перекрытием клапанов. Чтобы правильно установить фазы газораспределения двигателя при сборке, необходимо совместить метки на шестернях газораспределения.

В течение одного рабочего цикла у четырехтактного двигателя впускной и выпускной клапаны должны открываться по одному разу. Поэтому распределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала и делает за цикл один оборот, а коленчатый вал - два.

Устройство ГРМ

Принцип действия механизма газораспределения изучаемых двигателей и взаимное расположение деталей одинаковые, однако устройство отдельных деталей, их размеры и крепления различны.

В конструкции распределительного вала различают опорные шейки, в которых вал вращается в блоке, и кулачки (по два на каждый цилиндр). Распределительный вал штампуют из стали, а его опорные шейки и рабочие поверхности кулачков закалены токами высокой частоты. Вращается вал в бронзовых или чугунных втулках, запрессованных в гнезда блок-картера.

Осевые перемещения распредвала во втулках ограничиваются различными способами. На двигателе СМД-14 осевое перемещение устраняется упорным регулировочным винтом. Винт заворачивают до отказа, затем отворачивают и затягивают контргайкой.

У двигателя СМД-60 осевое перемещение распределительного вала ограничивает упорная шайба, а необходимый зазор между упорной шайбой и торцом опорной шейки в пределах 0,16-0,28 мм обеспечивается при сборке двигателя. Упорная шайба ограничивает осевое перемещение распределительного вала и у дизелей АМ-41 и А-01М.

От продольного перемещения распределительный вал двигателей Д-240 и Д-65Н удерживается опорным кольцом, привернутым к блоку двумя винтами. Клапанный механизм включает впускной и выпускной клапаны, направляющие втулки, клапанные пружины, опорные шайбы (тарелки) и сухарики. Клапаны подвергаются воздействию высоких давлений и температур, поэтому они изготовляются из особо прочных сталей: впускной — из хромоникелевой, выпускной — из жаростойкой стали.

В клапанах различают тарелку клапана и стержень. В верхней части стержня имеется выточка под выступы сухариков; на некоторых двигателях делаются выточки под стопорное кольцо, которое удерживает клапан от падения в цилиндр при поломке пружины или выпадении сухариков.

Боковые поверхности тарелки (фаски) и гнезда клапанов в головке выполнены под углом 45°. Чтобы эти поверхности плотно прилегали, их шлифуют и притирают. Передающий механизм включает толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, валики коромысел, стойки коромысел и распорные пружины коромысел.

Толкатель передает движение от кулачков распредвала штангам. Толкатели могут быть выполнены в виде стакана (СМД-14, СМД-60, Д-65Н) или грибовидной формы (Д-240, Д-37). На двигателях АМ-41, А-01М, ЯМЗ-240Б применяют качающие роликовые толкатели. На этом рисунке представлен механизм газораспределения двс ЯМЗ-240 Б.

Роликовый толкатель качается относительно оси. При набегании кулачка распределительного вала на ролик толкателя толкатель поворачивается вокруг оси и поднимает штангу. Штанги передают возвратно-поступательное движение от толкателя к коромыслу. Они могут быть изготовлены из стального прутка или пустотелой трубки.

Коромысло представляет собой стальной двуплечий рычаг. В коротком плече в резьбовое отверстие устанавливается регулировочный винт. Боек коромысла, давящего на клапан, подвергается закалке. В отверстие средней части коромысла запрессовывается бронзовая втулка для установки коромысла на валик.

Валики коромысел, на которых устанавливаются коромысла, закреплены в стоиках, размещенных на верхней плоскости головки цилиндров. Продольное перемещение коромысел по валику предотвращается распорными пружинами. Валики стальные, пустотелые, внутренняя полость их используется для подвода масла к коромыслам, для чего против каждого коромысла в валике просверлены отверстия.

Декомпрессионный механизм предназначен для облегчения прокручивания коленчатого вала в первый момент запуска двигателя, путем открытия впускных, а у некоторых двигателей и всех клапанов. При открытых клапанах воздух в цилиндре не сжимается при такте сжатия, чем и облегчается прокручивание коленчатого вала. Когда же коленчатый вал разовьет 250-300 об/мин, декомпрессионный механизм выключают, подают топливо и двигатель заводится.

Этим механизмом пользуются и для экстренной остановки двигателя. Декомпрессионный механизм устанавливается на двигателях А-01М, АМ-41, СМД-14, Д-37М, Д-21Д. На моторах Д-240, ЯМЗ-240 Б, СМД-60 его нет.

Декомпрессионный механизм двигателя СМД-14 состоит из валиков, установленных над бойками коромысел в стойках. С нижней стороны под коромыслами валики имеют лыски, и когда механизм выключен, валики декомпрессионного механизма не касаются коромысел и не действуют на клапаны.

При включении механизма рычагом 25 валик поворачивается и своей несрезанной частью нажимает на коромысла и открывает клапаны. При выключении механизма валики поворачиваются своими лысками к коромыслам и не воздействуют на них.

На двигателях АМ-41 и А-01М в валиках против каждого коромысла ввернуты болты, которые при повороте валика своими головками давят на коромысла и открывают клапаны. Этими же болтами регулируют и величину открытия клапанов. На двигателях Д-37М, Д-21А декомпрессионный механизм воздействует не на коромысла, а на толкатели.

Обслуживание механизмов газораспределения

Обслуживание ГРМ сводится к периодическому осмотру наружных деталей, их креплений, проверке и установлению нормальных зазоров и обеспечению плотности прилегания клапанов к гнездам. Осмотры и регулировку газораспределительного механизма проводят при техническом обслуживании № 2 (ТО-2).

Перед началом регулировки клапанов подтягивают крепления головки цилиндров и стоек валиков коромысел. Затяжку гаек крепления головки цилиндров ведут динамометрическим ключом по определенной для каждого двигателя схеме в следующей последовательности: сначала затягивают гайки, расположенные в центре головки, затем производят поочередную подтяжку гаек, расположенных по обе стороны от центра головки цилиндров.

Для регулировки клапанов выполняют следующие операции: ставят поршень первого цилиндра на такт сжатия, в верхнюю мертвую точку. В этом положении поршня, когда клапаны закрыты, проверяют и регулируют зазоры. Чтобы выполнить это условие, наблюдая за коромыслами клапанов первого цилиндра, вращают коленчатый вал до тех пор, пока оба клапана (сначала выпускной, а затем впускной) откроются и закроются и после впуска начнется сжатие.

После этого вывинчивают установочный винт из картера маховика и вставляют его в то же отверстие не нарезанной частью и, нажимая на винт, продолжают вращать коленчатый вал до тех пор, пока винт не войдет в углубление на маховике.

При этом поршень будет в ВМТ на такте сжатия. Такая установка применяется на двигателях СМД-14, АМ-41, Д-240, Д-65 Н, Д-50. На последних трех двигателях это будет не точно ВМТ, а положение поршня в момент впрыска топлива.

Для регулировки зазора отвертывают контргайку регулировочного винта и, удерживая ее гаечным ключом, заворачивают или отворачивают регулировочный винт отверткой до получения необходимого зазора. Например, при зазоре 0,25-0,30 мм щуп толщиной 0,25 мм должен свободно входить между бойком коромысла и торцом клапана, а толщиной 0,30 мм - с усилием.

Затем регулируют (если он есть и регулируется) механизм декомпрессии в первом цилиндре (АМ-41, А-01М, Д-65Н). Для этого валик декомпрессора устанавливают так, чтобы ось регулировочных винтов была вертикальной. Заворачивают винт до соприкосновения с коромыслом и еще на один оборот и затягивают контргайку.

После регулировки клапанов и декомпрессионного механизма в первом цилиндре приступают к регулировке их в следующем цилиндре в соответствии с порядком работы двигателя (например, в третьем цилиндре при порядке 1-3-4-2), для чего коленчатый вал проворачивают на пол-оборота (для четырехцилиндровых, указанных выше).

У шестицилиндрового V-образного двигателя СМД-60 после установки первого цилиндра в ВМТ описанным выше способом открывают люк на картере маховика и поворачивают коленчатый вал по часовой стрелке еще на 45° так, чтобы метка на маховике с цилиндрами «1» и «4» стала против стрелки. В этом положении регулируют клапаны первого и четвертого цилиндров.

Затем поворачивают коленчатый вал в том же направлении на 240°, до совпадения меток «2» и «5», регулируют клапаны второго и пятого цилиндров и, провернув коленчатый вал еще на 240° до совмещения со стрелкой меток «3» и «6», регулируют зазоры клапанов в третьем и шестом цилиндрах.

Аналогичные метки имеются на двс ЯМЗ-240Б (на шестерне привода топливного насоса), причем одновременно регулируются клапаны в трех цилиндрах в соответствии с порядком работы двигателя.

Расположение клапанов (автомобиль)

2.7.

Расположение клапанов

Двигатель можно классифицировать по расположению и типу применяемой системы клапанов
(рис. 2.31). С впускным и выпускным клапанами, расположенными на одной стороне цилиндра, вид в поперечном сечении
будет иметь L-образную форму. Поэтому этот тип клапанного устройства называется двигателем с L-образной головкой или двигателем
с плоской головкой. Клапаны в этом случае приводятся в действие одним распредвалом.Это относительно простое и надежное устройство
, но оно имеет два недостатка. Он не может достичь высокой степени сжатия
и вызывает большее загрязнение, поскольку его выхлопные газы содержат большое количество HC
и CO. Причина в том, что поверхности камеры сгорания большие и относительно холодные. Этот
предотвращает возгорание слоев топливовоздушной смеси вблизи этих поверхностей. Если используется один клапан на каждой стороне
цилиндра, как модификация вышеуказанного устройства, он называется двигателем
с Т-образной головкой, и в устройстве используются два распределительных вала для работы клапанов.
Большинство современных автомобильных двигателей имеют оба клапана в головке блока цилиндров. Это снижает стоимость блока цилиндров
и позволяет лучше дышать двигателем, обеспечивая большое впускное отверстие на
с одной стороны головки и большое выпускное отверстие на другой стороне. Головка представляет собой большую сложную отливку
, которая обеспечивает отверстия для портов клапана, охлаждающей жидкости, исполнительных устройств клапана и смазки. Дополнительная стоимость
и сложность головки блока цилиндров этого типа компенсируется сниженной стоимостью блока, а
- дополнительной производительностью, обеспечиваемой улучшенным дыханием двигателя.Этот тип двигателя называется двигателем
с I-образной головкой или верхнеклапанным (OHV) двигателем. Также были произведены двигатели с комбинированными характеристиками L-образной головки и
I-образной головки.

Рис. 2.31. Клапанные устройства.
Когда один клапан находится в головке, а другой - в блоке, это называется двигателем
с F-образной головкой. В этом устройстве используется один распределительный вал. Это имеет множество преимуществ и недостатков
двигателей как с L-образной, так и с I-образной головкой. Двигатель с F-образной головкой был выпущен ограниченным тиражом -
.
Модификация двигателя с двутавровой головкой включает третий малый клапан, расположенный со свечой
зажигания в камере предварительного сгорания, соединенной каналом с камерой сгорания. Во время такта впуска
богатая топливная смесь впускается через малый клапан, а бедная смесь - через нормальный впускной клапан
. Во время сжатия, когда все клапаны закрыты, часть смеси выталкивается обратно в камеру предварительного сгорания. Воспламенение происходит легко в обогащенном заряде, расположенном
в камере предварительного сгорания.Горячие горящие газы устремляются из камеры предварительного сгорания
в обедненный заряд в основной камере сгорания, воспламеняя ее. Таким образом, очень бедная смесь
может сжигаться в двигателе для минимизации выбросов. Двигатели этого типа называются двутавровыми двигателями со слоистым зарядом
.
В двигателе с I-образной головкой, с клапанами в головке, распределительный вал
обычно расположен в блоке. Альтернативное расположение
в некоторых двигателях заключается в том, что распределительный вал
расположен над клапанами на головке.
Это называется двигателем с верхним расположением распредвала. Когда распределительный вал
расположен в блоке, верхние клапаны
приводятся в действие посредством подъемника, толкателя и узла коромысла
. При распредвале lo-

Рис. 2.32. Расположение распредвала.
, расположенные на головке, клапаны приводятся в действие кулачковым толкателем определенного типа. Устройство
показано на рис. 2.32.
Двигатель V-образного типа с I-образной головкой показан на рис. 2.23. На рис. 2.34 показан двигатель с F-образной головкой,
, где впускные клапаны находятся в головке, а выпускные клапаны находятся в блоке.Шестицилиндровый двигатель
с плоской головкой показан на рис. 2.35. Рядный шестицилиндровый двигатель OHV показан на рис. 2.36.
Расположение распределительного вала верхнего расположения показано на рис. 2.37.

Рис. 2.33. Двигатель V-образный с I-образной головкой.

Рис. 2.34. Двигатель с F-образной головкой.

Рис. 2.36. Рядный шестицилиндровый двигатель OHV.
Основные преимущества двигателей с боковым расположением клапанов:
(a) Общая высота двигателя может быть небольшой.
(b) Менее сложное литье головы.
(c) Двигатель с боковым клапаном обычно сохраняет свою «настройку» дольше, чем блок с верхним клапаном, а
показывает больший допуск на топливо.

(d) Для приведения в действие клапанов не требуются толкатели, коромысла и т. Д., Поэтому обнаруживается меньшее количество движущихся частей
.
(e) Специальный шток клапана, маслосъемные устройства не требуются.

Рис. 2.37. Двигатель с верхним распредвалом.
С другой стороны, двигатель с верхним расположением клапанов имеет следующие основные преимущества:
(a) Большая доступность.
(6) Лучшее заполнение баллонов, так как подача газа внутрь обеспечивается действием силы тяжести, и отверстия
могут быть сделаны лучше формы.
(c) Отливка блока цилиндров менее сложна.
(d) Может быть получена более высокая степень сжатия.
(e) Конструкцию камеры сгорания можно легко изменить, чем у двигателя с боковым клапаном.
2.7.1.

ГРМ

Клапаны открываются или закрываются очень медленно, чтобы обеспечить бесшумную работу в условиях высокой скорости
.Время открытия и закрытия обоих клапанов контролируется конструкцией кулачков на распределительном валу двигателя. На практике события четырехтактного цикла не начинаются, а
заканчиваются точно в конце тактов. Для лучшего дыхания и выпуска у впускных и выпускных клапанов
есть периоды опережения, запаздывания и перекрытия. Эти события
раннего и позднего открытия и закрытия могут быть представлены на диаграмме фаз газораспределения. Точки открытия и закрытия клапанов
по отношению к положениям поршня и коленчатого вала называются фазами газораспределения.
Свинец - это открытие клапана до того, как поршень достиг ВМТ или НМТ.
Задержка - это закрытие клапана после достижения поршнем НМТ и закрытие или открытие
(в некоторых случаях) после достижения поршнем ВМТ. f
Перекрытие - это период, в течение которого открыты оба клапана.
Величина опережения или запаздывания при открытии или закрытии клапана и степень перекрытия зависят от конструкции двигателя (в частности, расположения каналов, впускной и выпускной систем).
и от требуемых рабочих характеристик двигателя.Точка открытия впускного клапана
и точка закрытия выпускного клапана зависят от следующих условий:
(a) Скорость потока выхлопных газов вдоль выпускного коллектора, которая, в свою очередь,
зависит от частоты вращения двигателя, открытия дроссельной заслонки. , длина и диаметр выхлопной трубы
, а также ограничение потока в глушителе.
(b) Давление во впускных коллекторах, которое зависит от оборотов двигателя и открытия дроссельной заслонки
.
(c) Расположение окон по отношению к камере сгорания и по отношению друг к другу.

Время впускного клапана.

В большинстве двигателей впускной клапан слегка открывается до того, как поршень начинает движение вниз на такте всасывания
, и закрывается после того, как поршень начал движение вверх
после завершения такта всасывания.
Это необходимо для того, чтобы клапан был открыт.
достаточно для полной индукции заряда. Впускной клапан
остается открытым до тех пор, пока поршень не достигнет точки в
следующего хода вверх (такта сжатия), так что
, чтобы давление в цилиндре было равным внешнему.
Этот период варьируется в различных конструкциях автомобильных двигателей
от 28 до 71 градуса поворота коленчатого вала
. На рисунке 2.38 показаны данные синхронизации клапана
для впускного клапана типичного автомобильного двигателя
, где клапан начинает открываться на 5 градусов до ВМТ
, то есть во время 5 градусов хода выпуска,
остается открытым в течение 180 градусов обычного
. такта всасывания и, кроме того, во время 45 градусов
начала такта сжатия.Это дает впускному клапану
полное открытие на 230 градусов поворота коленчатого вала на
.

Время выпускного клапана.

Выпускной клапан открывается до завершения такта расширения. Благодаря этому газы
имеют выпускное отверстие для расширения, которое удаляет большую часть сгоревших газов
, уменьшая количество
работы, которое должно выполняться поршнем при его обратном ходе.
Это компенсирует потерю части силы
расширения из-за открытия выпускного клапана.
Однако клапан не следует открывать слишком рано.
Во время следующего хода вверх, т.е. такта выпуска,
оставшиеся газы вытесняются из выпускного клапана
. Газы находятся под небольшим сжатием, и
некоторое количество сжатых выхлопных газов остается в
зазоре, когда поршень находится в ВМТ. Следовательно,
, для наилучшей работы двигателя выпускной клапан
остается открытым в течение короткого времени после завершения хода всасывания.Вероятность втягивания выхлопного газа
обратно в цилиндр из-за открытия выпускного клапана
мала, так как сжатые выхлопные газы
находятся под более высоким давлением, чем в

(рис. 2.38). Схема газораспределения впускных клапанов.

Рис. 2.39. Схема газораспределения выпускных клапанов. Коллектор
и перемещение поршня очень мало, для поворота коленчатого вала
на 10-15 градусов.
На рисунке 2.39 показаны данные по фазе газораспределения выпускных клапанов, где клапан открывается на 45 градусов до
BDC и закрывается на 12 градусов после ВМТ.Учитывая нормальное открытие на 180 градусов в
такте выпуска, полное открытие выпускного клапана становится 237 градусов.
Клапан перекрытия.
Таким образом, на рис. 2.38 и 2.39 видно, что предварительный допуск впускного клапана
на 5 градусов вызывает его перекрытие на 5 градусов с выпускным клапаном. Закрытие выпускного клапана на 12 градусов
после ВМТ приводит к перекрытию 12 градусов. Следовательно, общее перекрытие составляет 17 градусов.

Угол наклона кулачка

ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Действительно, наклон кулачка прост, но сначала давайте удостоверимся, что вы хорошо понимаете функцию кулачка в четырехтактном двигателе.Вы, вероятно, уже знаете четыре основных хода четырехтактного двигателя: ВПУСК, СЖАТИЕ, МОЩНОСТЬ и ВЫПУСК. Каждый ход соответствует половине оборота коленчатого вала или 180 градусов кривошипа. 4 цикла x 180 ° = 720 ° или два оборота коленчатого вала. Два оборота завершают одну последовательность из четырех движений. Распределительный вал соединен с коленчатым валом через цепь привода ГРМ и звездочки в соотношении 1: 2 и поэтому поворачивается один раз за каждые два оборота кривошипа. Его цель состоит в том, чтобы управлять впускными и выпускными клапанами в правильное время с поршнем, когда он последовательно проходит четыре хода.

ДВИГАТЕЛИ РАННЕЙ МЕДЛЕННОЙ ОБОРОТЫ

Раньше у первых четырехтактных двигателей были очень короткие фазы газораспределения, но это было справедливо, потому что это были тихоходные двигатели. Инженеры конца 1800-х годов были озабочены только тем, чтобы использовать мощность взрыва бензина и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, чтобы двигатель двигался, как мы надеемся, немного быстрее лошади. Они просто были озабочены тем, чтобы двигатели работали на малых оборотах. Даже в самых смелых вдохновениях они никогда не поверили бы, что четверть века или полвека спустя, с более совершенными конструкциями, эти же двигатели будут иметь в пять раз больше оборотов и вырабатывать во много раз больше мощности.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАННЕГО МЕДЛЕННОГО КЛАПАНА

Тогда старые фазы газораспределения были следующими: впускной клапан открывается при T.D.C., и когда поршень опускается, он всасывает топливно-воздушную смесь; затем впускной клапан закрывается в точке (B.D.C.), следовательно, происходит такт впуска. Поршень поднимается, при этом оба клапана закрываются, чтобы сжать топливно-воздушную смесь. следовательно, такт сжатия. Свеча зажигания загорается и воспламеняет топливно-воздушную смесь, которая приводит поршень в положение B.D.C. (снова клапаны закрыты) ... отсюда и рабочий ход.Также выпускной клапан открывается на B.D.C. Сгоревшие газы из-за их высокого давления фактически выходят наружу, и поршень вытесняет последний из газов; выпускной клапан закрывается при T.D.C .., следовательно, такт выпуска. Эти ранние двигатели имели перекрытие или не перекрывались вообще.

БРАЗЕНОВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ С БОЛЬШОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ КАМЕРЫ

Экспериментально более прогрессивные инженеры кулачков 1910-х и 1920-х годов обнаружили, что среднечастотная и высокоскоростная мощности могут быть значительно улучшены за счет удлинения фаз газораспределения.Увеличение времени впускного клапана позволило двигателю дышать глубже и потреблять большее количество воздуха и топлива, создавая тем самым более мощный взрыв в камере сгорания. Важное преимущество, полученное за счет удлинения фаз газораспределения, заключается в том, что сильно расширенные газы удаляются более эффективно и практически за счет их собственного давления. Если эти сгоревшие газы не будут полностью вытеснены из камер сгорания, они останутся позади, чтобы вытеснить и загрязнить поступающий свежий заряд топлива / воздуха.

ОБНАРУЖЕНИЕ ПЕРЕКРЫТИЯ КЛАПАНА

Удлинение фаз газораспределения в бензиновом двигателе привело к случайному перекрытию событий впускного и выпускного клапанов. (Впускной и выпускной клапаны слегка приоткрыты в ВМТ. Вначале это непреднамеренное перекрытие сначала считалось вредным. Но гораздо позже было обнаружено, что в результате перекрытия был получен мягкий эффект продувки, когда выхлоп действительно вытягивал часть впускной заряд в.

ISKY ПРЕДСТАВЛЯЕТ ПЯТУЮ И СУПЕР ПИЩЕРУ

В начале 1950-х годов Искендериан представил первые кулачки с длительным сроком службы, в которых в полной мере использовались преимущества сверхдлительного периода перекрытия для сверхдыхательной очистки камеры сгорания и создания, по сути, пятого цикла в четырехтактном двигателе.Для этого требовалась оптимальная система выхлопных труб, и на высокой скорости инерционный поток выхлопных газов в колонне помогал втягивать холодную топливно-воздушную смесь в камеру сгорания и через нее, создавая значительно больше мощности.

ВПУСКНОЙ ОТКРЫВАЕТ - КОГДА И ПОЧЕМУ - НА СЛАБОМ ГОНКЕ

На диаграмме фаз газораспределения и цилиндров (Рисунок 1) обратите внимание, что впускной клапан начинает открываться на 30 ° до T.D.C. (верхняя мертвая точка) или до того, как поршень фактически начнет такт всасывания (всасывания).Это сделано специально для того, чтобы относительно медленно открывающийся клапан давал фору поршню, поэтому при T.D.C. клапан будет находиться далеко от своего седла, чтобы оказывать небольшое сопротивление входящему заряду.


ЗАКРЫТИЕ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ - КОГДА И ПОЧЕМУ

Когда поршень достигает и проходит T.D.C., выпускной клапан все еще немного открыт и медленно закрывается. Сгоревшие выхлопные газы в коллекторной трубе обладают значительной инерцией колонны. При высоких оборотах двигателя возникает заметное явление продувки, когда инерция этой колонны фактически помогает всасывать всасываемый заряд в течение короткого периода перекрытия.На 30 ° после T.D.C. выпускной клапан окончательно закрывается (Рисунок 2).


ВСАСЫВАЮЩИЕ ЗАКРЫТИЯ - КОГДА И ПОЧЕМУ

Такт впуска продолжается, поршень движется вниз, втягивая топливно-воздушную смесь в цилиндр, до достижения B.D.C. (нижняя мертвая точка) и снова начинает подниматься в цилиндре, начиная такт сжатия. Если бы впускной клапан был преждевременно закрыт в B.D.C. на высокой скорости будет значительная потеря мощности, поскольку находящийся в движении всасываемый заряд накопил кинетическую энергию и продолжает течь, заполняя цилиндр, еще долгое время после того, как поршень меняет направление.Примерно 70 градусов после Б.Д.С. впускной клапан закрывается, завершая такт впуска (Рисунок 3). Анализируя работу впускных клапанов, мы видим, что их общий период открытия был на 30 ° до T.D.C. + 180 ° до н.э. + 70 ° по н.э. всего на 280 градусов коленвала.

ВЫПУСК ОТКРЫВАЕТСЯ - КОГДА И ПОЧЕМУ

Поршень продолжает движение вверх на такте сжатия, сжимая топливно-воздушную смесь примерно до 1/10 ее первоначального всасываемого объема. Незадолго до достижения T.D.C. свеча зажигания воспламеняется, и пламя постепенно распространяется по заряду.Когда поршень достигает T.D.C. воспламененная смесь расширяется, создавая "рабочий ход" и снова заставляя поршень опускаться вниз. 70 градусов коленчатого вала, прежде чем поршень достигнет B.D.C. выпускной клапан открывается, чтобы начать такт выпуска задолго до его фактического завершения (рис. 4). Эта кажущаяся потеря полезной мощности компенсируется тем фактом, что горячие выхлопные газы теперь покидают цилиндр в силу своего собственного давления, тем самым уменьшая усилие со стороны двигателя по вытеснению сгоревших газов при движении поршня вверх.

ЗАКРЫТИЕ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ - КОГДА И ПОЧЕМУ

Поршень опускается и снова поднимается в цилиндре, продолжая такт выпуска. Примерно через 30o после достижения T.D.C. выпускной клапан снова закрывается. Общий период открытия выпускного клапана тогда составлял 70 ° до B.D.C. + 1800 к T.D.C. + 300 после T.D.C. или 280 градусов события (Рисунок 5). Это завершает одну последовательность из 4 движений. Теперь вы должны понимать взаимосвязь движения поршня с работой клапана и готовы изучить процедуры проверки фаз газораспределения (изменение положения кулачка).

НЕОБХОДИМ УРОВЕНЬ CAM?

Поскольку кулачки Искендериана производятся с такой высокой точностью, вы можете установить их на метки времени запаса без какой-либо дополнительной проверки; однако для тех, кто хочет научиться правильно проверять и проверять фазы газораспределения, мы рекомендуем следующую процедуру.

В ПОИСКАХ T.D.C. - ПЕРВЫЙ ШАГ РАБОТЫ CAM DEGREEING

Цель проверки или изменения степени установки распределительного вала в блоке цилиндров состоит в том, чтобы определить, установлен ли распределительный вал в правильном соотношении или фазировке с коленчатым валом.Однако самый важный шаг в фазировании распредвала - это определение абсолютной T.D.C. поршня цилиндра №1. Пытаться запустить двигатель без этого жизненно важного маркера - все равно что пытаться снять показания тахометра без индикаторной стрелки. T.D.C. Маркер - это важнейшая точка отсчета (настройки), на которой основывается все зажигание и фазы газораспределения. Довольно часто мы наблюдали гонщиков в Бонневилле, которые занимались драг-полосами и кольцевыми трассами, которые не позаботились о себе. маркер. Все стандартные двигатели имеют стационарный указатель, прикрепленный к блоку, и T.Маркер постоянного тока на гармоническом балансире коленчатого вала. Но эти гонщики потеряли первоначальный указатель, когда их заменили на алюминиевую крышку привода ГРМ. Или, в двигателях с наддувом, когда они были заменены на стальную ведущую ступицу коленчатого вала, они потеряли оригинальный T.D.C. маркер. Теперь вот их затруднительное положение: теперь у них нет возможности точно настроить ход зажигания или фазы газораспределения. Если бы этот двигатель был точно откалиброван для T.D.C. Используя «метод положительного стопа Isky», еще находясь на скамейке запасных, можно было бы избежать всех сомнений и разочарований.Таким образом, возможный победитель становился проигравшим.

Пропустить T.D.C. - обычная ошибка. на несколько градусов из-за того, что поршень находится в верхнем центре. Поскольку эта неточность существенно повлияет на последующее время, предлагается следующая процедура для исправления этой ошибки.

  • Установите ступенчатое колесо на переднюю часть коленчатого вала. Теперь закрепите неподвижный указатель на блоке цилиндров (см. Рисунок). Стрелка может быть сделана из металлической ленты или стального стержня 1/4 дюйма.
  • Надежно закрепите циферблатный индикатор на блоке цилиндров.Теперь отрегулируйте циферблат так, чтобы при максимальном подъеме поршня стрелка индикаторной ручки прошла примерно 0,300 хода. Контактная точка циферблатного индикатора должна находиться в центре поршня, как показано на рис. 6.
  • Теперь, чтобы повернуть коленчатый вал, используйте гаечный ключ с длинной ручкой или рычаг, чтобы добиться равномерного, устойчивого движения, а не рывков. Коленчатый вал всегда следует вращать в нормальном направлении вращения.
  • Удерживая большой палец на поршне № 1 (чтобы исключить зазор), медленно подойдите к T.D.C., пока вы не достигнете того, что, по вашему мнению, является серединой T.D.C. жить. Установите колесо градусов, чтобы читать T.D.C. против указателя.
  • Теперь проверните коленчатый вал еще на один оборот и на этот раз на пути к T.D.C. остановитесь ровно на 0,200 (показание циферблатного индикатора) ниже максимального хода поршня. Теперь прочтите градусное колесо; если, например, он показывает 40 градусов перед T.D.C., продолжайте медленно вращаться вверх до T.D.C., через выступ и вниз с другой стороны, удерживая большой палец на поршне.Внимательно посмотрите на циферблатный индикатор, и когда он покажет ровно 0,200 от T.D.C., остановитесь и обратите внимание на показания на колесе градуса. Если у вас идеально разделенное перекрытие, оно должно показывать 40 градусов после T.D.C. Если это не так, значит, вы не нашли точного T.D.C., поэтому вам нужно попробовать еще раз.

ВНЕДРЕНИЕ ИСПРАВЛЕНИЙ

Разделите разницу (вашу ошибку в градусах), перемещая колесо градуса радиально на коленчатом валу. После того, как вы сделали регулировку, остановите коленчатый вал, как и раньше.200 под каждой стороной T.D.C. Когда вы получаете точно такие же показания в градусах на 0,200 дюйма ниже каждой стороны T.D.C., вы обнаруживаете абсолютную верхнюю мертвую точку. ПРИМЕЧАНИЕ: Точный ход на 0,100 дюйма ниже T.D.C. не важно. Любая контрольная точка между 0,100 и 0,500 даст хорошие результаты, если вы проверяете каждую сторону T.D.C. равноудаленно.

МЕТОД ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОСТАНОВКИ ОБНАРУЖЕНИЯ T.D.C.

Самый практичный способ найти T.D.C. известен как метод положительной остановки. Для этой процедуры не требуется индикатор часового типа.Во-первых, давайте посмотрим, как это делается с помощью колеса градусов.

  • Закрепите градусное колесо на кривошипе. Затем возьмите жесткий стержень 1/4 дюйма или аналогичный материал и заострите один конец, чтобы получился указатель. Прикрепите этот указатель так, чтобы он располагался очень близко к амортизатору, чтобы исключить ошибку просмотра параллакса.
  • Возьмите толстую стальную полосу длиной около семи дюймов и просверлите в ней три отверстия диаметром 1/2 дюйма (расположение отверстий см. На рис. 7 и 8). Эта полоса размещается в центре поля No.1 отверстие цилиндра и прикручены с каждой стороны болтами для крепления к блоку. Осторожно: убедитесь, что стальная полоса достаточно жесткая, чтобы она не отклонялась, когда поршень касается упора центрального болта. Между прочим, положительный упор должен быть отрегулирован так, чтобы остановить движение поршня вверх примерно на 0,200–0,800 ниже T.D.C.
  • Проверните коленчатый вал в обычном направлении вращения (по часовой стрелке), пока головка поршня не коснется легкого упора.
  • Теперь отрегулируйте в радиальном направлении и зафиксируйте ступенчатое колесо на коленчатом валу на 40 градусов перед T.D.C. на указателе.
  • Теперь поверните коленчатый вал назад до упора. Если градусное колесо показывает 40 градусов от T.D.C. вы точно достигли верхней мертвой точки, и нулевая отметка между двумя 40-градусными показаниями является абсолютным T.D.C ..
  • Однако, если ваши показания были несбалансированными, вам придется разделить разницу (ваши ошибки в градусах), перемещая градусное колесо радиально на коленчатом валу. Затем попробуйте еще раз, пока не получите точно такие же показания градуса относительно положительного упора по обе стороны от T.ПРИМЕЧАНИЕ: чем ниже положительный упор расположен ниже T.D.C., тем выше будут показания градуса. Но результаты всегда будут точными. T.D.C. всегда находится на одинаковом расстоянии между двумя положительными показаниями остановки.

ПОИСК T.D.C. НА ВАШЕМ ГАРМОНИЧЕСКОМ ДЕМПФЕРЕ БЕЗ КОЛЕСА

Даже без градусного колеса вы можете и всегда должны откалибровать T.D.C. отметьте на демпфере гармоник при сборке или сборке нового двигателя. Используя шаги № 3 и № 5, каждый раз, когда вы касаетесь положительного упора, вращаясь как вперед, так и назад, сделайте отметку на демпфере в соответствии с указателем.T.D.C. будет точно между двумя нанесенными отметками остановки. Тщательно измерьте и разметьте постоянный T.D.C. маркер между этими двумя отметками остановки. Помните T.D.C. Маркер - это важная точка отсчета (настройки), на которой основываются все параметры зажигания и фаз газораспределения.

ПОДГОТОВКА К РАЗРАБОТКЕ КЛАПАНА

Определив T.D.C., используя индикатор хода 1/2 дюйма и ступенчатое колесо, вы теперь готовы к регулировке распределительного вала. Два наиболее распространенных разочарования, с которыми сталкиваются люди при регулировке угла поворота кулачка: 1.Проверка на клапане. 2. Проверка синхронизации седла клапана.

ПРОВЕРКА КЛАПАНА

Проверка фаз газораспределения на клапане не рекомендуется, потому что производственные допуски на штатных коромыслах могут спутать ваши показания на клапане, тогда как прямое движение подъемника на выступе кулачка будет одинаковым для каждого подъемника в блоке. Другая причина никогда не проверять клапан заключается в том, что теоретическое соотношение коромысла, обычно 1,5: 1, верно только при примерно среднем (1/2) подъеме клапана.Соотношение варьируется от немного большего до чуть менее 1,5: 1 в течение цикла подъема, потому что коромысло постоянно меняет точку контакта со штоком клапана.

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН СИДЕНЬЯ СИНХРОНИЗАЦИИ - ОШИБКА ЗАЗОРНОЙ РАМПЫ

Проверка кулачка на подъемнике намного более точна, но все же может вызвать путаницу, если вы попытаетесь проверить фактическую синхронизацию седла клапана, которая включает проверку наклонных зазоров выступа кулачка. Наклонные зазоры представляют собой медленно поднимающиеся части выступа, которые обеспечивают плавный переход между основной окружностью и боковой стороной кулачка как на открывающей, так и на закрывающей сторонах выступа.На пандусах с зазором первые 0,010 дюйма или 0,015 дюйма движения подъемника обычно происходят с медленной скоростью 0,0005 футов на градус кулачка. В дополнение к постепенному восполнению зазора клапана (что необходимо из-за расширения клапана и небольших прогибов компонентов клапанного механизма), наклонный зазор обеспечивает начальное плавное ускорение клапана от его седла.

Пример этих наклонов зазора описан на кривой подъема кулачка на рисунке 9. Как показано на рисунке 9, только конец наклонного зазора, непосредственно примыкающий к боковой поверхности кулачка, фактически используется для открытия и установки клапана, а остальная часть используется для компенсации зазора и компенсации небольших прогибов или биения в редукторе клапана.

Поскольку скорость подъема (скорости) зазора составляет 0,0005 дюйма на градус кулачка, небольшая ошибка с вашей стороны, скажем 0,001 дюйма при проверке синхронизации седла клапана в определенной точке на этих наклонных зазорах, может составлять 2 кулачка. (4 градуса кривошипа) погрешности при определении точки отсчета времени, как показано на рисунке 10. И очень легко накопить ошибку 0,001 дюйма, если шток циферблатного индикатора не движется параллельно подъемнику (косинусная ошибка) или если вы видите калибровка циферблатного индикатора под углом (ошибка параллакса) или если подшипники кулачка или выступы толкателя слегка изношены.Очевидно, что для того, чтобы правильно определить положение распределительного вала в двигателе, синхронизацию кулачков необходимо проверять на высоте подъемника за пределами базовой окружности, где скорость (скорость подъема кулачка) достаточно высока, так что небольшие ошибки проверки высоты в 0,001 дюйма или около того не приведет к грубой ошибке чтения градусного колеса.

ИСКЕНДЕРИАНСКИЙ СПОСОБ ПОДЪЕМНИКА 0,050

Много лет назад инженеры ISKENDERIAN искали стандартную высоту, при которой все гоночные распредвалы могли быть синхронизированы для получения точных результатов, и в 1958 году было решено и позже опубликовано в нашем главном руководстве по настройке «Распределение клапанов для максимальной производительности».Подъем подъемника 050 дюймов от базовой окружности был бы принятым стандартом для наших распределительных валов. Эта цифра была идеальной, потому что она находилась не достаточно далеко от базовой окружности, чтобы запутать производителя двигателя при синхронизации распределительного вала, и она была достаточно высокой, чтобы показать эффективный клапан синхронизация (точка, в которой клапан открыт достаточно далеко, чтобы пропускать эффективный воздушный поток). Кроме того, скорость (скорость подъема кулачка) большинства распределительных валов составляет приблизительно 0,004 дюйма на градус кулачка при подъеме подъемника 0,050 футов. Следовательно, ошибка в 0,002 дюйма при проверке высоты повлияет только на показание колеса градуса около 1 градуса кривошипа, как показано на Рисунке 11.Проверка подъема подъемника ISKENDERIAN 0,050 дюйма стала стандартом в индустрии гоночных кулачков.

СТЕПЕНЬ КАМЕРЫ

УСТАНОВКА КАМЕР

Перед установкой кулачка в блок цилиндров тщательно очистите его растворителем и просушите воздухом. Нанесите тонкий слой масла (предпочтительно 10 Вт) на шейки кулачков и выступы кулачков, которые вы собираетесь проверить. Осторожно поверните кулачок, вставляя его в блок, стараясь не задеть подшипники кулачка. Соберите цепь привода газораспределительного механизма и звездочку кулачка, правильно совместив метки синхронизации (Рисунок 12), и затяните болт или болты звездочки кулачка с надлежащими характеристиками.Всегда используйте новую цепь привода ГРМ при установке или синхронизации нового распредвала. Чрезмерно растянутая цепь может замедлить синхронизацию кулачка на четыре градуса. Показана процедура совмещения меток ГРМ на 427 куб. Дюйм. Chevy; однако процедуры различаются от двигателя к двигателю. Если вы не можете найти установочные метки, НЕ снимайте распределительный вал - обратитесь к руководству по эксплуатации двигателя.

СОДЕРЖАНИЕ ТАБЛИЧКИ ГРОМКОСТИ

Метка синхронизации, которую вы получили с распредвалом, показывает время, определенное инженерами ISKENDERIAN на определенной контрольной высоте от основной окружности кулачка.Эта высота указана на бирке и обычно находится в диапазоне 0,017–023 дюйма в зависимости от вашей конкретной модели кулачка. Проверка кулачка на этой высоте даст вам фактическую синхронизацию седла клапана, но, как объяснялось ранее, это не рекомендуется. Вместо этого, для более точных результатов, используйте значения, полученные при подъеме подъемника 0,050 дюйма (также на бирке) до градуса кулачка. Только для примера мы будем использовать кулачок ISKENDERIAN 283-350 Chevy Z-80 при описании правильная процедура выравнивания кулачка (Рисунок 13). Время открытия седла клапана Z-80: впускное открытие на 57 и закрытие на 93, выпускное открытие на 93 и закрытие на 57, проверяется на.020 подъем подъемника. При подъеме подъемника 0,050 дюйма, поскольку вы проверяете гораздо выше по боковой стороне кулачка, время сокращается: впускное отверстие открывается на 33 и закрывается на 69, а выпускное отверстие открывается на 69 и закрывается на 33.


НАСТРОЙКА ИНДИКАТОРА НАБОРНОГО ДИСКА

Чтобы начать проверку распределительного вала, поверните коленчатый вал до тех пор, пока впускной толкатель цилиндра № 1 не окажется на основной окружности (пятке) выступа кулачка. Смажьте толкатель легким маслом и убедитесь, что он имеет свободное и неограниченное движение в отверстии. Расположите шток индикатора часового типа параллельно подъемнику в обеих плоскостях и предварительно натяните шток индикатора.050–0,100 дюйма на толкателе. В ISKENDERIAN для облегчения проверки мы используем толкатель увеличенной длины, который приближает толкатель к поверхности прокладки головки и обеспечивает ровную поверхность для штока циферблатного индикатора (Рисунок 14). Несколько раз поверните коленчатый вал по часовой стрелке, чтобы определить биение или эксцентриситет основной окружности. Это не должно превышать. 001 и должен быть одинаково центрирован по обе стороны от нуля на циферблатном индикаторе.

СТЕПЕНЬ ВСАСЫВАНИЯ

Проверните коленчатый вал по часовой стрелке до тех пор, пока.Обнаружено движение циферблатного индикатора 050 дюймов, и на нем будет считываться градусное колесо напротив неподвижного указателя. Он должен показывать входное отверстие 33 ° перед ВМТ (Рисунок 15). Запишите свои показания и продолжайте вращать коленчатый вал, наблюдая, как подъемник достигает полного подъема и начинает опускаться и остановите движение коленчатого вала при показании циферблатного индикатора 0,050 дюйма до нуля. Показание напротив неподвижного указателя должно указывать на закрытие воздухозаборника на 69 ° после B.D.C. (Рисунок 16). Запишите свои показания и повторите проверку точек открытия и закрытия впускного кулачка, чтобы застраховаться от человеческой ошибки при считывании показаний индикатора или градусного колеса.

ГРАДУСЫ ВЫХЛОПНОЙ ЛАМПЫ

Снимите циферблатный индикатор и переставьте его на выпускной толкатель того же цилиндра, используя ту же процедуру настройки, что и раньше. Поверните коленчатый вал по часовой стрелке до тех пор, пока не будет обнаружено движение циферблатного индикатора 0,050 дюйма, и снова считайте градусное колесо напротив стрелки. Он должен показывать открытие выпускного отверстия на 69 ° перед НМТ (Рисунок 17). Запишите ваши показания и снова поверните коленчатый вал, наблюдая за достижением толкателя полный подъем и опускание и остановка коленчатого вала на.Показание циферблатного индикатора 050 дюймов до нуля. Напротив неподвижного указателя показание должно соответствовать закрытию выпускного отверстия на 33 ° после T.D.C. (Рисунок 18). Запишите свои показания и повторите проверку выпускного патрубка.

СРАВНЕНИЕ ВАШИХ ЧТЕНИЯ С ТАГОМ СИНХРОНИЗАЦИИ

Показания, которые вы сняли на впускных и выпускных кулачках, вполне могут отличаться на 2–4 градуса от значений на метках ГРМ. В этом случае причиной, вероятно, являются небольшие ошибки в расположении шпоночной канавки коленчатого вала или звездочки кривошипа, или в расположении шпоночной канавки или отверстия под установочный штифт звездочки кулачка.Эти небольшие ошибки могут быть исправлены с помощью двух изобретений - смещенных кулачковых втулок или смещенных кулачковых и кривошипных шпонок, которые смещают распределительный вал по отношению к кривошипу, чтобы синхронизировать кулачок с коленчатым валом. Однако их также можно использовать для дальнейшего продвижения или замедления кулачка для получения желаемых результатов. Как определить продвинутое или запаздывающее положение кулачка? Это объясняется в следующем разделе.

СВЯЗЬ ПЕРЕКРЫТИЕ КЛАПАНА С ТАБЛИЧКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ - ЧТО ТАКОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ?

Разделенное перекрытие означает, что впускной и выпускной клапаны разделены или открыты на равное расстояние при T.D.C. перекрытие. Конечно, это также означает, что толкатели впускных и выпускных клапанов разделены или поровну от основной окружности их кулачков в точке T.D.C. Перекрывать. Кулачок будет выдвигаться вперед, если впускной толкатель открывался дальше при T.D.C., и замедлялся, если выпускной толкатель открывался дальше при T.D.C.

СИММЕТРИЧЕСКИЕ УПРАВЛЯЮЩИЕ ОДНОРАЗОВЫЕ

Когда распределительный вал имеет одну форму (профили впускного и выпускного кулачков одинаковы) и открывающая и закрывающая стороны кулачков имеют одинаковую форму (симметричны), это простая процедура для проверки фазировки распредвала на предмет перекрытия или перекрытия продвинутое или отсталое положение.Рисунки 19, 20 и 21 являются хорошими примерами этих условий, показывающих, как положение впускных и выпускных толкателей в T.D.C. Перекрытие влияет на точки открытия и закрытия кулачков распределительного вала Z-80. На рисунке 19 показаны толкатели впускных и выпускных клапанов на равном расстоянии от их базовых окружностей в точке T.D.C. Перекрытие и временная диаграмма рядом с кривой подъема указывает открытие впускного толкателя при 33 ° B.T.D.C. и закрытие толкателя выхлопных газов 33 ° A.T.D.C.

Цифры открытия и закрытия впуска и закрывания на временной диаграмме известны как «Top Timing», потому что они относятся к точкам времени впуска и выпуска, ближайшим к T.D.C. И наоборот, значения открытия и закрытия выхлопа известны как «нижний временной интервал», потому что они относятся к точкам времени впуска и выпуска, ближайшим к B.D.C. Тот факт, что верхняя синхронизация впуска и выхлопа одинакова, а нижняя синхронизация также показывает, что кулачок находится в положении раздельного перекрытия. На рис. 20 показан распределительный вал в выдвинутом положении, при этом впускной толкатель открыт намного дальше при T.D.C. чем выхлопной толкатель. Временная диаграмма рядом с кривой подъема показывает, что толкатель впускного клапана открылся на 4 ° раньше, а толкатель выпуска закрылся на 4 ° раньше, чем когда распределительный вал находился в положении раздельного перекрытия.Это объясняет, почему впускная заслонка открыта дальше, чем выпускная заслонка в T..D.C. Чтобы определить величину выдвижения распределительного вала в градусах коленчатого вала, просто вычтите разницу между верхним временем впуска и выпуска и разделите на два. В этом случае 37 ° - 29 ° = 8 ° ÷ 2 = 4 градуса опережения коленчатого вала. Чтобы получить фактическую величину опережения или запаздывания в градусах распределительного вала, просто разделите это число еще раз на два, следовательно, 4 ÷ 2 = 2 ° опережения кулачка. На рисунке 21 показан распредвал в противоположном состоянии, когда коленчатый вал запаздывает на четыре градуса.

АСИММЕТРИЧЕСКИЕ УПРАВЛЯЮЩИЕ ОДНОРАЗОВЫЕ

До сих пор мы видели, как можно использовать временную диаграмму кулачка для определения положения распредвала в двигателе только с симметричными кулачками. Но как насчет распредвалов асимметричной формы? (Открывающая и закрывающая стороны лепестков различаются по профилю). Для ответа обратимся к рисунку 22, где мы видим, что, хотя толкатели одинаково открыты при T.D.C., что указывает на разделенное перекрытие, временная диаграмма показывает, что распределительный вал запаздывает на пять градусов кривошипа из-за расширенной рампы закрытия асимметричного выступа кулачка.Следовательно, очевидно, что с асимметричным кулачком временная диаграмма не всегда может быть использована для проверки разделенного перекрытия. Тогда более точным методом будет проверка теоретического положения «центральной линии» (точки максимального подъема) впускных и выпускных лопастей. На Рисунке 22 обратите внимание, что независимо от того, как изменяется синхронизация кулачка с добавлением более высоких рамп закрытия, центральная линия впускного лепестка остается на 110 градусах кривошипа после T.D.C. а осевая линия выхлопного патрубка остается на 110 градусов кривошипа перед T.D.C. Таким образом, мы обнаруживаем, что разница в градусах кривошипа между осевой линией впускных и выпускных лопастей по обе стороны от T.D.C. является более надежным средством фазирования асимметричного кулачка.

МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ

Распределительный вал отшлифован с заданным угловым расстоянием между впускными и выпускными лопастями одного и того же цилиндра. Это расстояние определяется разработчиком кулачка и проверяется посредством динамометрических испытаний конструкции кулачка. Это расстояние известно как «центры лепестков» распределительного вала и обычно составляет от 104 ° до 114 °.Это будет 208-228 градусов поворота коленчатого вала, поскольку скорость вращения коленчатого вала в два раза больше скорости кулачка. Рисунок 22 иллюстрирует это расстояние при 220 ° с осевой линией впускных и выпускных лопастей, одинаково расположенных по обе стороны от T.D.C. Это очень точный метод фазирования распределительного вала, поскольку он исключает необходимость проверки при спуске возле пандусов зазора. Пример того, как фазировать распределительный вал с помощью метода «Split Centerline», приведен на рисунке 23. Из этого рисунка мы видим, что если мы возьмем градусные показания колеса при.При подъеме толкателя 200 дюймов как на открывающей, так и на закрывающей сторонах выступа кулачка (рис. 23) центральная линия выступа будет равноудалена между этими двумя точками на градусном колесе. Когда определена центральная линия и впускного, и выпускного кулачков, размещение их на равное количество градусов с обеих сторон от ВМТ даст разделенное перекрытие. Конечно, если желательно продвинуть распределительный вал вперед, можно просто переместить центральную линию впускного лепестка ближе к ВМТ и тем самым увеличить подъем толкателя впускного клапана и уменьшение высоты толкателя выхлопных газов на T.D.C. Это проиллюстрировано на Рисунке 24.

РАСПРЕДВАЛЫ С ДВОЙНЫМ УЗОРОМ

Метод разделения осевой линии также может использоваться для фазирования распределительного вала, если он имеет двойную форму (разные профили впускных и выпускных кулачков). Однако это может дать или не дать вам разделенное перекрытие, в зависимости от фактической разницы в двух формах кулачка. Это состояние проиллюстрировано на рисунке 25. Здесь мы видим, что, хотя осевые линии впускных и выпускных лопастей расположены на равном расстоянии по обе стороны от T.D.C. количество открытых толкателей в T.D.C. отличается из-за большей продолжительности выхлопного лепестка. Конечно, может произойти и обратное, когда впускной лепесток был длиннее по продолжительности, а впускной толкатель открывался дальше при T.D.C. Если взять кулачок на Рисунке 25, лучше всего сначала запустить распределительный вал в положение «Раздельная центральная линия», чтобы определить характеристики двигателя, а затем либо немного продвинуть его до истинного «Раздельного перекрытия», либо еще больше замедлить распределительный вал, чтобы получить желаемые результаты.

ПЕРЕКРЫТИЕ ОБРАТНОГО КЛАПАНА БЕЗ ГРАДУСНОГО КОЛЕСА ИЛИ ИНДИКАТОРА НАБОРНОГО ДИСКА

При установке распределительного вала или при возникновении ситуации, когда необходимо выполнить проверку фаз газораспределения, а соответствующие инструменты недоступны, рекомендуемая процедура Isky выглядит следующим образом:

  • Вставьте распределительный вал и зацепите распределительные шестерни по меткам приклада. Пока не устанавливайте крышку распределительного механизма.
  • Отрегулируйте зазор впускных и выпускных клапанов No.1 цилиндр.
  • Используя длинный гаечный ключ или рычаг, поверните двигатель в обычном направлении. Используйте достаточное усилие, чтобы получить ровное, устойчивое движение вместо рывков. Поворачивайте до тех пор, пока впускной и выпускной клапаны цилиндра № 1 не окажутся в положении перекрытия (оба клапана слегка приоткрываются). Остановитесь точно на отметке T.D.C. на демпфере гармоник.
  • Теперь ослабьте и открутите регулировочные винты коромысла до тех пор, пока впускной и выпускной клапаны почти не закроются.Зафиксируйте регулировочные винты так, чтобы впускной и выпускной клапаны находились точно на нулевом зазоре.
  • Теперь проверните двигатель ровно на один оборот коленчатого вала до T.D.C. на демпфере гармоник. Теперь вы в T.D.C. на такте сжатия или выстрела.
  • Обратите внимание! Теперь между коромыслами и наконечниками стержней клапанов большое пространство. Пробел указывает на фактическую величину открытия клапанов в T.D.C. периода перекрытия (конечно, меньше зазора клапана).
  • Мы будем измерять этот зазор, прощупывая обычные щупы разной толщины вместе, пока не определим зазор. Вычислив зазор, запишите данные для впуска и выпуска в свой ноутбук. Если количество зазоров на впуске и выпуске точно такое же, у вас идеальное перекрытие.

ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ CAM 300 RPM

Advanced Cam Position: если ваш впускной канал выходит с зазором 0,100, а выпускной - скажем.080, ваш кулачок находится в выдвинутом положении. В этом положении конус будет производить больше мощности или крутящего момента на низких оборотах. Однако при высоких оборотах может наблюдаться небольшая потеря мощности.

Положение кулачка с запаздыванием: если, с другой стороны, зазор на впуске составляет 0,080, а на выпуске - 0,100, то ваш кулачок находится в запаздывающем положении. В этом положении будет некоторая потеря крутящего момента и мощности на низкой скорости и, возможно, последующий выигрыш в мощности на высокой скорости.

Split Overlap: если зазоры на впуске и выпуске ровные или в пределах.005 друг друга, у вас есть разделенное перекрытие. Вообще говоря, все гоночные кулачки лучше всего работают в положении раздельного перекрытия. Хотя из этого правила есть исключения, обычно оно лучше всего подходит для общей производительности.


Компоненты клапанного механизма - Осмотр автомобиля

Двигатель

Описание

Клапанный механизм обычно включает распределительный вал, клапаны, клапанные пружины, фиксаторы, коромысла и валы. В двигателях с традиционной установкой распределительного вала в блоке цилиндров клапанный механизм также включает толкатели и толкатели.В двигателях с верхним расположением распредвала может использоваться более одного распредвала на головку блока цилиндров. В двигателях используются разные конфигурации клапанов, например, два, три, четыре или пять клапанов на цилиндр. Эти различные клапанные устройства используются для различных требований к дыханию двигателя. В некоторых двигателях также используется система изменения фаз газораспределения, что позволяет двигателю изменять характеристики дыхания в различных условиях эксплуатации.

Назначение

Клапаны ГБЦ, синхронизированные с коленчатым валом блока цилиндров, позволяют двигателю «дышать».В двигателе это означает втягивание смеси воздуха и топлива в цилиндр с последующим выталкиванием сгоревших выхлопных газов наружу. Чем лучше двигатель дышит, тем он эффективнее.

Советы / предложения по обслуживанию

Обратитесь к руководству по эксплуатации, чтобы узнать, требует ли ваш автомобиль периодической регулировки клапанов. Большинству автомобилей они больше не требуются, но есть исключения. Для наилучшего ухода за деталями клапанного механизма придерживайтесь регулярного регламента технического обслуживания: замены масла и фильтров, а также надлежащего ухода за системой охлаждения.Также проверьте руководство пользователя, чтобы узнать, каковы интервалы обслуживания ремня ГРМ (если он есть). Обрыв ремня ГРМ на некоторых двигателях может вызвать серьезное повреждение клапанного механизма и других частей двигателя.

Используйте бензин, подходящий для вашего автомобиля, как рекомендовано в руководстве по эксплуатации. В некоторых случаях использование топлива премиум-класса, когда оно не нужно, может вызвать отложения на впускных клапанах, что может вызвать проблемы с производительностью. Некоторые симптомы проблем в клапанном механизме включают двигатель, который издает тикающий шум, работает грубо, трясется, глохнет, глохнет, плохо расходует топливо или не проходит тест на выбросы.Поскольку те же симптомы могут быть вызваны и другими системами двигателя, обратитесь к квалифицированному специалисту по обслуживанию, чтобы определить причину.

Фитинг и синхронизация распределительного вала

В связи с большим количеством телефонных звонков, которые мы получаем по поводу установки и синхронизации распредвалов, мы решили разместить инструкции по установке распредвалов на этом веб-сайте. В первом разделе описывается, на что следует обращать внимание при установке распределительного вала, чтобы избежать преждевременного выхода из строя. Во втором разделе описывается типичный метод синхронизации рабочего распредвала.


Инструкции по установке распределительного вала

Burtons не рекомендует устанавливать рабочий распределительный вал в автомобиль, оснащенный автоматической коробкой передач. Установка и первые несколько моментов работы являются критическими факторами в сроке службы распределительного вала. Неправильная установка распредвала резко скажется на сроке службы распредвала, а в худшем случае может привести к немедленной поломке.Следующие инструкции необходимо соблюдать, чтобы добиться максимальной производительности двигателя и обеспечить долгий и безотказный срок службы как распределительного вала, так и связанных с ним компонентов. Эти инструкции также предоставляются в дополнение к оригинальной процедуре установки производителя. Если распределительный вал заменяется из-за чрезмерного износа, настоятельно рекомендуется снять с двигателя разборку и полностью очистить внутренние детали. Металлические частицы, присутствующие в картере, масляном насосе, подшипниках и масляных галереях, скоро нанесут ущерб новому кулачку.Также было бы разумно проверить систему подачи масла. Низкое давление масла из-за изношенного насоса, засорения всасывающей трубы или засорения масляных каналов приведет к быстрому износу нового кулачка до того же состояния, что и заменяемый. Другими словами, перед заменой вышедшего из строя распредвала обязательно выясните причины неисправности и устраните их! Перед установкой распределительного вала убедитесь, что он идентичен во всех отношениях (за исключением профилей лепестков) заменяемому. Особое внимание следует уделять положениям подачи масла и диаметрам шейки, так как при изготовлении двигателя могут возникать изменения.Также убедитесь, что все заглушки галереи, имеющиеся на старом кулачке, также присутствуют на новом кулачке. Не удаляйте черное фосфатное покрытие с новых кулачков. Обильно смажьте распредвал и толкатели кулачков специальной смазкой для кулачков или компаундом для сборки двигателя.


В Burtons мы рекомендуем и используем Graphogen, пасту из коллоидного графита. Несоблюдение этого может вызвать задиры между поверхностями кулачка и толкателей, что приведет к преждевременному износу.Убедитесь, что толкатели могут свободно вращаться в своих отверстиях, где это возможно. Важно, чтобы новые повторители всегда были приспособлены, независимо от состояния или ограниченного использования старых повторителей. Невыполнение этого требования может привести к преждевременному отказу компонентов и, следовательно, аннулирует любые гарантийные претензии. При установке необходимо проверить пружины клапана, чтобы убедиться, что:

i) установленная длина (установленная высота) пружин клапана соответствует значению, предоставленному производителем (см. Рис.1). Если они слишком малы, то потребуется механическая обработка участков седла клапана в головке. Если они слишком большие, к опоре пружины можно добавить прокладки. Из-за различных производственных допусков головок цилиндров необходимо проверить все пружины и измерить зазор.

ii) заедание змеевика не происходит при полном подъеме клапана. Это состояние, при котором пружина полностью сжата (см. Рис. 2). В качестве ориентира, при полном подъеме кулачка пружина должна быть способна сжаться еще на 0,060 дюйма (1,5 мм) до того, как будет достигнуто состояние привязки витка.Это можно проверить, вставив щуп между каждым витком пружины и сложив результаты вместе, чтобы получить общий зазор. Из-за различных производственных допусков головок цилиндров необходимо проверить все пружины и измерить зазор.

Проверьте зазор между нижней поверхностью каждого фиксатора и верхней частью направляющей или уплотнения штока при полном подъеме (см. Рис. 2). Это должно быть минимум 0,080 дюйма (2 мм). Если этот зазор не может быть достигнут, необходимо обработать верхнюю часть направляющих.Когда двойные пружины клапана устанавливаются вместо одиночных, убедитесь, что внутренняя пружина расположена правильно и используются правильные фиксаторы и платформы, где это применимо.

При модификации двигателей, в которых используются толкатели пальцев, например, SOHC Pinto, обязательно убедитесь, что толкатели остаются в исходном положении по отношению к головке блока цилиндров. Невыполнение этого требования приведет к изменению геометрии коромысла, увеличению или уменьшению подъема клапана и может привести к выходу из строя как кулачка, так и толкателей или чрезмерному износу штока клапана / направляющей.
Для двигателей OHV следует обращать внимание на геометрию коромысла по тем же причинам.

ГРМ

Определение истинного положения ВМТ кривошипа: блок без головки

Хотя шкив кривошипа будет иметь отметку, показывающую положение ВМТ, эта точка может быть неточной из-за производственных допусков. Всегда рекомендуется рассчитывать фактическое положение ВМТ, а не полагаться на отметку на шкиве коленчатого вала.Установите синхронизирующий диск на переднюю часть коленчатого вала. Стрелку для синхронизирующего диска можно сделать из куска изогнутой проволоки, закрепленной под подходящим болтом передней крышки. Установите стрелочный индикатор для измерения хода поршня № 1 (см. Справа). Поворачивайте кривошип, пока поршень не достигнет максимальной высоты, и обнулите манометр. Вы обнаружите, что существует период ожидания ок. 10 градусов, когда поршень находится на максимальной высоте. Истинное положение ВМТ находится в центре этого периода ожидания. Чтобы точно измерить положение ВМТ, поверните коленчатый вал и остановитесь на цифре непосредственно перед ВМТ, например, 0.020 ”на индикаторе часового типа. Запишите цифру на временном диске с помощью указателя. Теперь поверните коленчатый вал и остановитесь на том же значении (0,020 дюйма) после ВМТ. Снова запишите цифру на временном диске. Истинный ВМТ расположен посередине этих двух фигур. Положение ВМТ можно рассчитать, сложив две цифры и разделив их на два. Отрегулируйте диск синхронизации так, чтобы он показывал ноль на указателе в истинной ВМТ.

Определение истинного положения ВМТ кривошипа: голова на блоке

Если головка не была снята при замене кулачка, все еще возможно измерить истинное положение ВМТ.Процедура такая же, как и раньше, но движение поршня регистрируется с помощью удлинителя, опирающегося на головку поршня (например, удлинителя гнезда или нашего специального инструмента на стр. 114). Доступ к головке поршня осуществляется через отверстие для свечи зажигания.

ГРМ в распредвале

Проверните коленчатый вал по часовой стрелке на 90 градусов после ВМТ. Это позволит убедиться, что все поршни находятся на полпути по отверстию.Теперь установите индикатор часового типа так, чтобы он мог определять высоту впускного клапана цилиндра номер 1 от верхней части держателя клапана (см. Слева). Поворачивайте кулачок, пока манометр не покажет, что клапан находится на полном подъеме. Как и в случае с коленчатым валом, будет период выдержки, когда клапан находится на полном подъеме. Истинный полный подъем находится в центре этого периода ожидания. Приблизительно установите кулачок в положение истинного подъема. Теперь поверните коленчатый вал по часовой стрелке до положения полного подъема клапана (как указано в паспорте распределительного вала - это число обычно составляет от 100 до 120 градусов после ВМТ), установите ремень или цепь привода ГРМ и установите натяжитель.

Теперь поверните кривошип по часовой стрелке до тех пор, пока впускной клапан цилиндра номер один не перейдет в положение полного подъема (например, 0,005 дюйма или 0,15 мм). Запишите цифру на временном диске с помощью указателя. Затем продолжайте вращать кривошип по часовой стрелке, пока клапан полностью не откроется, а затем закроется на такое же расстояние, как и раньше (0,005 дюйма или 0,15 мм). Еще раз прочтите рисунок на приводном диске. Положение полного подъема - это середина этих двух фигур. Положение полного подъема можно рассчитать, сложив две цифры и разделив их на два.Затем можно отрегулировать синхронизацию распределительного вала с помощью регулируемого кулачкового шкива или смещенных штифтов, если это значение не соответствует значению в паспорте. Снова проверьте время после регулировки, используя ту же процедуру. Произведя синхронизацию распределительного вала, убедитесь, что поршень не соприкасается с клапаном. Минимальный зазор составляет 0,060 дюйма (1,5 мм). Это можно проверить, только собрав манекен двигателя с куском пластилина, помещенным на головку поршня. При вращении двигателя клапаны будут вдавливать пластилин.Затем измеряется зазор как толщина пластилина между днищем поршня и нижней частью углубления клапана. Перед запуском двигателя переверните двигатель рукой, чтобы убедиться, что он вращается свободно. Заправьте масляную систему и убедитесь, что все настроено, чтобы двигатель сразу же запустился. Запрещается включать двигатель на стартер на какое-либо время. После запуска не позволяйте двигателю работать на холостом ходу в течение первых 20 минут и поддерживайте частоту вращения минимум 2500 об / мин.Это обеспечит адекватную смазку кулачка и толкателя и уменьшит контактное усилие между кулачком и толкателем. Если какие-либо регулировки необходимо внести в течение первых 20 минут, выключите двигатель. Не позволяйте двигателю работать на холостом ходу. Обратите внимание, что новые гидравлические подъемники в некоторых случаях могут работать с чрезмерным шумом в течение нескольких минут, прежде чем они будут полностью заправлены маслом.

Время решает все | ДВИГАТЕЛЬ

Истории, рассказанные некоторыми из ваших клиентов, могут немного походить на встречи со змеями, особенно те, в которых ремни, звездочки, шестерни и цепи играют важную роль.Балансирные валы, аксессуары и извилистые дорожки также могут способствовать этим печальным историям. И каждая история предупреждает об одних и тех же скользких опасностях ошибки синхронизации двигателя.

Когда возникает ошибка синхронизации кулачка, она может возникать в любом из двух направлений: кулачковый привод либо изнашивается и расшатывается и выскакивает на зуб или более, либо полностью ломается. В любом случае синхронизация фаз газораспределения часто звучит как песня смерти, и двигатель глохнет.

С осторожностью подходите к проблеме с синхронизацией.Если вы думаете, что произошла неисправность механизма газораспределения, не думайте, что простая замена цепи, шестерни, звездочки или ремня - это все, что вам нужно. Ошибка синхронизации могла вызвать внутреннее повреждение двигателя, особенно клапанов и поршней.

Во-первых, рассмотрим ослабленную цепь ГРМ или ремень, который подпрыгивает, но не рвется. Многие двигатели с изношенными синхронизирующими устройствами изменяют время при выключении, что часто вызывает небольшой откат в положении двигателя, когда двигатель прекращает вращение. Обычно цепное или ременное устройство позволяет без вреда изменять этот крутящий момент.Но когда изношенные детали допускают люфт коленчатого вала без плотного приведения кулачка за собой, синхронизация подскакивает. Эта ошибка синхронизации затем приводит к тому, что двигатель не запускается или его характеристики ухудшаются при следующем запуске двигателя.

Как избежать укуса

Состояние, вызванное этой неисправностью, касается дыхания и сгорания двигателя. Помните, что дыхательный цикл цилиндра и ход поршня - это два разных события. Цикл впуска начинается в начале такта выпуска, когда клапан поднимается из седла.Это происходит до того, как вращение шатунной шейки и ход поршня достигают верхней мертвой точки (ВМТ), и оба начинают движение вниз такта впуска. Также помните, что поршень все еще поднимается.

Импульс выхлопных газов из предыдущего цикла сгорания продувает цилиндр через закрывающееся выхлопное отверстие. Этот импульс возникает и помогает создать вакуум, когда поршень механически начинает свой ход вниз. Затем, если правильно рассчитано время, выпускной клапан закрывается. Благодаря длительности этого перекрытия клапанов, когда двигатель работает на эффективных оборотах, воздух с большой скоростью заполняет цилиндр.Инерционное наполнение происходит настолько хорошо при данной частоте вращения двигателя, что кулачок подвешивает впускной клапан открытым за пределы нижней мертвой точки (НМТ) коленчатого вала. В этот момент поршень прекратил спускаться, но воздух продолжает проходить через закрывающийся впускной клапан, пока он полностью не закроется. Компрессия двигателя теперь имеет преимущество перед хорошим турбулентным циклом сгорания.

Точная синхронизация поршня и клапанов одинакова во всех четырех циклах. И это время точно рассчитывается для обеспечения эффективной работы двигателя.Однако, если кулачок теряет фазу газораспределения всего на несколько градусов, ваш покупатель заметит серьезную потерю мощности или состояние отсутствия запуска. Также может произойти повреждение двигателя. Какие и насколько поломки зависят от конструкции двигателя.

Устройство разгрузки поршня без помех позволяет вращать коленчатый вал без повреждений, когда ошибка синхронизации позволяет клапанам оставаться открытыми. В большинстве двигателей зазор для ошибки обрабатывается или отливается в днище поршня. Однако некоторые конструкции камеры сгорания не подходят для невмешательства.В этих двигателях интерференционного типа клапаны не имеют зоны разгрузки поршня, поэтому детали могут сталкиваться при скачке времени кулачка.

Еще мертвые?

Как узнать, что вы змейкуб, по ошибке времени? Сначала посмотрите, сдвинулась ли змея! Чтобы проверить фазы газораспределения на двигателях с распределителем, который приводится в действие напрямую или через кулачок, сначала снимите крышку распределителя. Если вы проворачиваете коленчатый вал вручную в направлении нормального вращения двигателя, а ротор не двигается, заподозрите полностью сломанный привод.Однако, если ротор движется, осторожно проверните коленчатый вал, пока установочные метки не совпадут с блоком. Если вы столкнулись с резким внезапным сопротивлением, немедленно остановитесь. Не заставляйте это. Клапаны могут уже врезаться в поршни, и вы можете нанести еще больший ущерб.

Если двигатель свободно вращается вручную и у вас есть легкий доступ, установите кривошип и проверьте установочные метки на коленчатом валу и кулачке. Также проверьте все синхронизированные шкивы привода вспомогательных агрегатов. Метки синхронизации не будут совмещены, если произошла ошибка синхронизации.Внимательно изучите эти временные метки. Даже проскальзывание одного зуба может серьезно повлиять на работу двигателя. В случае сомнений определите автомобиль, на котором вы работаете, и сравните отметки, которые вы видите, со спецификациями в руководстве.

Если метки синхронизации цепи или звездочки отсутствуют, попробуйте покачать коленчатый вал вперед и назад, чтобы увидеть, какой люфт коленчатого вала возникает до того, как ротор распределителя начнет двигаться. Чрезмерное вращение предполагает изношенные шестерни, неаккуратную цепь или очень слабый ремень ГРМ.

Если двигатель не имеет распределителя, попробуйте получить доступ к меткам синхронизации коленчатого вала или кулачка через кожух цепи или ремня.Производители автомобилей часто предоставляют окно или съемную заглушку, чтобы вы могли заглянуть в гнездо этой змеи.

Вы также можете подтвердить проблему с синхронизацией, проверив компрессию двигателя. Если фаза фаз газораспределения скачет, вы получите небольшую компрессию или ее полное отсутствие во всех цилиндрах. В результате двигатель часто слишком легко проворачивается с небольшим потреблением стартерного тока.

Если вы подозреваете, что двигатель был укушен из-за изогнутых клапанов, часто можно ослабить клапанный механизм, чтобы закрыть клапаны вручную, и выполнить проверку герметичности цилиндров, подавая фильтрованный сжатый воздух в каждый цилиндр.Если при проверке цилиндров воздух просачивается через впускной или выпускной коллекторы, осмотрите неисправный цилиндр (ы) с помощью бороскопа на предмет повреждений клапана и поршня. Если вы их видите, двигателю нужно больше, чем ремонт времени.

Каждый раз, когда вы снимаете крышку привода ГРМ, внимательно смотрите на метки ГРМ, затем проверяйте наличие чрезмерного люфта, износа шестерни или звездочки, а также люфта ремня или цепи. Также проверьте, нет ли засорения редуктора или слива масла для цепи. Двигатели с большим пробегом могут нуждаться в новой цепи, шестерне или ремне в качестве меры предосторожности, прежде чем произойдет сбой ГРМ.Выполняйте эти проверки в рамках профилактического обслуживания.

Рекомендуем заменять детали по мере необходимости, менять шестерни, звездочки, цепь или ремни в комплекте. Кроме того, при замене деталей избегайте начальных задиров, следя за тем, чтобы на поверхности звездочки ремня не было зазубрин и заусенцев. Убедитесь, что вы смазываете звездочку и упорные ступицы шестерен при сборке, чтобы обеспечить адекватное скольжение и скольжение при запуске.

В зубы

Тщательно осмотрите ремни ГРМ. Эти ремни содержат очень прочные шнуры из стекловолокна, которые поддерживают прикус точно отформованных зубов.Ткань, пропитанная резиной, покрывает зубья ремня для дополнительной устойчивости к истиранию. Обращайтесь с ремнями осторожно. Ремни ГРМ жесткие, но при этом хрупкие. Например, если сильно согнуть ремень ГРМ, его внутренние шнуры могут сломаться. Кроме того, не вешайте новые ремни ГРМ на крюк или рейку или просто не кладите их в мешок. Оставьте эту змею в коробке, пока не будете готовы поместить ее в двигатель.

Проверяйте ремень на износ, повреждения и необходимую регулировку во время регулярных интервалов обслуживания. Если этого требует пробег, снимите кожух ремня и осмотрите ремень на предмет износа на передней кромке зубьев.Обратите внимание, что даже при точном соблюдении интервалов замены ремня несоосность звездочки может привести к преждевременному выходу ремня из строя. Может возникнуть несоосность между кривошипом, распределительным валом, вспомогательными звездочками, натяжителями ремня и холостыми шкивами. Эти проблемы часто возникают после замены водяного насоса или принадлежностей.

Змея - это Змея

При осмотре ремней делайте это осторожно и никогда не перекручивайте их более чем на 90 /. Внимательно осмотрите зубья привода на предмет трещин в основании, где зубцы соединяются с корпусом ремня.Проверьте всю длину ремня на наличие признаков расслоения слоев или отсутствия зубьев. Также обратите внимание на незакрепленные шнуры. Иногда обрывы натяжного троса возникают из-за неисправности двигателя и чрезмерного натяжения ремня.

Деформация шнура может произойти, когда слишком тугая кулачковая опора возникает из-за неправильной затяжки болта головки OHC или коробления. На некоторых двигателях ремень может пропускать время без видимой причины. В этом случае причиной может быть посторонний предмет. Поэтому ищите лед, слякоть, камни и т. Д. Под кожухом ремня. Если вы подозреваете, что это произошло, при необходимости отрегулируйте защиту ремня.Хотя это не является обычным явлением, обратная вспышка двигателя также может привести к скачку времени кулачка.

Если вы не обнаружили повреждений ремня или звездочки, проверьте пробег автомобиля. Если нет данных о недавней замене, заменяйте все ремни с интервалом, указанным производителем автомобиля. При отсутствии спецификаций специалисты рекомендуют заменять ремни ГРМ с интервалом в 60 000 миль.

Если ремень не прыгнул по времени, пока ничего не крутите. Убедитесь, что ваш новый ремень точно сопрягается со звездочками и что синхронизация кулачков не изменилась.Также убедитесь, что ремень имеет такую ​​же длину шага, количество зубцов и форму зуба, что и заменяемый. Иногда вы обнаружите, что ширина может измениться от старого ремня к новому. Кроме того, в одном и том же производственном году на одинаковых двигателях могут использоваться разные ремни. Если возникнут расхождения, обратитесь к поставщику запчастей.

Если вам необходимо установить ремень на двигатель, время которого резко увеличилось, а производитель автомобиля не указывает точную процедуру замены, сначала осторожно проверните коленчатый вал до отметки No.1 поршень составляет примерно 45 / BTDC. В этом положении поршни остаются немного ниже ВМТ. Следовательно, при повороте кулачка в правильное положение не должно происходить столкновения поршня с клапаном. Но опять же, если вы столкнетесь с внезапным сопротивлением, остановитесь! Положение кулачка может вызывать удары клапанов по поршням. Не продолжайте, пока не выясните причину проблемы, иначе двигатель может выйти из строя.

Идите спокойно. После того, как положения коленвала и распределительного вала установлены, поверните распределитель или звездочку топливного насоса, пока это не будет правильно синхронизировано.После того, как вы сделали это статическое время, очистите. Убедитесь, что у вас есть хорошая вентиляция, и очистите звездочки с помощью очистителя на не нефтяной основе. Не наносите ременную повязку на зубья звездочки или ремень.

При установке ремня никогда не используйте монтировку или отвертку, чтобы натянуть его на шкивы, это может привести к повреждению внутреннего шнура. Новые ремни будут немного туже старых, поэтому при необходимости отрегулируйте еще немного.

После установки ремня на звездочки используйте спецификации производителя и соответствующие инструменты для регулировки натяжения.После этого проверьте свои временные метки и проверните двигатель вручную в нормальном направлении вращения на два полных оборота. Почувствуйте помехи при вращении. После снятия свечей зажигания вы должны почувствовать лишь небольшое сопротивление пружины клапана, пульсации, возникающие при открытии каждого клапана.

Если коленчатый вал вращается свободно, установите свечи зажигания на место и запустите двигатель. Дайте ему поработать от 20 до 30 минут, затем выключите и отрегулируйте натяжение ремня.

Еще раз проверьте угол опережения зажигания, если он не управляется компьютером.На двигателях, оборудованных дистрибьюторами, вы часто обнаруживаете, что кто-то подстраивал время, пытаясь исправить ошибку привода кулачка. Если необходимо, сбросьте время в соответствии со спецификациями автопроизводителя.

Наконец, установите крышку ремня на место и дайте другим знать, что вы пошли по этому пути, наклеив новую наклейку на крышку. Запланируйте клиенту обратную поездку в ваш магазин для проверки натяжения ремня. Иногда небольшое профилактическое обслуживание может спасти их от повторного укуса змей.

Скачать PDF

Серия 60 - Раздел 13.2-клапанный зазор, высота форсунки (синхронизация) и регулировка зазора Jake Brake®

Раздел 13.2


Регулировка зазора клапана, высоты форсунки (синхронизация) и Jake Brake®

Точная регулировка зазора между кнопками клапана, впускным и выпускным клапанами важна для достижения максимальной производительности и экономии.

Точно так же необходимо поддерживать высоту форсунки.

Для обеспечения эффективной работы двигателя и увеличения срока службы клапана и форсунки были установлены требования к измерению / регулировке начального зазора клапана и высоты форсунки.

Сразу после этого необходимо измерить зазор клапанов и высоту форсунок на всех двигателях серии 60 и, при необходимости, отрегулировать их в начальный период, указанный в таблице. «Период измерения / корректировки»

УВЕДОМЛЕНИЕ:

Неспособность измерить зазоры клапанов и высоту форсунок в требуемый начальный период и не произвести необходимые регулировки, может привести к постепенному ухудшению характеристик двигателя и снижению эффективности сгорания топлива.

Применение двигателя

Период измерения / регулировки начального зазора клапана и высоты форсунки

Автомобильные двигатели

96000 км (60 000 миль) или 24 месяца (в зависимости от того, что наступит раньше)

Таблица 2. Период измерения / корректировки

После того, как были произведены первоначальные измерения и регулировки, любые регулировки, выходящие за рамки этого пункта, должны выполняться только в том случае, если они необходимы для поддержания удовлетворительной работы двигателя.

Примечание. Это изменение по сравнению с первоначальной рекомендацией, которое требовало проверки и (при необходимости) регулировки зазора клапана и высоты форсунок на расстоянии 190 000 км (120 000 миль).

Примечание. На двигателях, оснащенных Jake Brake®, измерьте зазор клапана и высоту форсунки перед снятием корпусов тормозов. Снимайте только корпуса тормозов, чтобы обеспечить доступ для регулировки.

Зазоры впускных и выпускных клапанов и высота топливной форсунки регулируются с помощью регулировочного установочного винта и контргайки, расположенных на клапанной стороне коромысла.См. Рисунок «Компоненты узла коромысла клапана и топливной форсунки» .

1. Выпускной клапан

6. Впускной клапан

2. Впускной клапан

7. Толкатель топливной форсунки

3. Контргайка

8. Кнопка клапана

4.Регулировочный установочный винт

9. Выпускной клапан

5. Узел коромысла выпускного клапана

Рис. 1. Компоненты узла коромысла клапана и топливной форсунки

Примечание: Убедитесь, что измеритель высоты посажен на обработанную поверхность так, чтобы наконечник находился в пилотном отверстии. Посторонний материал в пилотном отверстии или на обработанной поверхности может помешать точной установке высоты инжектора.

Высота топливной форсунки измеряется с помощью необходимого указателя высоты форсунки, как указано в таблице. «Проверка таблицы допусков» . На двигателях, оснащенных Jake Brake®, переместите ручку измерителя высоты форсунок в альтернативное положение, под углом 90 градусов к хвостовику. В корпусе форсунки на обрабатываемой поверхности, контактирующей с зажимом форсунки рядом с соленоидом, предусмотрено установочное отверстие для высотомера. См. Рисунок «Использование датчика времени в DDEC II, DDEC III и DDEC IV»

Рисунок 2.Использование датчика времени на DDEC II, DDEC III и DDEC IV

Компоненты ‡

Установочные размеры

Допуск †

ВЫСОТА ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ Модели: 6067GT40, 6067WT40, 6067WU40,6067GU40, 6063WU00, 6063GU00,6067WU60, 6067GU60, 6067GU91 (все DDEC I и DDEC II / 1986-1993)

78,2 мм (3,079 дюйма) Используйте инструмент J – 35637 – A

77.95 - 78,45 мм (3,069 - 3,089 дюйма)

ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: 6064TKXX, 6063TKXX, 6063EKXX, 606XGKXX, 606XWKXX, 606XSKXX (все DDEC III 1994-1997)

78,8 мм (3,102 дюйма) Используйте инструмент J-39697 32J кулачок

77,55 - 79,05 мм (3,053 - 3,112 дюйма)

ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: 6067TKXX, 606XPKXX, 606XGKXX (1997-98 DDEC IV и позже 1997 DDEC III)

80.3 мм (3,161 дюйма) Используйте инструмент J – 42665 47J кулачок

80,05 - 80,55 мм (3,152 - 3,171 дюйма)

ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: 6067EKXX, 606XBKXX, 606XMKXX, 606XLKXX, 606XHKXX, 606XFKXX (1998 и 1999 DDEC IV)

81,0 мм (3,189 дюйма) Используйте инструмент J – 42749 65J кулачок 92J кулачок

80,75 - 81,25 мм (3,179 - 3,199 дюйма)

ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: §

6067BKXX, MKXX, HKXX

6067MKXX

606XBKXX

606XMKXX

82.1 мм (3,23 дюйма) Используйте инструмент J – 45002 с кулачком 101J

81,0 мм (3,189 дюйма) Используйте инструмент J – 42749 с камерой 92J

82,1 мм (3,23 дюйма) Используйте инструмент J – 45002 с кулачком 107J только на внедорожниках

82,1 мм (3,23 дюйма) Используйте инструмент J – 45002 с кулачком 107J только на внедорожниках

0,8128 мм (0,032 дюйма)

ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели:

6062HKXX, 6062TKXX (2000-2003)

81,0 мм (3.189 дюймов)

80,75 - 81,25 мм

3,179 - 3,199 дюйма)

ЗАЗОР ВПУСКНОГО КЛАПАНА

0,203 мм (0,008 дюйма)

0,127 - 0,280 мм (0,005 - 0,011 дюйма)

ЗАЗОР ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА - * Модели "U": 6067GT40, 6067WT40, 6067WU40, 6067GU40, 6063XX00, (1986–1990 все DDEC I и ранние DDEC II)

0,508 мм (0,020 дюйма.)

0,432 - 0,584 мм (0,017 - 0,023 дюйма)

ЗАЗОР ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА - * Модели "H": 606XWUXX, 606XGUXX, 606XXKXX, (1991 - 1999 Все DDEC IV, III и более поздние DDEC II)

0,660 мм (0,026 дюйма)

0,584 - 0,736 мм (0,023 - 0,029 дюйма)

ЗАЗОР ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА - * Модели "H": 6062HKXX, 6062TKXX (2000 - 2003)

0.711 мм (0,028 дюйма)

0,635 - 0,787 мм (0,025 - 0,031 дюйма)

Таблица 4. Проверка таблицы допусков


* Клапаны "H" имеют обработанное идентификационное кольцо над канавкой для замка клапана. «П-образных» клапанов нет. См. Раздел 1.4 для идентификации клапана.
† При настройке высоты форсунок или зазоров клапанов компонент должен быть установлен на показанный «Установочный размер».
‡ XX Любой символ в этих позициях устанавливается в соседний столбец.
§ Проверьте правильность настройки на этикетке на крышке клапана.

Примечание. При настройке зазора клапана или высоты форсунки всегда устанавливайте их на размер, указанный в таблице. «Проверка таблицы допусков» .

Отрегулируйте клапаны и установите высоту топливных форсунок следующим образом:

  1. Отключить пусковое питание двигателя.
  2. Снимите крышку коромысла клапана двигателя, как показано. См. «1.6.2 Снятие и очистка неразъемной крышки коромысла только для дизельных двигателей». для цельного, см. «1.6.3 Снятие и очистка двухкомпонентной крышки коромысла только для дизельных двигателей » для двухкомпонентной крышки коромысла и обратитесь к разделу "1.6.5 Снятие и очистка трехкомпонентной крышки коромысла" для трехкомпонентной крышки рокера.
  3. Вставьте прерыватель привода 3/4 дюйма или трещотку в квадратное отверстие в центре шкива коленчатого вала.
  4. Направьте двигатель в направлении вращения и наблюдайте за роликами впускного и выпускного клапанов в любом цилиндре, который находится близко к ВМТ (верхней мертвой точке). См. Рисунок «Период перекрытия клапана» .Выберите цилиндр с почти полностью закрытыми выпускными клапанами. Как только выпускные клапаны закрываются, впускные клапаны начинают открываться. Это период перекрытия клапана.

    1. Узел коромысла выпускного клапана

    4. Вал коромысла

    2. Узел коромысла топливной форсунки

    5. Головка цилиндра

    3.Распредвал

    6. Впускной коромысло в сборе

    Рисунок 3. Период перекрытия клапана

  5. Остановите вращение двигателя при перекрытии клапанов. Отметьте, какой это цилиндр, и следуйте последовательности, указанной в Таблице. «Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки» правильно отрегулировать клапаны и высоту форсунок. Отсчет времени может быть запущен с любым цилиндром в перекрытии клапанов.

    Цилиндр с перекрытием клапана

    Установить клапаны на цилиндр No.

    Установка высоты форсунки на цилиндре №

    6

    1

    5

    2

    5

    3

    4

    3

    6

    1

    6

    2

    5

    2

    4

    3

    4

    1

    Таблица 6.Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки

    УВЕДОМЛЕНИЕ:

    Никогда не настраивайте клапаны и форсунку одного и того же цилиндра одновременно. Это приведет к повреждению двигателя.

  6. Для регулировки впускных клапанов вставьте щуп на 0,203 мм (0,008 дюйма) между концом штока клапана и кнопкой клапана на конце коромысла. См. Рисунок «Регулировка впускного клапана» .

    1. Впускной клапан

    4. Контргайка

    2. Кнопка клапана

    5. Щуп

    3. Узел коромысла впускного клапана

    6. Наконечник впускного клапана

    Рисунок 4. Регулировка впускного клапана

  7. Ослабьте контргайку и поверните регулировочный установочный винт до тех пор, пока щуп не будет обеспечивать равномерное плавное натяжение между штоком клапана и кнопкой клапана.
  8. Затяните контргайку с моментом 41 - 47 Н · м (30 - 35 фунт · фут) и снимите щуп. Снова вставьте щуп, чтобы убедиться, что регулировка не изменилась при затягивании контргайки. При необходимости отрегулируйте.
  9. Выпускные клапаны регулируются так же, как и впускные клапаны, за исключением использования щупа 0,660 мм (0,026 дюйма) (только модели 1991 года и более поздние версии). Ранние модели (модели до 1991 г.) используют толщиномер 0,508 мм (0,020 дюйма), как указано в таблице. «Проверка таблицы допусков» . См. Рисунок «Регулировка выпускного клапана» .

    1. Расположение идентификационной канавки

    5. Контргайка

    2. Кнопка клапана

    6. Узел коромысла выпускного клапана

    3. Шестигранный ключ

    7. Щуп

    4. Регулировочный винт

    8. Наконечник выпускного клапана

    Рисунок 5.Регулировка выпускного клапана

    Примечание. В отношении всех двигателей 1991 модельного года были внесены изменения в материал выпускного клапана, что требует другой настройки зазора выпускного клапана. См. "1.4 Клапаны, пружины, направляющие, вставки, уплотнения и вращатели" для идентификации выпускного клапана.

  10. После регулировки каждого набора впускных и выпускных клапанов отрегулируйте соответствующий инжектор, указанный в таблице. «Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки» . Настройки высоты инжектора и инструменты перечислены в таблице. «Проверка таблицы допусков» .
  11. Для работы на природном газе клапаны регулируются так же, как и на дизельном двигателе, за исключением того, что для выпускных клапанов используется щуп размером 0,036 дюйма (0,914 мм), а для всасывания - калибр 0,011 дюйма (0,279 мм). клапаны.
  12. Отрегулируйте высоту топливной форсунки для моделей двигателей, указанных в скобках, поместив маленький конец высотомера в отверстие в корпусе топливной форсунки так, чтобы плоскость манометра была направлена ​​к плунжеру топливной форсунки. См. Рисунок «Использование датчика времени в DDEC II, DDEC III и DDEC IV» .Настройки высоты форсунок для двигателей Series 60 указаны в таблице. «Проверка таблицы допусков» .
  13. Ослабьте контргайку коромысла топливной форсунки и поворачивайте регулировочный установочный винт до тех пор, пока выступающая часть (флажок) манометра не пройдет через верхнюю часть толкателя форсунки. Будет разработано точное "чувство". Цель состоит в том, чтобы настроить все шесть форсунок на одинаковое ощущение.
  14. Затяните контргайку с моментом 41 - 47 Н · м (30 - 35 фунт · фут). Проверьте регулировку с помощью высотомера и, при необходимости, отрегулируйте установочный винт.Снимите измеритель высоты. См. Рисунок «Регулировка высоты топливной форсунки» .

    1. Флажок датчика высоты

    4. Установочный винт

    2. Высотомер

    5. Контргайка

    3. Шестигранный ключ (3/16 дюйма)

    6. Толкатель топливной форсунки

    Рисунок 6.Регулировка высоты топливной форсунки

  15. См. Последовательность регулировки, указанную в таблице. «Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки» и переходите к следующему цилиндру в последовательности регулировки.
  16. Закрепите двигатель в направлении нормального вращения, пока следующий цилиндр в последовательности регулировки не достигнет периода перекрытия клапанов.
  17. Повторяйте процедуры регулировки клапана и высоты топливной форсунки, пока не будут отрегулированы все клапаны и топливные форсунки.
  18. Установите крышку коромысла двигателя.
  19. Подключите пусковое питание к двигателю.

Отрегулируйте клапаны и настройки топливной форсунки N3 следующим образом :

  1. Отключить пусковое питание двигателя.
  2. Снимите крышку коромысла клапана двигателя, как показано. См. «1.6.2 Снятие и очистка неразъемной крышки коромысла только для дизельных двигателей». для неразъемных, см. "1.6.3 Снятие и очистка двухкомпонентной крышки коромысла только для дизельных двигателей" для двухкомпонентной крышки коромысла и обратитесь к разделу «1.6.5 Снятие и очистка трехкомпонентной крышки клапанного механизма " для трехкомпонентной крышки рокера.
  3. Вставьте прерыватель привода 3/4 дюйма или трещотку в квадратное отверстие в центре шкива коленчатого вала.
  4. Заблокируйте двигатель в направлении вращения и наблюдайте за цилиндром, в котором коромысло форсунки только начинает прижимать плунжер форсунки, впускные и выпускные клапаны должны быть закрыты.
    1. Остановите вращение двигателя и установите циферблатный индикатор с магнитным основанием, чтобы вы могли отслеживать подъем рабочего хода форсунки вверх.
    2. Установите подставку циферблатного индикатора на верх кулачкового ролика форсунки. Отрегулируйте пьедестал так, чтобы он мог пройти все движение лепестка вверх.
    3. Продолжайте медленно блокировать двигатель в направлении вращения до тех пор, пока циферблатный индикатор не перестанет показывать подъем вверх. Стрелка циферблатного индикатора перестанет двигаться, указывая на максимальный подъем.
    4. Это точка максимального подъема ролика форсунки, теперь форсунку можно настроить.
    5. Если вы проворачиваете двигатель за пределами этой точки, вам придется заблокировать двигатель в противоположном направлении как минимум на 1/4 оборота, а затем заблокировать двигатель в направлении вращения до тех пор, пока не будет достигнут максимальный подъем ролика форсунки.
  5. Остановите двигатель и отметьте, какой это цилиндр, и следуйте последовательности, указанной в таблице. «Последовательность регулировки положения клапана и форсунки N3» правильно настроить форсунку и клапаны.

    Макс. ход рабочего органа форсунки цилиндра №

    Отрегулируйте форсунку на цилиндре №

    Регулирующие клапаны на цилиндре №

    6

    6

    2

    2

    2

    4

    4

    4

    1

    1

    1

    5

    5

    5

    3

    3

    3

    6

    Таблица 11.Последовательность регулировки зазора клапана и форсунки N3

  6. Теперь эту форсунку можно настроить с помощью следующей процедуры:
    1. Ослабьте контргайку на регулировочном винте как минимум на два полных оборота.
    2. Затягивайте регулировочный винт, пока плунжер форсунки не выйдет из нижней части, значение крутящего момента должно составлять 4,51 Н · м (40 дюймов · фунт).
    3. Открутите регулировочный винт на 3/4 оборота на 0,75 мм ± 0,25 мм (0,03 дюйма ± 0,01 дюйма) и затяните контргайку с моментом 41-47 Н · м (30-35 фунт · фут).
    4. Форсунка отрегулирована.
  7. Отрегулируйте клапаны на соответствующих цилиндрах, перечисленных в таблице. «Последовательность регулировки положения клапана и форсунки N3» .

    УВЕДОМЛЕНИЕ:

    Никогда не настраивайте клапаны и форсунку одного и того же цилиндра одновременно. Это приведет к повреждению двигателя.

  8. Для регулировки впускных клапанов вставьте щуп на 0,203 мм (0,008 дюйма) между концом штока клапана и кнопкой клапана на конце коромысла.См. Рисунок «Регулировка впускного клапана» .

    1. Впускной клапан

    4. Контргайка

    2. Кнопка клапана

    5. Щуп

    3. Узел коромысла впускного клапана

    6. Наконечник впускного клапана

    Рисунок 7. Регулировка впускного клапана

  9. Ослабьте контргайку и поверните регулировочный установочный винт до тех пор, пока щуп не будет обеспечивать равномерное плавное натяжение между штоком клапана и кнопкой клапана.
  10. Затяните контргайку с моментом 41 - 47 Н · м (30 - 35 фунт · фут) и снимите щуп. Снова вставьте щуп, чтобы убедиться, что регулировка не изменилась при затягивании контргайки. При необходимости отрегулируйте.
  11. Выпускные клапаны регулируются так же, как и впускные клапаны, за исключением использования щупа 0,508 мм (0,020 дюйма), см. Рисунок «Регулировка выпускного клапана» .

    1. Расположение идентификационной канавки

    5.Контргайка

    2. Кнопка клапана

    6. Узел коромысла выпускного клапана

    3. Шестигранный ключ

    7. Щуп

    4. Регулировочный винт

    8. Наконечник выпускного клапана

    Рисунок 8. Регулировка выпускного клапана

  12. Повторить шаги через пока не будут настроены все форсунки и клапаны.
  13. Установите крышку коромысла двигателя. См. "1.6.8 Установка неразъемной крышки коромысла" за цельной крышкой рокера и обратитесь к разделу "1.6.9 Установка двух- и трехкомпонентных крышек рокера". для двух- и трехкомпонентных крышек рокеров.
  14. Подключите пусковое питание к двигателю.
Раздел 13.2.1

Регулировка ведомого поршня (Jake Brake® Lash)

См. Информацию, указанную в таблице. «Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня» для правильной спецификации регулировки ведомого поршня.

УВЕДОМЛЕНИЕ:

Необходимо строго соблюдать процедуру регулировки ведомого поршня. Несоблюдение надлежащей процедуры регулировки приведет к снижению эффективности торможения двигателем, серьезному повреждению двигателя или и тому, и другому.

Примечание. Настройки зазора рабочего поршня для разных моделей двигателей не совпадают.

НОМЕР МОДЕЛИ / ПЕРЕМЕЩЕНИЕ / ГОД МОДЕЛИ

ТОРМОЗ ДВИГАТЕЛЯ

РЕГУЛИРОВКА ПОДЧИНЕННОГО ПОРШНЯ

6067WU40 11.1 л PRE - 1991

760 / 760A

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067GU40 12,7 л пред - 1991

760 / 760A

0,508 мм (0,020 дюйма)

6067WU60 11.1L 1991-93

760A

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067ГУ60 12,7 л 1991-93

765

0.660 мм (0,026 дюйма)

6067WK60 11.1L 1994-97

760A

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067GK60 12,7 л 1994-97

765

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067WK28 11.1L 1994-97

760A

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067ГК28 12.7L 1994 - 97

765

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067EK60 11.1L 1998 DDEC IV

760B

0,584 мм (0,023 дюйма)

6067PK60 12,7 л 1998 DDEC IV

765A

0,584 мм (0,023 дюйма)

6067TK60 12,7 л 1998 DDEC IV

765A

0.584 мм (0,023 дюйма)

6067FK6X, 6067BK6X, 6067HK6X 14L 1999 DDEC IV

770

0,584 мм (0,023 дюйма)

6067MK6X 12,7 л 1999 DDEC IV

770

0,584 мм (0,023 дюйма)

6067LK6X 11.1L 1999 DDEC IV

760B

0,584 мм (0.023 дюйма)

6067MK28, 6067MK45, 6067MK57, 6067MK60 - 12,7 л Стандартный - 2000

790

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067BK28, 6067BK45, 6067BK57, 6067BK60 - 12,7 л Premium - 2000

790

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067HK45, 6067HK60 - 14L США - 2000

790A

0.660 мм (0,026 дюйма)

6067WK28, 6067WK60 - 11,1 л - 2000

790B

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067LK28, 6067LK45, 6067LK60 - 11,1 л - 2000

790B

0,660 мм (0,026 дюйма)

6063GK60, 6067GK28, 6067GK45, 6067GK91, 6067PK62, 6067TK28, 6067TK60, 6067TK62 - 12,7 л - 2000

790B

0.660 мм (0,026 дюйма)

6067HK62 - 14L австралийский - 2000

790C

0,660 мм (0,026 дюйма)

6067MK28, 6067MK45, 6067MK57, 6067MK60 - 12,7 л Стандартный - 2000

795

0,813 мм (0,032 дюйма)

6067BK28, 6067BK45, 6067BK57, 6067BK60 - 12,7 л Premium - 2000

795

0.813 мм (0,032 дюйма)

6067HK45, 6067HK60 - 14L США - 2000

795

0,813 мм (0,032 дюйма)

6067WK28, 6067WK60 - 11,1 л - 2000

795

0,813 мм (0,032 дюйма)

6067LK28, 6067LK45, 6067LK60 - 11,1 л - 2000

795

0.813 мм (0,032 дюйма)

6063GK60, 6067GK28, 6067GK45, 6067GK91, 6067PK62, 6067TK28, 6067TK60, 6067TK62 - 12,7 л - 2000

795

0,813 мм (0,032 дюйма)

6067HK62 - 14L австралийский - 2000

795

0,813 мм (0,032 дюйма)

6067HK2E, 6067HK6E 14L— 2003

797

0.508 мм (0,020 дюйма)

6067MK2E, 6067MK6E 12.7L— 2003

797

0,508 мм (0,020 дюйма)

6067HV2E, 6067HV6E 14L— 2004

797

0,508 мм (0,020 дюйма)

6067MV2E, 6067MV6E 12.7L— 2004

797

0,508 мм (0,020 дюйма.)

Таблица 16. Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня


X = Любая цифра.

Примечание: Выполните следующую регулировку при остановленном двигателе и холодном двигателе с температурой масла 60 ° C (140 ° F) или ниже. Выпускные клапаны регулируемого цилиндра должны быть в закрытом положении (коромысло ослаблено).

Регулировки должны выполняться при остановленном и холодном двигателе с температурой масла 60 ° C (140 ° F) или ниже. Выпускные клапаны на цилиндре должны быть в закрытом положение (ролик коромысла должен находиться на базовой окружности распредвала).

УВЕДОМЛЕНИЕ:

Процедура регулировки ведомого поршня должна точно следовать. Неправильная регулировка Jake Brakes® приведет к неэффективной работе моторного тормоза и может привести к серьезному повреждению двигателя или Jake Brake®.

  1. Отвинтите регулировочный винт перемычки в узле ведомого поршня до тех пор, пока конец винта не окажется под поверхностью перемычки в узле ведомого поршня.См. Рисунок «Регулировочный винт ведомого поршня, кроме 790/795» .

    1. Регулировочный винт коромысла и контргайка

    4. Контргайка регулировочного винта моста

    2. Регулировочный винт ведомого поршня

    5. Мост

    3. Контргайка

    Рис. 9. Регулировочный винт ведомого поршня, кроме 790/795

  2. Установите требуемый толщиномер, указанный в таблице. «Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня» между твердой стороной перемычки (стороной без регулировочного винта) и регулировочным винтом коромысла выхлопа.

    Примечание. Регулировочные винты рабочего поршня, которые использовались в моторном тормозе Series 60 до августа 1994 года, были винтами сброса. Винты сброса нельзя лицезреть в полевых условиях. Начиная с двигателей августа 1994 года, винтовые сборки в сборе были заменены на блоки Power-Lash®.


    Power-Lash® является зарегистрированным товарным знаком Jacobs Vehicle Systems ™.
  3. Поворачивайте регулировочный винт ведомого поршня по часовой стрелке до тех пор, пока на щупе не будет ощущаться легкое сопротивление.
  4. Удерживая винт в этом положении, затяните контргайку с моментом 34 Н · м (25 фунт · фут).Снимите щуп.
  5. Поместите щуп из шага 4 между регулировочным винтом и регулировочным винтом коромысла. Поворачивайте регулировочный винт по часовой стрелке до тех пор, пока на щупе не будет ощущаться легкое сопротивление. См. Рисунок «Регулировочный регулировочный винт» .

    Рис. 10. Регулировочный регулировочный винт

  6. Удерживая регулировочный винт в этом положении, затяните контргайку с моментом 47 Н · м (35 фунт · фут).
  7. Повторите процедуры регулировки из шагов с 1 по 6 для остальных цилиндров.При необходимости поверните двигатель, чтобы установить выпускные клапаны в закрытое положение для регулировки рабочего поршня.

Отрегулируйте зазор рабочего поршня модели 790/795 Jake Brake® следующим образом:

  1. Вращайте регулировочный винт до тех пор, пока твердая сторона узла перемычки ведомого поршня не коснется выпускного клапана, и пружины клапана не начнут сжиматься, затем поверните еще на один оборот.

    Примечание. Подождите не менее 30 секунд, пока масло не вытечет из регулировочного винта J-Lash. Если температура масла ниже комнатной (ниже 16 ° C [60 ° F]), подождите не менее двух минут, пока масло не стечет с регулировочного винта J-Lash.

    УВЕДОМЛЕНИЕ:

    Неправильная установка зазора может привести к серьезному повреждению двигателя.

  2. Используя шестигранный ключ на 3/16 дюйма, выкручивайте ТОЛЬКО регулировочный винт до тех пор, пока щуп не станет нужного размера (указан в таблице «Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня» ) может быть вставлен между твердой стороной узла перемычки ведомого поршня и выпускным клапаном. См. Рисунок "Установка зазора ведомого поршня" .

    1. Регулировочный винт J-образного зазора

    3. Пружина выпускного клапана

    2. Рабочий поршень

    Рис. 11. Установка зазора ведомого поршня

  3. Отрегулируйте регулировочный винт так, чтобы на щупе чувствовалось легкое сопротивление. Не выкручивайте регулировочный винт больше, чем требуется для получения легкого сопротивления щупу.С помощью отвертки удерживайте регулировочный винт на месте и затяните контргайку с моментом 38 Н · м (28 фунт · фут). См. Рисунок "Установка зазора ведомого поршня" .

    Примечание: Если регулировочный винт J-Lash откатывается до тех пор, пока он больше не сжимает пружину ведомого поршня, масло попадет в винт, и регулировка будет неправильной. В этом случае повторите шаг 2. и шаг 3 .

    Примечание. Для приложений модели 795 перейдите к шагу 4. .

  4. Удерживая прочный регулировочный винт на месте, затяните контргайку с усилием 38 Н · м (28 фунт · фут).
  5. Еще раз проверьте настройки ресниц. Если настройка ресниц неправильная, повторите шаг 1. через шаг 3 .

    Примечание: После того, как моторный тормоз был задействован, вы не сможете проверить регулировку моторного тормоза для двигателей с помощью регулировочных винтов J-Lash ™. Это связано с тем, что масло остается в регулировочном винте J-Lash ™. Если вы не уверены в настройке, повторите шаг 1. и шаг 4 .

  6. Повторить шаг 1 через шаг 5 для оставшегося рабочего поршня на том же цилиндре.
  7. Повторить шаг 1 через шаг 5 для остальных цилиндров.

    ТРАВМА ГЛАЗА

    Во избежание травм в результате распыления масла наденьте соответствующие средства защиты глаз (защитную маску или защитные очки) при выполнении процедуры испытания масла.

    ПОЖАР

    Чтобы избежать травм в результате пожара, локализуйте и устраняйте утечки легковоспламеняющихся жидкостей по мере их возникновения. Если не устранить утечки, это может привести к пожару.

  8. Установите все оставшиеся компоненты, снятые для этой процедуры.

    Примечание. Убедитесь, что все провода находятся вдали от движущихся частей.

  9. Завершите установку, установив крышку коромысла. См. "1.6 Крышка коромысла". .
  10. Заведите автомобиль и ведите автомобиль, чтобы проверить правильность работы Jake Brake®.

Как найти верхнюю мертвую точку

Есть много причин, по которым вам может понадобиться найти верхнюю мертвую точку двигателя.Верхняя мертвая точка - это точка, когда поршень цилиндра номер один в двигателе находится в своей наивысшей точке и на такте сжатия четырехтактного цикла двигателя. Будь то простая задача, такая как установка дистрибьютора, или более важная задача, такая как окончательная сборка двигателя, поиск верхней мертвой точки является важной задачей, которая обычно довольно проста при использовании правильных инструментов и знаний. .

В этом пошаговом руководстве вы увидите два разных метода определения верхней мертвой точки двигателя.В первом методе мы сосредоточимся на двигателях, у которых есть легкодоступный цилиндр с одним отверстием для свечи зажигания; Во втором методе мы сосредоточимся на двигателях, у которых отверстие для свечи зажигания в одном цилиндре затруднено, например, во многих четырехцилиндровых двигателях или двигателях с верхним расположением распредвала.

Метод 1 из 2: Определение верхней мертвой точки для двигателей с легкодоступным отверстием для свечи зажигания

Необходимые материалы

Шаг 1: Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один .Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один двигателя с помощью храпового механизма и свечи зажигания.

  • Совет : Цилиндр номер один обычно находится ближе всего к передней части двигателя или к переднему левому, если двигатель V8. См. Диаграмму выше. Если вы не уверены, какую свечу зажигания снимать, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что снята правильная свеча зажигания. Если будет удалена неподходящая свеча зажигания, двигатель не будет установлен в положение верхней мертвой точки.

Шаг 2: Найдите шкив коленчатого вала / гармонический балансир . Найдите шкив коленчатого вала, также называемый гармоническим балансиром. Обычно это самый большой шкив, часто расположенный в центре нижней части двигателя.

Ищите установочные метки на шкиве и маркер, с помощью которого их можно совместить, обычно они расположены на блоке двигателя или передней крышке.

  • Совет : Если вам не удается найти шкив и / или временные метки, используйте фонарик, чтобы осветить область.

Шаг 3: Закройте отверстие свечи зажигания . Попросите помощника приложить палец к отверстию для свечи зажигания в верхней части цилиндра, максимально закрывая его. Продолжайте поддерживать уплотнение на этапе 4.

Шаг 4: Проверните шкив коленчатого вала . Проверните шкив коленчатого вала вручную с помощью трещотки и головки. Поскольку вы будете поворачиваться против двигателя и всех его принадлежностей, это может потребовать некоторых усилий.

Если двигатель сначала не вращается, приложите немного больше силы или попробуйте повернуть его в обратном направлении.

Продолжайте поворачивать шкив коленчатого вала, пока ваш помощник не почувствует или не услышит, как воздух выходит из цилиндра. Это указывает на то, что цилиндр находится на такте сжатия.

Продолжайте поворачивать коленчатый вал до тех пор, пока нулевая или верхняя мертвая точка на шкиве не совпадет с указателем на двигателе. Для большинства двигателей отметка нуля или верхней мертвой точки будет первой отметкой или будет четко обозначена другим цветом или способом, чем другие отметки на шкиве.

  • Примечание : Если вы не уверены, какая отметка указывает на верхнюю мертвую точку вашего двигателя, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что двигатель повернут в правильное положение.

Шаг 5: Убедитесь, что двигатель находится в положении верхней мертвой точки . Как только метка времени верхней мертвой точки совмещена с меткой на двигателе, двигатель теперь должен находиться в верхней мертвой точке.

Для проверки направьте фонарик в отверстие для свечи зажигания.Вы должны четко видеть верхнюю часть поршня рядом с верхней частью цилиндра.

Метод 2 из 2: Определение верхней мертвой точки для двигателей с верхним расположением распредвала с недоступными отверстиями для свечей зажигания

Необходимые материалы

Шаг 1: Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один . Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один двигателя с помощью храпового механизма и свечи зажигания.

  • Совет : Цилиндр номер один обычно находится ближе всего к передней части двигателя или ближе всего к переднему левому, если двигатель V8.Если вы не уверены, какую свечу зажигания снимать, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что снята правильная свеча зажигания. Если будет удалена неподходящая свеча зажигания, двигатель не будет установлен в положение верхней мертвой точки.

Шаг 2: Найдите шкив коленчатого вала / гармонический балансир . Найдите шкив коленчатого вала или гармонический балансир. Обычно это самый большой шкив, часто расположенный в центре нижней части двигателя, как и в методе 1.

Затем найдите установочные метки на шкиве и указатель для их совмещения, обычно расположенный на блоке двигателя или передней крышке.

  • Совет : Если вам не удается найти шкив или метки времени, используйте фонарик, чтобы осветить область.

Шаг 3: Снимите крышку клапана двигателя . Большинство крышек клапанов крепятся всего несколькими десятимиллиметровыми болтами. Снимите все болты, стараясь не повредить прокладку при ее снятии, и снимите крышку клапана.

Шаг 4: Найдите установочные метки распределительного вала . После снятия крышки клапана вы должны увидеть распредвал или распредвалы, если это двигатель с двумя верхними распредвалами.

Найдите установочные метки распределительного вала, расположенные на шестернях. Обычно они четко обозначены в виде насечек, булавок или иногда штампованных слов.

  • Примечание : Если вы не можете определить свои временные метки, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что двигатель установлен в правильную верхнюю мертвую точку.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *