содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..
§ 10.
ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ двигателей автомобилей с кранами
Устройство и принцип работы
Газораспределительный механизм служит для впуска в цилиндры двигателя
свежего заряда горючей смеси или воздуха и выпуска отработавших газов
соответственно рабочему процессу. У большинства современных двигателей
применяют систему газораспределения с верхним расположением клапанов,
при котором клапаны установлены в головке цилиндров и открываются
вниз (в направлении к коленчатому валу). Если
клапаны расположены в блоке цилиндров и открываются при движении вверх
(в направлении от коленчатого вала), то они называются нижними
клапанами.
Газораспределительный механизм состоит из распределительного вала,
шестерен привода, толкателей, направляющих толкателей, клапанных пружин,
впускных и выпускных клапанов и направляющих втулок клапанов.
В двигателе с верхним расположением клапанов (ЗИЛ - 130;
ЯМЭ-236) давление кулачка 1
(рис. 14) распределительного вала воспринимается толкателем 2, который
передает его через штангу 3 на плечо коромысла 5. Коромысло,
поворачиваясь на оси 6 и сжимая пружину 8, открывает клапан.
Распределительный вал состоит из опорных шеек, впускных и выпускных
кулачков, эксцентрика привода топливного насоса и шестерен привода
масляного насоса и распределителя зажигания. На передней части вала
укреплена шестерня привода распределительного вала.
Между шестерней и передней опорной шейкой установлены опорное кольцо и
упорный фланец, удерживающий вал от осевых смещений.
Распределительный вал вращается в подшипниках скольжения, представляющих
собой стальные втулки, внутренние поверхности которых покрыты тонким
слоем баббита.
Для повышения износостойкости рабочие поверхности кулачков, опорных
шеек, эксцентриков и шестерен стальных распределительных валов
подвергают термической обработке и шлифованию.
Распределительные шестерни привода, из которых ведущая установлена на
коленчатом валу, а ведомая — на распределительном, соединяют между собой
при строго определенных положениях распределительного и коленчатого
валов по меткам на зубе одной и около впадины между зубьев другой
шестерни. Шестерни имеют косой зуб, благодаря чему работают
с меньшим шумом. На новых моделях двигателей ЗИЛ-130 шестерня распределительного вала сделана из чугуна.
Рис. 14. Схема устройства верхнеклапанного
распределительного механизма:
1 — кулачок распределительного вала, 2 — толкатель, 3 — штанга, 4 —
регулировочный болт,
5 — коромысло, 6 — ось коромысла, 7 — тарелка пружины, 8 — пружина, 9 —
клапан, 10 — направляющая втулка клапана
Толкатели передают усилия от кулачков к клапанам
или штангам и разгружают клапаны (штанги) от боковых усилий. У
рассматриваемых двигателей применяют стальные цилиндрические (ЗИЛ-130) и
роликовые (ЯМЗ-236) толкатели. Направляющими втулками толкателей у
двигателей ЗИЛ-130 служат отверстия, выполненные в специальных приливах
блока. Подвесные роликовые толкатели двигателя ЯМЭ-236 устанавливаются
на разрезных осях, расположенных в опорах над распределительным валом.
Все толкатели установлены на общей оси, расположенной в средней части
двигателя, и могут свободно качаться на этой оси. Часть толкателя,
опирающаяся на кулачок распределительного вала, имеет ролик,
установленный на оси и вращающийся в игольчатых подшипниках. Над роликом
в толкатель запрессована стальная пята, имеющая сферическую выемку, в
которую входит стальная полая с запрессованными сферическими
наконечниками штанга, передающая движение коромыслу. Каждое коромысло
выполнено за одно целое со своей осью и установлено на отдельной стойке.
От осевого перемещения коромысла фиксируются стопорными кольцами. Для
регулирования теплового зазора на концах коромысел установлены
регулировочные винты с контргайками.
Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан имеет
головку с фаской, которую тщательно притирают к седлу, и стержень.
Клапаны работают в очень тяжелых температурных условиях, поэтому
изготовляют их из высокопрочных жаростойких сталей.
Обычно диаметр впускного клапана больше диаметра выпускного, что
улучшает наполнение цилиндра горючей смесью. Кроме того, чтобы ускорить
процесс заполнения цилиндра горючей смесью, на некоторых двигателях
применяют впускные клапаны с углом фаски 30, а выпускные — 45°.
Седла впускных клапанов выполняют вставными для замены после износа.
Выпускные клапаны ЗИЛ-130 для повышения срока их службы принудительно
поворачиваются во время работы двигателя специальным механизмом. При
закрытом выпускном клапане усилие пружины 6 (рис. 15) через упорную
шайбу 4 передается на наружную кромку дисковой пружины 9, опирающейся
внутренней кромкой в заплечик корпуса 2. Во время открытия клапана
усилие клапанной пружины увеличивается. Под действием возросшего усилия
дисковая пружина, опираясь на шарики, распрямляется. Между внутренней
кромкой пружины и заплечи-ком корпуса появляется зазор, и усилие пружин
10 начинает передаваться на шарики 3, которые, перекатываясь по
наклонным поверхностям углублений, поворачивают на некоторый угол
дис-ковую пружину 9 и упорную шайбу 4, ас ними вместе клапанную пружину
6 и клапан 1.
Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины уменьшается,
вследствие чего возрастает прогиб дисковой пружины 9. Она упирается в
заплечик корпуса и освобождает шарики, которые под действием пружин
возвращаются в исходное положение.
Рис. 15. Механизмы вращения выпускного клапана
1 — выпускной клапан, 2 — неподвижный корпус, 3 — шарик, 4 — упорная шайба, 5 — замочное кольцо, 6 — пружина клапана. 7 — тарелка пружины, 8 — сухарь, 9 — дисковая пружина механизма вращения, 10 — возвратная пружина механизма вращения, 11 — натриевый наполнитель, 12 — рабочая фаска клапана. 13 — заглушка, 14 — головка цилиндра
Направляющие втулки клапанов предотвращают перекосы
ил при посадке в седла и отводят от клапанов тепло. Обычно втулки бывают
чугунными или металлокерамическими.
Пружина клапана обеспечивает плотную посадку клапана на седло и
прижимает толкатель к кулачку распределительного вала. На двигателе
ЗИЛ-130 на каждом клапане установлена одна пружина. Один конец ее
упирается в опорную шайбу, а другой — в надетую на стержень клапана
тарелку. На клапанах двигателя ЯМЗ-236 установлены по две пружины с
разными
направлениями навивки, что предотвращает их заклинивание.
Между толкателем (или носком коромысла при верхнем расположении
клапанов) и стержнем клапана имеется небольшой температурный зазор. Этот
зазор для выпускных клапанов 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, мм: у двигателя ЗИЛ-130 эти зазоры для
впускного и выпускного клапанов одинаковы и составляют 0,4—0,45; у
двигателя ЯМЭ-236 для впускного клапана — 0,25, для выпускного —
0,25—0,3- Нарушение величин зазоров ухудшает работу двигателя и повышает
скорость изнашивания деталей газораспределительного механизма.
содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..