Навигация
2. Газорозподільний механізм
Газорозподільний механізм призначений для своєчасного впуску пальної суміші і випуску відпрацьованих газів. Для цього порожнина циліндра має бути з’єднана з пускним трубопроводом під час такту впуску, щоб заповнити циліндр пальною сумішшю, а з випускним трубопроводом – під час такту випуску, щоб очистити циліндр від відпрацьованих газів.
У двигунах сучасних автомобілів застосовують клапанні газорозподільні механізми з нижнім або верхнім розміщенням клапанів.
Газорозподільний механізм з нижнім розміщенням клапанів складається з розподільного (кулачкового) вала приводних шестерень, штовхачів, впускних і випускних клапанів з клапанними пружинами і деталями кріплення.
Газорозподільний механізм з верхнім розміщенням клапанів, крім перелічених вище деталей, має ще штанги і коромисла, розміщені між штовхачами і клапанами. Клапани в таких двигунах розміщені в головці блока циліндрів.
Під час роботи двигуна обертальний рух від колінчастого вала через приводні шестірні передається на розподільний вал. Кулачки розподільного вала механізму з нижнім розчепленням клапанів набігають на штовхачі і піднімають їх. При цьому штовхачі тиснуть на клапани і піднімають їх стискуючи пружини. Верхня частина (головка) клапанів, піднімаючись,відкриває впускні або випускні отвори відповідних каналів. Під час роботи механізму з верхнім розміщенням клапанів штовхач тисне на штангу і піднімає її. Штанга, натискаючи верхнім кінцем коромисла обертає його навколо осі. Кінець другого плеча коромисла тисне на клапан, який опускаючись відкриває отвори відповідних каналів.
Верхнє розміщення клапанів конструктивно ускладнює будову газорозподільного механізму, але дає можливість створити камеру згоряння вигіднішої форми, а внаслідок цього підвищується ступінь стиску, краще заповнюються циліндри за рахунок зменшення опору для пальної суміші і випуску відпрацьованих газів. Усі ці переваги сприяють підвищенню потужності й економічності двигуна.
Розподільний вал і приводні шестерні. Розподільний вал призначений для відкривання і закривання клапанів у потрібний момент і у послідовності. Що забезпечує правильне протікання робочого циклу двигуна. Виготовляють його із сталі або відливають із спеціального чавуну. Для зменшення спрацювання поверхні тертя його піддають поверхневому загартуванню, а потім шліфують.
Розподільний вал має кулачки, опорні шийки, гвинтову шестерню, привода масляного насоса та переривника-розподільника і ексцентрик для привода паливного насоса.
Розподільний вал встановлюють в отвори картера двигуна, в які запресовано стальні втулки з бабітовою заливкою. На ці втулки вал опирається шийками.
Для кожного циліндра є по два кулачки. На передньому кінці розподільного вала на шпонці насаджено і закріплено болтом чавунну або текстолітову косозубу шестірню, яка входить у зачеплення зі стальною шестірнею колінчастого вала. Кількість обертів розподільного вала в два рази менша від кількості обертів колінчастого вала бо за два оберти колінчастого вала у чотиритактному двигуні кожен клапан має відкритися один раз. Для цього треба щоб діаметр шестірні розподільного вала був у два рази більшим від діаметра шестірні колінчастого вала.
Початок відкривання і кінець закривання клапанів залежить від положення поршня в циліндрі, тому розподільні шестірні з’єднують між собою так, щоб позначки, які на них є збігалися.
Косозубі і розподільні шестірні створюють менше шуму, але під час роботи двигуна косі зуби, намагаючись вийти із зачеплення, спричиняють осьове переміщення розподільного вала.
Щоб запобігти цьому, до передньої стінки блока циліндрів двома болтами прикручено стальний опорний фланець. Товщина фланця менша від товщина розпірного кільця, яке розміщене між торцем передньої опорної шийки розподільного вала та маточною шестірні і забезпечує зазор, потрібний для обертання розподільного вала разом зі шестірнею.
Штовхачі призначені для передавання зусилля від кулачків розподільного вала до клапанів. Виготовляють штовхачі зі сталі або чавуну. Робочі поверхні їх термічно обробляють і шліфують. Для зменшення ваги і сил інерції під час роботи штовхача його виготовляють порожнистим. Щоб зменшити спрацювання, штовхач під час роботи прокручуватися. Для цього осі штовхачів зміщують відносно кулачків або нижню поверхню тарілки штовхачів роблять випуклою, а вершину кулачків розподільного вала – конусною.
Для регулювання зазора між штовхачем і клапаном у стержень штовхача газорозподільного механізму з нижнім розміщення клапанів вкручено регулювальний гвинт з контргайкою.
Штанги призначені для передавання зусилля штовхача до коромисел при верхньому розміщенню клапанів. Виготовляють їх із стальних або дюралюмінієвих трубок із стальними наконечниками сферичної форми. Встановлюють нижнім кінцем у гніздо штовхача.
Коромисла призначені для передавання зусилля (із зміною його напряму) від штанг до стержнів клапанів.
Виготовляють коромисла із сталі і встановлюють у бронзових втулках шарнірно на порожнистій осі, яка закріплена в стояках на головці блока циліндрів. Для регулювання зазора між стержнем клапана і коромислом у коротке плече коромисла вкручують регулювальний гвинт з контргайкою або на верхній кінець штанги нагвинчують наконечник з контргайкою.
Клапани, непрямі втулки клапанів і пружини. Клапани призначені для відкривання і закривання впускних і випускних отворів, які з'єднують циліндри з відповідними трубопроводами. Виготовляють клапани висадкою з прудкої сталі: впускний – з хромової, а випускний – із сильхромової жаротривкої сталі.
Після висадки клапани піддають механічній і термічній обробці. Клапан складається з головки і стержня. На нижній частині виготовлено скошену під кутом 450 або 300 вузьку кромку, яка називається робочою поверхнею клапана. Цією поверхнею клапан щільно прилягає до гнізда і для герметичності старанно притирається. Щоб циліндри краще наповнювалися пальною сумішшю, головки впускних клапанів виготовляють більшого діаметра ніж головки випускних. Стержень клапана в нижній частині має виточку для деталей кріплення клепаної пружини.
Гнізда випускних клапанів роблять вставними і жаротривкого чавуну, завдяки чому збільшується строк служби блока циліндрів.
Непрямі втулки забезпечують точну посадку клапанів у гніздах. Виготовляють їх з чавуну або металокераміки і запресовують у блок або в головку блока циліндрів при верхньоклапнному механізмі.
Під час роботи двигуна клапани нагріваються і стержні їх подовжуються тому для нормальної роботи двигуна як у холодному, так і прогрітому стані між стержнем клапана і штовхачем повинен бути певний зазор. Випускний клапан нагрівається більше ніж впускний, а тому й зазор між стержнем випускного клапана і штовхачем має бути більшим. У сучасних двигунах зазор коливається від 0,15 - 0,30 мм – для впускних клапанів і 0,20-0,45 мм для випускних.
Пружина клапана призначена для утримання клапана в закритому положенні, а також для щільної посадки його в гнізді. Виготовляють пружини із спеціального стального дроту для збільшення стоку служби пружини після виготовлення піддають дробоструменній обробці.
Для зменшення вібрацій і запобігання поломки на великих обертах колінчастого вала пружини клапанів роблять із змінним кроком. Пружини установлюють на виступаючій з напрямної втулки кінець стержня клапана так, щоб одним кінцем вона опиралася в блок. Другий її кінець закріплюють на стержні клапана шпилькою вставленою в отвір стержня клапана або двома конічними сухарями, що мають розрізи, внутрішній бортик, яких входить у кільцеву виточку клапана.
Фази газорозподілу. На сучасних двигунах для кращого наповнення циліндрів пальною сумішшю, а також для кращого очищення циліндрів від відпрацьованих газів відкриття впускних і випускних клапанів не збігається. З положенням поршнів у мертвих точках, і тому процес впуску і випуску триває більше одного ходу поршня. Моменти початку відкривання і кінця закривання клапанів виражені в градусах кута повороту колінчастого вала вілносно мертвих точок називають фазами газорозподіолу.
Найбільшу потужність двигун має тоді, коли циліндри наповнюються свіжою пальною сумішшю і найкраще очищені від відпрацьованих газів. Тому початок відкривання і кінець закривання клапанів відбувається з деяким випередженням або запізненням, тобто згідно з фазами газорозподілу. Добирають фази газорозподілу дослідним шляхом залежним від швидкохідності двигуна і конструкції його впускної і випускної системи.
Впускний клапан відкривається раніше, ніж поршень дійде до верхньої мертвої точки, тобто з випередженням на 9-210 , і в момент початку пуску пальної суміші клапан буде повністю відкритий. Закривається він після того, як поршень пройде нижню мертву точку тобто із запізненням на 51-750 . І хоч поршень рухатиметься вгору, надходження пальної суміші в циліндр продовжуватиметься під дією сил інерції завдяки руху пальної суміші у впускному трубопроводі.
Впускний клапан відкривається раніше, ніж поршень дійде до нижньої мертвої точки, тобто з випередженням на 40-570 . При цьому відпрацьовані гази завдяки значному тиску вкінці робочого ходу швидко почнуть звільняти циліндр, хоч поршень ще рухатиметься вниз.
Закривається випускний клапан із запізненням на 13-390 ,після верхньої мертвої точки, тобто коли поршень пройде верхню мертву точку і рухатиметься вниз. Відпрацьовані гази продовжуватимуть виходити з циліндра спочатку по інерції, а потім – внаслідоквідсмоктувальної дії потоку газів, що рухаються у впускному трубопроводі.
З діаграми фаз газорозподілу видно, що деякий час обидва клапани будуть відкриті одночасно. Цей проміжок часу потрібний для продування циліндрів, він називається перекриванням клапанів
Похожие работы
... ідне цьому куту. Тиск газів, що відповідає даному куту j і положенню поршня, відкладається на діаграмі (рис.8б) Рис.8 Схема переведення індикаторної діаграми з координат p – V в координати p - j 4. Дослідження кривошипно-шатунного механізма двигуна ВАЗ-2106 4.1. Вихідні дані для дослідження У даній роботі проведено кінематичне і динамічне дослідження кривошипно-шатунного механізма ...
... прийоми їх реалізації на уроках - один з аспектів загальної проблеми удосконалювання методів навчання в сучасній школі [23, 27, 28]. 3.2. Методика впровадження міжпредметних зв’язків при підготовці трактористів-машиністів Для здійснення міжпредметних зв’язків на практичних заняттях необхідно в умови задач включати конкретні чисельні данні про параметри та характеристики технічних об’єктів, ...
... ією палива, підвищенням продуктивності автомобіля в цілому і окремих його вузлів; збільшенням його ресурсу й в остаточному підсумку підвищенням коефіцієнта готовності парку. Витрати на діагностику системи запалення включають капіталовкладення на придбання й установку діагностичного встаткування, вартість займаних їм виробничих площ і експлуатаційні витрати, пов'язані із проведенням діагностики ( ...
... на шаровій опорі показано на Рис.5. В випадку установки нового підшипника вимикання зчеплення необхідно перевірити, чи заправлений він змазкою. 1.9 Інструменти та обладнання Набір для ремонту муфти зчеплення 1. Гвинт 50-1601098 3 шт 2. Кільце 110-115-30 1 шт 3. Манжета 50х70 1 шт 4. Палець 8х65 відтискного важеля 3 шт 5. Пружина важеля 50-1601083-Б 3 шт 6. Важіль ві ...
0 комментариев