Газораспределительный механизм - ГАЗ Газель (2705)

Двигатель имеет два тракта: впускной и выпускной.

Впускной тракт состоит из впускной трубы, отлитой из алюминиевого сплава. Впускная труба через паронитовую прокладку пятью шпильками крепится к головке блока цилиндров справа.

Сверху в средней части впускной трубы имеется площадка, к которой через прокладку на четырех шпильках М8 крепится карбюратор.

Снизу под карбюратором впускная труба имеет рубашку для ее подогрева. Рубашка закрыта крышкой, отлитой из алюминиевого сплава и закрепленной к впускной трубе через прокладку пятью болтами М6. В крышку ввернуты два штуцера для подвода и отвода жидкости подогрева.

Подогрев впускной трубы осуществляется охлаждающей жидкостью, которая подводится из рубашки блока цилиндров и отводится в насос охлаждающей жидкости через резиновые шланги.

На вертикальной площадке в средней части впускной трубы через прокладку на двух шпильках закреплен клапан рециркуляции отработавших газов. В стенку рубашки впускной трубы ввернут термовакуумный включатель.

Кроме того, во впускную трубу ввернуты два штуцера для отбора разрежения к датчику абсолютного давления и к вакуумному усилителю тормозов.

Выпускной коллектор отлит из чугуна и через четыре стальных прокладки восемью шпильками крепится к головке блока цилиндров слева.

Для улучшения очистки цилиндров двигателя от отработавших газов и повышения его мощностных показателей патрубки выпускного коллектора от первого и четвертого, а также от второго и третьего цилиндров попарно соединены между собой.

В выпускной коллектор ввернут штуцер для подвода части отработавших газов к клапану рециркуляции.

Распределительные валы отлиты из чугуна. Двигатель имеет два распределительных вала: для впускных и выпускных клапанов. Профили кулачков распределительных валов одинаковые. Для достижения высокой износостойкости рабочая поверхность кулачков отбелена до высокой твердости при отливке распределительного вала.

Каждый вал имеет пять опорных шеек. Первая шейка имеет диаметр 42 мм, остальные — 35 мм. Валы вращаются в опорах, образованных алюминиевой головкой и алюминиевыми крышками, расточенных в сборе.

Кулачки по ширине смещены на 1 мм относительно оси гидравлических толкателей, что при работе двигателя придает толкателю вращательное движение. В результате этого уменьшается износ торца толкателя и отверстия под толкатель и делает его равномерным.

От осевых перемещений каждый распределительный вал удерживается упорным стальным термоупрочненным или пластмассовым фланцем, который входит в выточку крышки передней опоры и в проточку на передней опорной шейке распределительного вала. Распределительные валы обеспечивают следующие фазы газораспределения: впускные клапаны открываются с опережением на 14° до прихода поршня в ВМТ, закрываются с запаздыванием на 46° после прихода поршня в НМТ, выпускные клапаны открываются с опережением 46° до прихода поршня в НМТ и закрываются с запаздыванием на 14° после прихода поршня в ВМТ. Указанные фазы газораспределения действительны при правильной установке привода распределительных валов. Высота подъема клапанов — 9 мм.

Привод распределительных валов

Рис. 4.118. Привод распределительных валов: 1 — звездочка коленчатого вала; 2 — гидронатяжитель нижней цепи; 3 — шумоизолирущая резиновая шайба; 4 — пробка; 5 — башмак гидронатяжителя нижней цепи; 6 — нижняя цепь; 7 — ведомая звездочка промежуточного вала; 8 — ведущая звездочка промежуточного вала; 9 — башмак гидронатяжителя верхней цепи; 10 — гидронатяжитель верхней цепи; 11 — верхняя цепь; 12 — установочная метка на звездочке; 13 — установочный штифт; 14 — звездочка распределительного вала впускных клапанов; 15 — верхний успокоитель цепи; 16 — звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 17 — верхняя плоскость головки блока цилиндров; 18 — средний успокоитель цепи; 19 — нижний успокоитель цепи; 20 — крышка цепи; Ml и М2 — установочные метки на блоке цилиндров

Привод распределительных валов (рис. 4.118) — цепной, двухступенчатый. Первая ступень — от коленчатого вала на промежуточный вал, вторая ступень — от промежуточного вала на распределительные валы.

Приводная цепь первой ступени (нижняя) имеет 70 звеньев, второй ступени (верхняя) — 90 звеньев. Цепь втулочная, двухрядная с шагом 9,525 мм.

На коленчатом валу находится звездочка 1 из высокопрочного чугуна с 23 зубьями. На промежуточном валу находится ведомая звездочка 7 первой ступени также из высокопрочного чугуна с 38 зубьями и ведущая стальная звездочка 8 второй ступени с 19 зубьями. На распределительных валах установлены звездочки 14 и 16 из высокопрочного чугуна с 23 зубьями. Звездочка на распределительном валу устанавливается на передний фланец и установочный штифт и крепится центральным болтом М 12u1,25. Распределительные валы вращаются в два раза медленнее коленчатого.

На торцах звездочки коленчатого валa, ведомой звездочки промежуточного вала и звездочках распределительных валов имеются установочные метки, служащие для правильной установки распределительных валов и обеспечения заданных фаз газораспределения.

Натяжение каждой цепи (нижней 6 и верхней 11) производится автоматически — гидронатяжителями 2 и 10. Гидронатяжители установлены в расточенные отверстия: нижний — в крышке цепи 20, верхний — в головке блока цилиндров — и закрыты алюминиевыми крышками, закрепленными на крышке цепи и к головке цилиндров двумя болтами М8 через паронитовые прокладки.

Корпус гидронатяжителя через шумоизолирующую резиновую шайбу 3 упирается в крышку, а плунжер через башмак действует на нерабочую ветвь цепи. Кроме того, в крышке имеется отверстие с конической резьбой К 1/8", закрытое пробкой 4, через которое гидронатяжитель «разряжается».

Башмаки изготовлены из пластмассы с криволинейной рабочей поверхностью и со стальными опорными площадками, на которые давят плунжеры гидронатяжителей.

Башмаки 5 и 9 установлены консольно на осях, ввернутых в передний торец блока цилиндров.

Рабочие ветви цепей проходят через успокоители 15, 18 и 19, изготовленные из пластмассы и закрепленные двумя болтами М8 каждый: нижний 19 — на переднем торце блока цилиндров, верхний 15 и средний 18 — на переднем торце головки блока цилиндров.

Рис. 4.119. Гидронатяжитель в сборе: 1 — клапан в сборе; 2 — запорное кольцо; 3 — плунжер; 4 — корпус; 5 — пружина; 6 — стопорное кольцо

Гидронатяжитель (рис. 4.119) — стальной, выполнен в виде плунжерной пары, состоящей из корпуса 4 и плунжера 3. Внутри плунжера установлена пружина 5, которая сжата корпусом клапана 1 с наружной резьбой, в котором расположен обратный шариковый клапан. Корпус 4 и плунжер 3 связаны между собой через храповое устройство, состоящее из запорного кольца 2, кольцевых канавок в корпусе и канавки специального профиля на плунжере. Гидронатяжитель устанавливается на двигатель в «заряженном» состоянии, когда плунжер 3 удерживается в корпусе 4 с помощью стопорного кольца 6.

В рабочем состоянии гидронатяжитель «разряжен», когда стопорное кольцо 6 выведено из канавки в корпусе и не удерживает плунжер.

Гидронатяжитель работает следующим образом. Под действием пружины 5 и давления масла, поступающего из масляной магистрали, плунжер 3 нажимает на башмак цепи, а через него — на цепь. По мере вытяжки цепи и износа башмака плунжер выдвигается из корпуса 4, передвигая запорное кольцо 2 храпового устройства из одной канавки корпуса в другую. При изменении скоростного режима работы двигателя и возникновении ударов со стороны цепи на башмак плунжер 3 движется назад, сжимая пружину 5; при этом шариковый клапан закрывается и происходит дополнительное демпфирование за счет перетекания масла через зазор между плунжером и корпусом.

Обратный ход плунжера ограничивается шириной канавки на плунжере.

Рис. 4.120. Промежуточный вал: 1 — болт; 2 — стопорная пластина; 3 — ведущая звездочка; 4 — ведомая звездочка; 5 — передняя втулка вала; 6 — промежуточный вал; 7 — труба промежуточного вала; 8 — ведомая шестерня привода масляного насоса; 9 — гайка; 10 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 11 — задняя втулка вала; 12 — блок цилиндров; 13 — фланец промежуточного вала; 14 — штифт

Промежуточный вал (рис. 4.120) — стальной, двухопорный, установлен в приливах блока цилиндров, справа. Наружная поверхность вала углеродоазотирована на глубину 0,2—0,7 мм и термообработана.

Промежуточный вал вращается во втулках, запрессованных в отверстия в приливах блока цилиндров. Передняя 5 и задняя 11 втулки сталеалюминиевые.

От осевых перемещений промежуточный вал удерживается стальным фланцем 13, который расположен между торцом передней шейки вала и ступицей ведомой звездочки 4 с зазором 0,05—0,2 мм и закреплен двумя болтами М8 к переднему торцу блока цилиндров.

Осевой зазор обеспечивается разницей размеров между длиной уступа на валу и толщиной фланца. Для повышения износостойкости фланец закален, а для улучшения приработки торцовые поверхности фланца шлифованы и фосфатированы.

На передний цилиндрический выступ вала установлена ведомая звездочка 4. Ведущая звездочка 3 цилиндрическим выступом устанавливается в отверстие ведомой звездочки 4, а ее угловое положение фиксируется штифтом 14, запрессованным в ступицу ведомой звездочки 4. Обе звездочки «напроход» крепятся двумя болтами 1 (М8) к промежуточному валу. Болты контрятся отгибом на их грани углов стопорной пластины 2.

На хвостовике промежуточного вала с помощью шпонки и гайки 9 закреплена ведущая косозубая шестерня 10 привода масляного насоса.

Свободная поверхность промежуточного вала (между опорными шейками) герметично закрыта тонкостенной стальной трубой 7, запрессованной в приливы блока цилиндров.

Рис. 4.121. Привод клапанов: 1 — впускной клапан; 2 — головка цилиндров; 3 — распределительный вал впускных клапанов; 4 — тарелка пружин клапана; 5 — маслосъемный колпачок; 6 — наружная пружина клапана; 7 — распределительный вал выпускных клапанов; 8 — гидротолкатель; 9 — сухарь клапана; 10 — выпускной клапан; 11 — внутренняя пружина клапана; 12 — опорная шайба пружин клапана

Клапаны приводятся от распределительных валов непосредственно через гидравлические толкатели 8 (рис. 4.121), для которых выполнены направляющие отверстия в головке блока цилиндров.

Привод клапанов закрыт сверху крышкой, отлитой из алюминиевого сплава, с закрепленным с внутренней стороны лабиринтным маслоотражателем с тремя маслоотводящими резиновыми трубками. Крышка клапанов через резиновую прокладку и резиновые уплотнители свечных колодцев крепится к головке блока цилиндров восемью болтами диаметром 8 мм.

Сверху на крышке клапанов устанавливаются крышка маслозаливного отверстия и две катушки зажигания.

Клапаны изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан — из хромокремнистой, выпускной изготовлен из хромоникельмарганцовистой стали и азотирован. На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав.

Диаметр стержня клапанов — 8 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 37 мм, а выпускного — 31,5 мм. Угол рабочей фаски обоих клапанов — 45° 30'. На конце стержня клапана выполнены проточки для сухарей 9 тарелки 4 пружин клапана. Тарелки пружин клапанов и сухари изготовлены из малоуглеродистой стали и подвергнуты поверхностному нитроцементированию.

На каждый клапан устанавливается по две пружины: наружная 6 с правой навивкой и внутренняя 11 — с левой. Пружины изготовлены из термически обработанной высокопрочной проволоки и подвергнуты дробеструйной обработке. Под пружины устанавливается опорная стальная шайба 12. Клапаны 1 и 10 работают в направляющих втулках, изготовленных из серого чугуна. Внутреннее отверстие втулок окончательно обрабатывается после их запрессовки в головку. Втулки клапанов снабжены стопорными кольцами, препятствующими самопроизвольному перемещению втулок в головке.

Для уменьшения количества масла, проходящего через зазоры между втулкой и стержнем клапана, на верхние концы всех втулок напрессованы маслосъемные колпачки 5, изготовленные из маслостойкой резины.

Детали клапанного механизма: клапаны, пружины, тарелки, сухари, опорные шайбы и маслосъемные колпачки — взаимозаменяемы с аналогичными деталями двигателя автомобиля ВАЗ-2108.

Рис. 4.122. Гидротолкатель: 1 — направляющая втулка компенсатора; 2 — корпус гидротолкателя; 3 — стопорное кольцо; 4 — корпус компенсатора; 5 — поршень компенсатора; 6 — обратный шариковый клапан; 7 — пружина

Гидротолкатель — стальной, его корпус 2 (рис. 4.122) выполнен в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен компенсатор с обратным шариковый клапаном. На наружной поверхности корпуса выполнены канавка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магистрали в головке цилиндров. Для повышения износостойкости наружная поверхность и торец корпуса толкателя нитроцементированы.

Гидротолкатели устанавливаются в расточенные в головке цилиндров отверстия диаметром 35 мм между торцами клапанов и кулачками распределительных валов.

Компенсатор размещен в направляющей втулке 1, установленной и приваренной внутри корпуса гидротолкателя, и удерживается стопорным кольцом 3. Компенсатор состоит из поршня 5, опирающегося изнутри на донышко корпуса гидротолкателя, корпуса 4, который опирается на торец клапана. Между поршнем и корпусом компенсатора установлена пружина 7, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникающий зазор. Одновременно пружина 7 прижимает колпачок обратного шарикового клапана 6, размещенного в поршне. Обратный шариковый клапан пропускает масло из полости корпуса гидротолкателя в полость компенсатора и запирает эту полость при нажатии кулачка распределительного вала на корпус гидротолкателя.

Работает гидротолкатель следующим образом: при нажатии кулачка распределительного вала на торец корпуса гидротодкателя 2 (открытие клапана) шариковый клапан 6 закрывается, запирая находящееся внутри компенсатора масло; при этом масло становится рабочим телом, через которое передается усилие и движение от кулачка к клапану.

При этом часть масла перетекает через зазор в плунжерной паре компенсатора в полость корпуса гидротолкателя и поршень 5 несколько вдвигается в корпус компенсатора 4.

При закрытии клапана, когда снимается усилие с гидротолкателя, пружина 7 компенсатора прижимает поршень 5 и корпус 2 гидротолкателя к цилиндрической части кулачка («затылку»), выбирая зазор, при этом шариковый клапан 6 в компенсаторе открывается, впуская в полость компенсатора масло, после чего цикл повторяется.

Гидротолкатели автоматически обеспечивают беззазорный контакт кулачков распределительных валов с клапанами, компенсируя износы сопрягаемых деталей: кулачков, торцов корпуса гидротолкателя, корпуса компенсатора, клапана, фасок седел и тарелок клапанов.

На долго неработавшем холодном двигателе возможно появление стука гидротолкателей, который должен исчезнуть по мере прагрева двигателя до рабочей температуры (80—105° С).

Если по истечении 30 мин. после пуска двигателя стук не исчезает, необходимо проверить подачу масла к гидротолкателю или заменить неисправный гидротолкатель.

Материалы: http://www.automnl.com/model/gaz_gazel/38/

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси или воздуха) и выпуска из цилиндров отработавших газов.

На современных автомобильных двигателях применяется клапанный газораспределительный механизм, как наиболее простой, надежный, долговечный и обеспечивающий достаточно хорошее наполнение и очистку цилиндров. Конструкция газораспределительного механизма определяется расположением клапанов, которое может быть нижним или верхним.

Нижнее расположение клапанов применяется на двигателях со сравнительно невысокой степенью сжатия.

Верхнее расположение клапанов обеспечивает лучшее наполнение и очистку цилиндров, допускает более высокую степень сжатия, так как камера сгорания имеет наиболее рациональную форму, уменьшает потери тепла и повышает экономичность двигателя; применяется на двигателях М-21, ГАЗ-13, ЗИЛ-130, ЗИЛ-375, ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206.

Распределительный механизм двигателей ЗИЛ-164 и ЗИЛ-157 по своему устройству почти аналогичен распределительному механизму двигателя ГАЗ-51 и отличается следующим:

1. Для уменьшения длины камеры сгорания ось клапанов наклонена к вертикали в сторону оси цилиндров на 3°.

2. Выпускной клапан сварной: головка из жароупорной стали сильхром, а стержень из износоустойчивой стали 40Х.

3. Впускной клапан имеет рабочую фаску под углом 30°, что увеличивает проходное сечение и улучшает наполнение цилиндра.

4. Толкатели установлены в съемных направляющих, выполненных в виде двух секций из ковкого чугуна.

5. Эксцентрик для привода бензинового насоса расположен между одиннадцатым и двенадцатым кулачками,

6. Шестерня распределительного вала чугунная, имеет специальное углубление для установочного пальца, используемого при установке зажигания.

Рис. 11. Верхнее расположение клапанов: 1 - штанга; 2 - регулировочное устройство; 3 - ось; 4 - коромысло; 5 - конические сухарики; 6 - промежуточная втулка; 7 - опорная шайба; 5 - резиновый колпачок; 9 - пружина кягтана; 10 - клапан

Верхнеклапанный механизм двигателя М-21 имеет ряд дополнительных деталей, передающих усилие от кулачкового вала к клапанам 10 (рис. 11): штанги 1, регулировочные устройства 2 и коромысла 4, установленные на оси 3. Ось коромысел крепится к головке блока на кронштейнах. Пружина 9 крепится к клапану 10 при помощи опорной шайбы 7, промежуточной втулки 6 и двух конических сухариков 5. Резиновый колпачок 8 предотвращает всасывание масла в цилиндр двигателя при открытии клапана. Распределительный вал двигателя М-21 имеет пять опор, что делает его особо жестким.

Рис. 12. Газораспределительный механизм двигателя ЯАЗ-206: 1 - выпускной клапан; 2 - коромысло; 3 - ось; 4 - штанга; 5 - толкатель; 6 - распределительный вал; 7 - поршень; 8 - гильза; 9 - воздушная рубашка; 10 - нагнетатель; 11 - воздушный патрубок

Двигатели ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 имеют смешанный газораспределительный механизм. Свежий заряд впускается через окна в гильзе 5. (рис. 12) цилиндра, открываемые поршнем 7. В воздушную рубашку 9 воздух подается нагнетателем 10, который засасывает его из атмосферы через воздушный патрубок 11, на котором установлены воздушные фильтры. Выпуск отработавших газов осуществляется через два выпускных клапана 1, приводимых в действие от верхнего распределительного вала-6 через цилиндрические роликовые толкатели 5, короткие штанги 4 и коромысла 2, установленные на оси 3.

Распределительный вал 9 двигателя ЯАЗ-204 (рис. 13) пяти-опорный. Три промежуточных подшипника 1 разъемные, алюминиевые, а концевые подшипники 3 выполнены в виде стальных корпусов с бронзовыми втулками. У двигателя ЯАЗ-206 семь опор, из них пять разъемных. Осевая фиксация вала осуществляется бронзовыми кольцами 2 и 4, установленными с обеих сторон переднего концевого подшипника.

Рис. 13. Распределительный и уравновешивающий валы двигателя ЯАЗ-204: 1 - промежуточный подшипник; 2 и 4 - бронзовые кольца; 3 - концевой подшипник; 5 - передние противовесы; 6 - шестерня коленчатого вала; 7 - промежуточная шестерня; 8 - уравновешивающий вал; 9 - распределительный вал; 10 - шестерня распределительного вала; 11 - шестерня уравновешивающего вала; 12 - ось промежуточной шестерни

Распределительный вал приводится во вращение от шестерни 6, установленной на заднем конце коленчатого вала, через промежуточную шестерню 7, сидящую на оси 12, и далее через шестерню 11 уравновешивающего вала 8 и шестерню 10 распределительного вала 9.

Так как распределительный и уравновешивающий валы двигателя ЯАЗ-206 сравнительно длинные и тонкие, возникают крутильные колебания, для гашения которых на обоих валах (уравновешивающем и распределительном) установлены гасители крутильных колебаний фрикционно-молекулярного трения. На переднем конце 1 (рис. 14) распределительного вала на шпонке закреплено основание 7 гасителя. На шейку ступицы основания на втулке 2 свободно насажен балансир 6 гасителя. Балансир и основание эластично связаны между собой двумя пакетами 8 и 9 стальных пластинчатых пружин, которые опираются концами на выточки балансира, а серединами - на фигурный кулачок 5, закрепленный болтом 4 в теле основания. При возникновении крутильных колебаний балансир также колеблется на ступице, смещаясь относительно основания. При этом энергия колебаний расходуется на деформацию пакетов пластин и трение между пластинами в пакетах. Конструктивно гаситель выполнен в виде передних противовесов системы уравновешивания двигателя. Двигатель ЯАЗ-204 гасителей не имеет; передние противовесы 5 (рис. 13) чугунные и жестко закреплены на валах.

Рис. 14. Гаситель крутильных колебаний распределительного и уравновешивающего валов двигателя ЯАЗ-206: 1 - передний конец распределительного вала; 2 - втулка; 3 - шайба; 4 - болт; 5 - кулачок; 6 - балансир гасителя; 7 - основание гасителя; 8 и 9 - пакеты пластинчатых пружин

Материалы: http://motorzlib.ru/books/item/f00/s00/z0000021/st028.shtml

Газораспределительный механизм служит для открытия и закрытия клапанов, что позволяет наполнять цилиндры двигателя горючей смесью (карбюраторные двигатели) или воздухом (дизели), выпускать отработавшие газы и наделено изолировать камеру сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

МЕХАНИЗМЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИХ ДЕТАЛЕЙ

Четырехтактные автомобильные двигатели имеют клапанные механизмы Газораспределения, в которых впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов происходит при помощи впускных и выпускных клапанов. В двух­тактных двигателях газораспределение осуществлено при помощи шатунно-кривошипного механизма или смешанной системы.

В зависимости от расположения клапанов различают газораспредели­тельные механизмы с нижними клапанами (рис. 1, а), расположенными в блоке цилиндров, и с верхними клапанами, размещенными в головке блока (рис. 1, б и в). При размещении клапанов в головке блока камера сгорания имеет наиболее рациональную форму и меньшую поверхность теплоотдачи, что благоприятно отражается на рабочем цикле: улучшается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом; удобнее регулировать клапаны. Однако такой газораспределительный механизм сложнее, более металлоемок и дороже, чем механизм с нижними клапанами. В карбюраторных дви­гателях» применяют оба газораспределительных механизма, а в дизелях только механизм с верхними клапанами.

Во время такта сжатия и рабочего хода -клапан 16 |рис. 1, б) неподвижен а под действием пружины 19 плотно прижат к седлу 15.

Рис. 1. Газораспределительные механизмы:

а - с нижним расположением клапанов к распределительного вала; б — с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала; в — с верхним расположением клапанов и распределительного вала; 1, 15 и 39 — седла клапанов; 2, 16 и 35 — клапаны; 3, 17 и 38 — направ­ляющие втулки; 4 и 19 — пружины; 5 и 13 — сухари; 6 и 12 — тарелки пружин клапанов; 7 — регу­лировочный болт; 8, 22 и 33 — контргайки; 9 и 27 — толкатели; 10, 25 и 29 — кулачки распределитель­ных валов; 11 — маслоотражательный колпачок клапана; 14 — свеча зажигания; 18 — опорная шайба; 20 — крышка головки блока; 21 и 30 — коромысла; 23 и 52 — регулировочные винты; 24 и 51 — оси коромысел;. 25 - штанга; 26 - блок цилиндров; 54 — наконечник; 55 - внешняя пружина; 37 - внутренняя пружина

При вращении распределительного вала кулачок 23 набегает на толкатель 27 и поднимает его вместе со штангой 25 вверх. Штанга поворачивает на оси 24 коромысло 21, которое нажимает на стержень клапана. Вследствие этого клапан опускается вниз и цилиндр двигателя соединяется с впускным или выпускным трубопроводом. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок выходит из-под толкателя 27, и клапанный механизм под действием пружины возвращается в первоначальное положение. Толкатель, перемещающийся в отверстии блока 26 цилиндров, опускается вниз. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт 23, имеющий контргайку 22. Клапан с пружиной 19 соединяется при помощи тарелки 12 и сухарей 13. Пол нижний конец пружины установлена опорная шайба 18.

При вращении распределительного вала, установленного на головке блока (рис. 1 в), кулачок 29 набегает на плечо коромысла 30, и оно пово­рачивается на оси 31. Наконечник 34 регулировочного винта 32 нажимает на стержень клапана 55, пружины 36 и 37 сжимаются, и клапан откры­вается. После выхода кулачка из-под коромысла клапан под действием пру­жин плотно садится на седло 9.

ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

Распределительные шестерни. Распределительный вал приводится во вращение шестернями (рис. 2 а, б и в), реже цепью (рис. 2, г). Отечественные карбюраторные двигатели, за некоторым исключением, имеют шестеренный привод распределительного вала, состоящий, как правило, из двух шесте­рен. Одна шестерня установлена на коленчатом валу, а другая — на рас­пределительном. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределитель­ных валов двигателей автомобиля ГАЗ изготовляют из текстолита. Распре­делительные шестерни, установленные на коленчатых валах, делают из стали или легированного чугуна. Дизель автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 2, в) имеет пять распределительных шестерен, расположенных в задней части блока цилиндров»

При вращении шестерни 20 (рис. 2, г) в движение приходит бесконеч­ная цепь, приводящая в действие распределительный вал и масляный насос (двигатель автомобиля «Жигули»). При эксплуатации автомобиля цепь постепенно изнашивается и вытягивается. Натяжной механизм позволяет своевременно подтягивать цепь, а успокоитель 26 — гасить ее колебания.

Рис. 2. Приводы газораспределительного механизма:

а --дизеля ЯМЗ-236; б — двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и др.; в — дизеля автомобиля КамАЗ-5320; г — двигателя автомобиля ВАЗ-2106 «Жигули»; 1 и 27 — шестерни привода масляного насоса; 2, 14 я 15 — шестерни промежуточные; 3, 10, 13 и 20 — распределительные шестерни колен­чатого вала; 4, 7 и 11 — метки; 5, 12, 16 и 25— шестерни распределительного вала; 6 и 17 — шестерни привода топливного насоса; 8 — шестерня привода вентилятора; 9 — ведомая шестерня привода топлив­ного насоса; 18 — шестерня привода насоса гидроусилителя руля; 19 — шестерня привода компрес­сора; 21 = ведомая ветвь цепи; 22 — башмак натяжного механизма; 23 — натяжной механизм; 24 — распределительный вал; 26 _=- успокоитель; 28 = ведущая ветвь цепи

В четырехтактном двигателе за рабочий цикл в каждом цилиндре по одному разу должны открываться и закрываться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот, а колен­чатый вал — два. Для этого шестерня распределительного вала, если при­вод состоит из двух шестерен, имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. При сборке двигателя необходимо по меткам соединять шестерни, установленные на коленчатом и распределительном валах, а при сборке дизеля также и шестерни привода топливного насоса.

Распределительный вал. Для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на распределительном валу имеются ку­лачки. Закрытие и открытие клапанов обеспечивается распределительным валом и пружинами клапанов. Распределительный вал 1 (рис. 3) вместе с кулачками 5

Рис.3. Распределительный вал дизеля ЯМЗ-236 и сопрягаемые с ним детали:

1 - распределительный вал; 2—шестерня распределительного вала; 3 — ведущая шестерня привода топливного насоса; 4 —упорный фла­нец; 5 — передняя опорная втулка; 6 — зад­няя опорная втулка; 7 — опорные шейки; 8 — кулачки распределительного вала; 9 — шпонка штампуют из стали (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320 и др.) или отливают из серого чугуна (двигатели автомобилей «Москвич» и «Жигули»).

У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет восемь кулачков, у шестицилиндрового — двенадцать, у восьмицилиндрового — шестнадцать, т. е. по два кулачка на цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном — впускным или выпускным.

На распределительном валу могут находиться также шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130) и эксцентрик привода топливного насоса. Эксцентрик может быть изготовлен как одно целое с распределительным валом или при­вернут к нему болтом (двигатель автомобиля ГАЗ-53А). Рабочие поверх­ности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распре­делительных валов подвергают термической обработке и шлифованию для увеличения их надежности и износостойкости. У чугунных валов для этих же целей кулачки и опорные шейки отбеливают.

В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего при­меняют запрессованные в блок цилиндров втулки, залитые антифрикцион­ным сплавом. Диаметры опорных шеек распределительного вала обычно одинаковые (двигатели автомобилей ГАЗ-53А и ЗИЛ-130), но бывают и раз­ные для облегчения сборки (автомобиль ГАЗ-24 «Волга»).

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих силу давления газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

подвижные: поршень с кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал, маховик.

неподвижные: блок цилиндров (является остовом двигателя внутреннего сгорания), головка блока, прокладка, поддон (картер).

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

Кривошипно-шатунный гидравлический поворотный механизм

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.

Кривошипно-шатунный механизм используется в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, поршневых насосах.

К первым относятся поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым - блок цилиндров, головка блока, прокладка головки блока и поддон (картер), В обе группы входят также и крепежные детали.

БЛОК ЦИЛИНДРОВ

Блок цилиндров или блок-картер является остовом двигателя. На нем и внутри него располагаются основные механизмы и детали систем двигателя. Блок 1 цилиндров (рис.1) может быть отлит из серого чугуна (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320) или из алюминиевого сплава (двигатели автомобилей ГАЗ-24 "Волга", ГАЗ-53А и др.). Горизонтальная перегородка делит блок цилиндров на верхнюю и нижнюю части, В верхній плоскости блока и в горизонтальной перегородке расточены отверстия для установки гильз цилиндров. В цилиндре, являющемся направляющей при движении поршня, совершается рабочий цикл двигателя. Гильзы могут быть мокрыми или сухими. Гильзу цилиндра называют мокрой, если она омывается жидкостью системы охлаждения, и сухой, если непосредственно не соприкасается с охлаждающей жидкостью.

Рис.1. Блок цилиндров и головка блока V-образного двигателя:

1 - блок цилиндров; 2 - прокладка головки блока; 3 - камера сгорания; 4 - головка блока; 5 - гильза цилиндра; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - шпильки

Цилиндры могут быть отлиты из серого чугуна вместе со стенками водяной рубашки 2 (рис.2, а) в виде одного блока 1 или в виде отдельных гильз 4, 5 и 6 (рис.2, б, в и г), устанавливаемых в блок. Двигатели, имеющие цилиндры, изготовленные в виде сменных мокрых гильз, проще ремонтировать и эксплуатировать (двигатели автомобилей ГАЗ-24 "Волга", ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320 и др.).

Внутренняя поверхность цилиндра, внутри которой перемещается поршень, называется зеркалом цилиндра. Ее тщательно обрабатывают для уменьшения трения при движении в цилиндре поршня с кольцами я часто закаливают для повышения износостойкости и долговечности. Гильзы в блок цилиндров устанавливают так, чтобы охлаждающая жидкость не проникала в них и в поддон, а газы не прорывались из цилиндра. Необходимо предусмотреть и возможность изменения длины гильз в зависимости от температуры двигателя. В целях фиксации вертикального расположения гильз они имеют специальный бурт для упора в блок цилиндров и установочные пояса.

Рис.2. Схемы цилиндров двигателей:

а - без гильз, но с короткой вставкой (автомобилей ЗИЛ-157К, ГАЗ-52-04); б и б"с "мокрой" гильзой (дизели ЯМЗ-236 и автомобиля КамАЗ-5320); г - с "мокрой" гильзой, в которую запрессована коротка я вставка (на автомобилях ГАЗ-24 "Волга", ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др.); 1 - блок цилиндров 2 - водяная рубашка; 3 - вставка; 4, 5 и 6 - гильзы цилиндров; 7 - уплотнительные кольца (резиновые или медные, устанавливаемые под бурт)

Мокрые гильзы в нижней части уплотняют резиновыми кольцами, размещаемыми в канавках блока цилиндров (двигатели автомобиля КамАЗ-5320), в канавках гильз (двигатели автомобилей МАЗ-5335, ЗИЛ-130 и др.), или медными кольцевыми прокладками, устанавливаемыми между блоком и опорной поверхностью нижнего пояса гильзы (двигатели автомобилей ГАЗ-24 "Волга", ГАЗ-53А и др.) - Верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока цилиндров на 0,02-0,16 мм, что способствует лучшему обжатию прокладки головки блока и надежному уплотнению гильзы, блока и головки блока.

Во время работы двигателя в верхней части цилиндров сгорает рабочая смесь. Горение сопровождается выделением продуктов окисления, которые вызывают коррозию цилиндров. Для повышения износостойкости цилиндров в некоторых двигателях применяют вставки 3 из антикоррозионного чугуна. Их запрессовывают в блок цилиндров (двигатели автомобилей ЗИЛ-130К, ГАЗ-52-04) или в гильзы цилиндров (двигатели автомобилей ГАЗ-24 "Волга", ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др.). Это усложняет технологию изготовления двигателя. В перспективе конструкторы предполагают использовать специальные металлы, что позволит отказаться от применения вставок в цилиндрах.

Поперечные вертикальные перегородки внутри блока цилиндров совместно с передней и задней стенками обеспечивают его необходимую прочность и жесткость. В этих перегородках, а также в передней и задней стенках блока расточены гнезда под верхние половины коренных подшипников коленчатого вала. Нижние половины коренных подшипников помещены в крышках, прикрепленных к блоку на шпильках или болтами.

В V-образных двигателях один из рядов блока цилиндров несколько смещен относительно другого, что вызвано расположением на шатунной шейке коленчатого вала двух шатунов: одного для правого, а другого - для левого блоков. Так, в V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53А левый блок цилиндров смещен вперед (по ходу автомобиля) на 24 мм, а автомобилей ЗИЛ-130 - на 29 мм относительно правого блока. Нумерация цилиндров указана вначале для правого блока цилиндров (по ходу автомобиля), а затем для левого; ближайший к вентилятору цилиндр имеет номер один и т.д.

Материалы: http://works.doklad.ru/view/mZXc32aCIK4.html