В двигателе ЗИЛ-130 применено верхнеклапанное газораспределение с нижним
(в блоке) расположением распределительного вала.
Компоновка механизма газораспределения показана на рис. 33.
Распределительный вал 1, размещенный в развале между цилиндрами, имеет
пять опор (сталебаббитовые втулки). Он приводится во вращение от
коленчатого вала с помощью двух цилиндрических косозубых шестерен.
Толкатели 2 через штанги 3 и коромысла 8 приводят в движение клапаны 9-
Коромысла клапанов каждого ряда цилиндров установлены на общей оси 6,
расположенной на головке 4 блока в стойках 5. Болты 7 крепления стоек
оси коромысел являются одновременно и болтами крепления головки блока. В
продольном направлении коромысла фиксируются с помощью распорных пружин.
Через внутреннее отверстие оси коромысел диаметром 13 мм подводится
масло для смазки коромысел.
Распределительный вал кованый, материал — сталь 45.
Опорные шейки вала имеют достаточно большие диаметры (45— 51 мм);
твердость поверхности шеек HRC 23—27. Рабочую поверхность кулачков
закаливают т. в. ч. до твердости IIRC 48—60. Структура закаленного слоя
троостомартенситная.
Средняя опорная шейка является дозирующим элементом в системе смазки
коромысел, осуществляющим пульсирующую
подачу масла в их оси. На заднем конце
распределительного вала нарезана винтовая шестерня привода масляного
насоса и распределителя.
Осевое перемещение распределительного вала воспринимается упорным
подшипником, состоящим из упорного фланца, дистанционного кольца и
торцовых поверхностей передней опорной шейки
и шестерни привода распределительного вала. Упорный фланец стальной
закаленный. Твердость рабочей поверхности HRC 48—60. Для ускорения
приработки фланец фосфатируют. Толщина фланца 4,8_0,048 мм.
Осевой зазор между упорным фланцем, шестерней и передней опорной шейкой
распределительного вала выбран в пределах 0,08—0,21 мм. Этот зазор
создается с помощью дистанционного кольца, установленного между
шестерней и передней опорной шейкой. Толщина кольца 5,0lo!i2 мм- Для
уменьшения износа деталей упорного подшипника в зазор между упорным
фланцем и передней опорной шейкой подается смазка под давлением из
переднего подшипника распределительного вала.
Распределительный вал в эксплуатации имеет незначительный износ.
Обследование двигателей ЗИЛ-130 после длительной эксплуатации показало,
что долговечность опорных шеек и кулачков распределительного вала
значительно превышает 200 тыс. км. Опорные шейки его после пробега
автомобилем более 200 тыс. км имеют средний максимальный износ не более
0,013 мм, впускные и выпускные кулачки — в пределах 0,090—0,094 мм. Из
опорных шеек больше всех изнашивается третья. Ее износ примерно на 25%
выше среднего износа шеек одного вала. Поскольку подача масла в головки
блока осуществляется через эту шейку, вероятность попадания абразивных
частиц в ее подшипник значительно больше, чем в подшипники остальных
шеек. Масло, находящееся в каналах средней опорной шейки, при вращении
вала центрифугируется и твердые абразивные частицы направляются в зазор
между шейкой и подшипником.
Условия работы впускных и выпускных кулачков распределительного вала
различны. Впускной кулачок поднимает впускной
клапан, масса которого составляет 135 г. Выпускной
клапан примерно на 35% легче впускного, но на выпускной кулачок
действует сила, обусловленная давлением газов в цилиндре в момент начала
выпуска. Несмотря на эти различия, износы впускных и выпускных кулачков
оказались практически одинаковыми. На износ кулачков влияет уменьшение
теплового зазора между торцом клапана и носиком коромысла вследствие
износа посадочной фаски седла клапана.
Если этот зазор своевременно не регулировать, то при достаточно больших
износах фаски седла он может исчезнуть. В этом случае на кулачок будет
действовать постоянная нагрузка от силы предварительной затяжки пружины
клапана; толкатель будет работать не только по профилированной части
кулачка, но и по затылочной (цилиндрической) его части. При этом
нарушаются условия смазки рабочих поверхностей кулачка и толкателя. В
результате этого на соприкасающихся поверхностях толкателя и кулачка
появляются риски и задиры, а износ указанных поверхностей
катастрофически возрастает. Такому износу подвержены главным образом
выпускные кулачки, поскольку изнашиваются только седла выпускных
клапанов, работающие при высокой температуре и больших нагрузках. На
впускных кулачках риски и задиры не появляются, так как рабочие фаски
седел впускных клапанов практически не изнашиваются.
Рис. 33. Компоновка механизма газораспределения
двигателя ЗИЛ-130