Газорозподільний механізм – Газорозподільний механізм — Вікіпедія

Содержание

Газорозподільний механізм — Вікіпедія

Розріз двигуна з ГРМ з двома газорозподільними валами

Газорозподі́льний механі́зм (ГРМ) або механі́зм газорозпо́ділу — механізм керування фазами газорозподілу двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), що забезпечує своєчасне подавання в циліндри двигуна повітря або паливо-повітряної суміші (залежно від типу двигуна) і випускання з циліндрів відпрацьованих газів.

За принципом здійснення своїх функцій ГРМ може бути реалізований наступними типами механізмів:

  • клапанним, коли впуск і випуск визначається моментом і тривалістю відкриття клапанів[1];
  • гільзовим (система Найта), коли гільза циліндра у результаті свого ковзного поздовжнього або повертального руху відкриває-закриває впускні-випускні канали;
  • поршневим (щілинним), у якому сам поршень відкриває і закриває вікна (щілини) до каналів впуску та випуску;
  • комбінованим (поршнево-клапанним), коли суміш подається вікнами у циліндрі, а випуск робиться через клапани.

Клапанні механізми газорозподілу[ред. | ред. код]

Загальні принципи будови[ред. | ред. код]

Клапанний механізм газорозподілу складається з розподільного (кулачкового) вала (одного або декількох) з механізмом урухомлення, тарілчастих клапанів для закривання-відкривання впускних і випускних отворів у камерах згоряння та передавальних ланок (штовхачів, штанг, коромисел, елементів регулювання, клапанних пружин, засобів провертання клапанів тощо).

Система урухомлення розподільного вала забезпечує його синхронне обертання з кутовою швидкістю удвічі меншою за швидкість обертання колінчастого вала. Для приведення у рух розподільного вала можуть використовуватись наступні механічні передачі: зубчаста, ланцюгова або зубчасто-пасова.

Класифікація клапанних ГРМ[ред. | ред. код]

Схематичний розріз нижньоклапанного двигуна Двигун з Т-подібною головкою (тип англ.
T-head
) Двигун зі змішаним розташуванням клапанів. Inlet — впускний клапан, Exhaust — випускний клапан

Класифікаційними ознаками для конструкцій клапанних газорозподільних механізмів є розташування та кількість клапанів і розподільних валів.

За розташуванням розподільного вала виділяють конструкції двигунів внутрішнього згоряння (зазвичай чотиритактних):

За розташуванням клапанів двигуни бувають: верхньоклапанні, нижньоклапанні та конструкції зі змішаним розташуванням клапанів.

З врахуванням цих ознак клапанні механізми чотиритактних двигунів внутрішнього згоряння поділяються на низку підтипів.

Двигуни з розподільним валом у блоці циліндрів[ред. | ред. код]

Нижньоклапанні (тип SV)[ред. | ред. код]

Нижньоклапанний двигун (англ. L-Head; Flathead, Side-Valve, SV) — двигун, у якого розподільний вал і клапани тарілками вгору розташовані у блоці циліндрів збоку від циліндрів. Приведення у рух клапанів відбувається безпосередньо від розподільного вала, розташованого одразу під клапанами.

Переваги схеми — малий шум при роботі, простота виготовлення та обслуговування, відсутність небезпеки контакту клапанів і поршня при порушенні фаз газорозподілу. Усі деталі ГРМ розташовані всередині блока циліндрів, що дозволяє отримати компактне компонування двигуна. Головка блока нижньоклапанного мотора має вигляд простої металевої плити з камерою згоряння та каналами для охолоджувальної рідини, вона легко демонтується.

Головний недолік схеми — через складний шлях паливно-повітряної суміші суттєво погіршується наповнення циліндрів, як наслідок — досягається менша потужність у порівнянні з іншими конфігураціями, двигун розвиває невеликі оберти і має низький ККД. Довгі випускні канали сприяють перегріванню двигуна, а особливості конструкцій його камер згоряння не дозволяють збільшити (понад 1:8) ступінь стиску, що до появи систем турбонаддування було найефективнішим методом підвищення потужності. З цієї ж причини ця конструкція не є застосовною для дизельних двигунів.

Аж до 1950-х років завдяки своїй простоті і дешевизні двигуни з таким ГРМ були найпопулярнішими на легкових (за винятком спортивних) і вантажних автомобілях. Перші масові моделі з двигуном верхньоклапанного компонування з’явилися в Європі ще у 1930-х, а до 1950-х років, після появи в широкому доступі палива з вищим октановим числом, стало очевидно, що нижньоклапанна схема стримує розвиток автомобілебудування, заважаючи створенню досконаліших, динамічних і швидкісних автомобілів. У результаті в першій половині п’ятдесятих років на легкових автомобілях почалося масове впровадження верхньоклапаннх двигунів, позбавлених властивих ніжньоклапанним схемам недоліків.

Різновидом нижньоклапанної схеми були двигуни з Т-подібною головкою (англ. T-head), що набули певного поширення у роки Другої світової війни. У них впускні клапани знаходились з одного боку блоку циліндрів, а випускні — з іншого. Розподільних валів було два. Мета конструкції — усунути перегрівання впускних клапанів. Це знижувало температуру паливно-повітряної суміші, що підвищувало її октанове число і зменшувало схильність до детонації. Ця ж ідея була покладена при використанні системи впорскування води у циліндри, яка охолоджувала суміш і знайшла використання у ті ж роки.

Двигуни зі змішаним розташуванням клапанів[ред. | ред. код]

У двигуна зі змішаним розташуванням клапанів зазвичай впускні клапани розташовані у головці блока, як у верхньоклапанного мотора, і приводяться у дію за допомогою штанг-штовхачів, а випускні — в блоці, як у нижньоклапанного двигуна. Розподільний вал розташовується в блоці циліндрів як у звичайного нижньоклапанного двигуна.

Така схема має ту перевагу, що вона забезпечує потужність відчутно вищу ніж у класичного нижньоклапанного і розглядалась у відповідний період як варіант модернізації останніх. Виграш у потужності був значним — до 20…40 к. с. для двигунів з вихідною потужністю 35…90 к. с.

Такі двигуни широко використовувались фірмами «Rolls-Royce» та «Rover» завдяки їх високій надійності, як у порівнянні з нижньоклапанними так і у порівнянні з ранніми конструкціями верхньоклапанних двигунів (через меншу кількість штанг-штовхачів).

З появою надійних конструкцій верхньоклапанних двигунів, ця схема вийшла з ужитку (останній двигун випускався фірмою «Willys» у 1970-х роках.

Верхньоклапанні ГРМ з приводом клапанів штовхачами (тип OHV)[ред. | ред. код]
Двигун з ГРМ типу OHV фірми Chrysler

Дана конструкція ГРМ була винайдена Девідом Данбаром Б’юїком (англ. David Dunbar Buick) на початку XX ст. У ній клапани розташовані у головці блока циліндрів, а розподільний вал — у блоці циліндрів (OHV — англ. OverHead Valve; або англ. I-Head, чи англ. Pushrod). Привод клапанів здійснювався штангами-штовхачами через коромисла.

Перевага такої схеми — відносно проста конструкція і конструктивна надійність. Для урухомлення механізму, як правило, використовувався простий і надійний привід розподільного вала шестернями, що виключає саму можливість таких несправностей, як розрив ременя ГРМ чи «перескакування» ланцюга в механізмі з ланцюговим приводом.

Двигуни з ГРМ типу OHV відчутно компактніші в порівнянні з верхньовальними, через відсутність у головці блоку розподільного вала.

Механізм приводу клапанів за схемою OHV є найдовшим у порівнянні з іншими варіантами

Істотним недоліком ГРМ типу OHV — велика інерційність такого механізму газорозподілу, що дещо обмежує безпечні максимальні оберти колінчастого вала двигуна і, отже, і літрову потужність (ступінь форсування). Спортивні двигуни з ГРМ типу OHV, наприклад — у машин, що беруть участь в гоночній серії NASCAR, можуть працювати і на 11000 об/хв, але для забезпечення цього потрібні спеціальні, досить дорогі конструктивні й технологічні рішення.

Крім того, така схема ускладнює використання більше двох клапанів на циліндр (двигуни з таким ГРМ при 4-х клапанах на циліндр, мають великі габарити і масу, що робить їх малопридатними для використання в легкових автомобілях, але вони є цілком прийнятними для вантажівок і важкої техніки — приклади тому двигуни КамАЗ, ЯМЗ, ТМЗ, дизельний двигун тепловоза ЧМЕ3 тощо) і ускладнює проектування впускних і випускних вікон в головці блока циліндрів з точки зору пропускної спроможності та опору потокові.

Двигуни цієї схеми зазвичай є тихохідними але мають гнучку моментну характеристику.

У світовій практиці легкового автомобілебудування такі двигуни були поширені з 1930-х (у США — з 1950-х) і до 1970-х років. Іноді такі двигуни використовувались до 1990-х років на недорогих автомобілях через свою дешевизну і компактність. Наприклад, Ford Ka першого покоління (1996—2002) використовував інжектовану версію чотирициліндрового двигуна Кент розробки кінця п’ятдесятих років з ГРМ типу OHV, який мав досить компактні за сучасними стандартами розміри, що дозволило вмістити двигун в невеликому моторному відсіку авто.

Схема OHV є популярною і на тихохідних чотиритактних двигунах для газонокосарок , бензинових електростанцій, мотоблоків. Сучасні тракторні двигуни також використовують дану схему.

Двигуни з розподільним валом в головці блока циліндрів (тип OHC)[ред. | ред. код]

Головка блока циліндрів двигуна D15A1 автомобіля Honda Integra 1987 року з приводом клапанів через коромисла ГРМ с приводом клапанів штовхачами

Розподільні вали двигунів, виконані за схемами SOHC або DOHC, приводяться в рух зубчастим пасом або ланцюговою передачею. Найпоширенішим на легкових автомобілях є зубчастий пас. Перевага приводу зубчастим ременем — дешевизна та безшумність. Недоліки: у більшості двигунів обрив ременя викличе удар тарілок клапанів у днища поршнів. Щоб уникнути цього рекомендується строго дотримуватися встановленої періодичність заміни зубчастого ременя. Ресурс паса зазвичай становить від 50 до 150 тис. км. Пробігу авто.

Ланцюговий привод ГРМ є поширеним у верхньому ціновому сегменті легкових автомобілів, використовується в двигунах вантажних автомобілів. Ланцюг, зазвичай здвоєний, знаходиться в об’ємі двигуна, що омивається моторною оливою. Переваги: відсутність небезпеки раптового обриву, зношений ланцюг починає стукати, особливо на холодному двигуні, попереджаючи про необхідність заміни; більший ресурс — у 2-3 рази більший, ніж у зубчастого ременя; довговічність. Недоліки: велика вартість, шумність. Сильно зношений ланцюг може розтягуватися і перескакувати через декілька зубців зірочки — до катастрофічних для мотора наслідків це не приводить, але викликає зсув фаз газорозподілу і, відповідно, істотне порушення його роботи, яке не завжди відразу вірно діагностується при ремонті через схожість симптомів з іншими несправностями .

Тип SOHC[ред. | ред. код]
Докладніше: SOHC

Двигун з одним розподільним валом і клапанами в головці блока циліндрів (SOHC скор. від англ. Single OverHead Camshaft; також, англ. Overhead Camshaft) у залежності від конфігурації механізму урухомлення клапанів поділяються на двигуни з:

  • приводом клапанів коромислами (Москвич-412, старі моделі BMW, Honda) — клапани розташовані з боків від розподільного вала (V-подібно), приводяться в рух насадженими на спільну вісь коромислами, одні кінці яких штовхаються кулачками вала, а інші приводять в рух стержні клапанів;
  • приводом клапанів важелями (моделі від ВАЗ-2101 до ВАЗ-2107) — розподільний вал встановлюється над розташованими в ряд клапанами, урухомлює їх через важелі, що спираються на сферичні шарніри, штовхаючи їх кулачками у середній частині важелів. Недолік: підвищена шумність, високі навантаження у зоні контакту кулачка з важелем;
  • приводом клапанів штовхачами (ВАЗ-2108) — простий механізм з мінімальною інерцією деталей, у якому розподільний вал розташований безпосередньо над клапанами, які спрямовані тарілками донизу, і переміщає їх через циліндричні штовхачі. Недолік: менша еластичність характеристик двигуна, складне регулювання клапанного проміжку.

Схема SOHC найбільше була поширена із середини 1960-х до 1980-х років. Окремі види двигунів («Renault Logan») випускались і пізніше.

Тип DOHC[ред. | ред. код]
Докладніше: DOHC

DOHC (від англ. Double OverHead Camshaft) — двигун з двома розподільними валами в головці блоку циліндрів.

При цьому існує два принципові різновиди цього механізму, що відрізняються кількістю клапанів.

DOHC з двома клапанами на циліндр. Ця схема є ускладненим різновидом звичайної схеми SOHC. В головці блока циліндрів розташовані два розподільних вали, один з яких урухомлює впускні клапани, другий — випускні. Ця схема мала застосування у 1960-х — 1970-х роках на високопотенційних двигунах таких автомобілів, як «Fiat 125», «Jaguar», «Alfa Romeo» тощо. Схема дозволяє значно збільшити частоту обертання колінчастого вала за рахунок зменшення його інерції і як наслідок, збільшити потужність двигуна.

ГРМ типу DOHC з 4-ма клапанами на циліндр

DOHC з чотирма і більше клапанами на циліндр. У схемі передбачається два розподільних вали, кожен з яких приводить свій ряд клапанів. Зазвичай, один розподільний вал штовхає два впускних клапани, другий — два випускних одного циліндра. Фактично, це дворядний варіант схеми SOHC з удвічі більшою кількість розподільних валів і клапанів, однак можуть бути реалізовані схеми із загальною кількістю клапанів на циліндр від 3-х до 6-ти. Привод клапанів, зазвичай здійснюється штовхачами.

Навіть якщо двигун має більше однієї головки блока циліндрів, а значить, більше двох розподільних валів, він все рівно належить до схеми DOHC.

Десмодромний газорозподільний механізм[ред. | ред. код]
Десмодромний ГРМ.

У десмодромному (англ. desmodromic) газорозподільному механізмі використовуються два розподільних вали (або один з кулачками складної форми): один відкриває клапани, а другий — закриває. Клапанні пружини відсутні.

Двигуни з десмодромним газорозподілом можуть працювати на частотах обертання, що не доступні для клапанних механізмів з пружинами, у яких при певних обертах колінчастого вала швидкості спрацьовування клапанних пружин не вистачатиме для того, щоб відвести клапани з-під удару поршня до досягнення ним верхньої мертвої точки («зависання» клапанів), що призводить до виходу двигуна з ладу.

Десмодромний механізм містить багато прецизійних деталей, є трудомістким і дорогим у виготовленні, вимагає якісного змащення. Цей механізм застосовувався на низці спортивних авто, наприклад, «Mercedes-Benz W196»[2], «O.S.C.A. Barchetta» та «Mercedes-Benz 300 SLR», а також — на мотоциклах «Ducati»[3].

Клапанні ГРМ без розподільного вала[ред. | ред. код]

У таких технічних рішеннях використовують електричний (соленоїди) або гідравлічний приводи клапанів. Перебувають на стадії дослідно-конструкторських розробок.

Клапанні ГРМ зі змінними фазами газорозподілу[ред. | ред. код]

Більшість виробників автомобілів світового рівня пропонують на своїх двигунах систему зміни фаз газорозподілу, яка забезпечує регулювання параметрів відкриття клапанів відповідно до частоти обертання двигуна та навантаження на нього. Завдяки цьому досягається ефективніше використання потужності двигуна, зменшуються витрати пального та забрудненість вихлопу.

Зокрема, існують варіанти такої системи розробки фірм Honda (VTEC), Toyota (VVT-i), Mitsubishi (MIVEC), Nissan (VVL), BMW (VANOS), Ford (Ti-VCT) тощо.

Гільзова систем газорозподілу[ред. | ред. код]

Гільзовий газорозподіл на Bristol Perseus Будова ГРМ з ковзними гільзами

Гільзова система газорозподілу вперше розроблена американським інженером Чарльзом Найтом (англ. Charles Yale Knight), ще часто називається «системою Найта», хоча Найт розробив лише один з типів гільзового газорозподілу — з поздовжньо ковзними гільзами.

Система застосовувалась у першій половині XX ст. на дорогих легкових автомобілях — у першу чергу слід відзначити цілу серію SS (фр. «San-Soupape» — «без клапанів») французької фірми Panhard et Levassor і автомобілі фірми Avions Voisin з двигунами Найта (1919—1938), а також такі моделі, як Willys-Knight (1915—1933), Mercedes-Knight тощо.

Також, гільзовоий газорозподіл знаходив застосування в 1930-х роках в авіадвигунах, зокрема, британських таких, як Bristol Perseus, Bristol Pegasus, Bristol Hercules. Аналогічні конструкції механізмів широко застосовувалися і на парових машинах.

Принцип дії ґрунтується на відкритті/закритті вікон у стінках циліндра ковзними гільзами (англ. sleeve valves). На британських авіадвигунах застосовувалася не система Найта, а система Маккаллума, в якій гільзи ковзали не вздовж циліндра, а оберталися відносно нього, що було простішим у реалізації. Також існувало невелике число двигунів, що мали вікна не збоку циліндра, а в самій головці блока.

Головна перевага такої конструкції — повна безшумність. Крім того, зростала довговічність і покращувалось наповнення циліндрів паливно-повітряною сумішшю за рахунок великого розміру та меншого опору вікон в гільзах в порівнянні з каналами клапанів, особливо у порівнянні з нижньоклапанними двигунами.

Основні недоліки — складність конструкції та висока витрата моторної оливи.

Переваги цієї системи були особливо помітні в порівнянні з нижньоклапанними автомобільними двигунами першої половини XX століття, але після появи гідрокомпенсаторів клапанного зазору і верхнього розташування клапанів, вони практично зникли.

Поршнева система газорозподілу[ред. | ред. код]

Принцип роботи двотактного двигуна з поршневою системою газорозподілу

У двотактному двигуні роль ГРМ виконує сам поршень, а також, вихлопна система, а точніше — резонатор. Система досить проста: у стінках циліндра є впускні і випускні отвори, звані вікнами. Причому пальна суміш спочатку попадає в простір під поршнем, а потім через продувний канал спрямовується в камеру згоряння. Це пов’язано з тим, що простір під поршнем (називається кривошипною камерою) виконує роль своєрідного насоса. Так як ця камера герметично закрита згори поршнем, то при його русі тиск в ній змінюється (при русі поршня вгору об’єм камери збільшується, а тиск, відповідно, стає нижчим за атмосферний, при русі поршня вниз — навпаки). Саме завдяки цьому ефекту, суміш всмоктується в кривошипну камеру з впускного тракту, і далі переходить в камеру згоряння. Потім відбувається запалювання суміші і вихід відпрацьованих газів у випускну систему. Розміри і форма резонатора вихлопної системи розраховані таким чином, щоб хвилі високого тиску, які створюються при русі вихлопу «на вихід», відбивалися від стінок резонатора і перешкоджали виходу «свіжої» суміші з робочого простору циліндра.

  • Абрамчук Ф. І., Гутаревич Ю. Ф., Долганов К. Є., Тимченко І. І. Автомобільні двигуни: Підручник. — К.: Арістей, 2006. — 476 с. — ISBN 966-8458-26-5
  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
  • Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1
  • Боровських Ю. І., Буральов Ю. В., Морозов К. А. Будова автомобілів: навчальний посібник / Ю. І. Боровських, Ю. В. Буральов, К. А. Морозов. — К.: Вища школа, 1991. — 304 с. — ISBN 5-11-003669-1
  • Garret W. Balich, Conrad R.Aschenbach The gasoline 4-stroke engune for automoboles University of Notre Dame, 2004. — 156 p.

uk.wikipedia.org

Газорозподільний механізм

Призначення газорозподільного механізму

Газорозподільний механізм (ГРМ) призначений для вприскування пального і випуску відпрацьованих газів у двигунах внутрішнього згорання. Сам механізм газорозподілу буває нижньоклапанним (коли розподільний вал знаходиться в блоці циліндрів) і верхньоклапанним (передбачає розташування розподільного валу в головці блоку циліндрів). Існують й альтернативні механізми газорозподілу, такі як гільзова система ГРМ, десмодромна система і механізм зі змінними фазами.

Для двотактних двигунів механізм газорозподілу реалізується за допомогою впускних і випускних вікон в циліндрі. Для чотиритактних двигунів найбільш розповсюдженою є верхньоклапанна система, яку ми і розглянемо нижче.

Будова газорозподільного механізму

У верхній частині блоку циліндрів знаходиться головка блоку циліндрів з розташованими на ній розподільним валом, клапанами, штовхачами або коромислами. Шків приводу розподільного валу винесений за межі головки блоку циліндрів. Для виключення протікання моторного мастила з під клапанної кришки, на шийку розподільного валу встановлюється сальник. Сама ж клапанна кришка встановлюється на масло- бензин-стійку підкладку. Ремінь газорозподільного механізму або цеп «одягається» на шків розподільного валу і приводиться в дію шестернею колінчастого валу. Для натягання ременя використовують натяжні ролики, для цепу натяжні «черевики». Зазвичай ремінь газорозподільного механізму чи цеп приводить в дію помпа водяної системи охолодження, проміжний вал для системи запалювання і привод насоса високого тиску ПНВТ (для дизельних двигунів).

З протилежної сторони розподільного валу з допомогою прямої передачі або через ремінь, можуть приводитися в дію вакуумний підсилювач, гідропідсилювач або автомобільний генератор.

1 — Розподільний вал; 2 — Штовхач; 3 — Напрямний штовхач; 4 — Штанга; 5 — Гвинт регулювання; 6 — Коромисло;  — Контргайка; 7 — Втулка;  7 — Тарілка; 8 — Внутрішня пружина; 9 — Зовнішня пружина; 10 — Шайба; 11 — Сухар; 12 -Впускний клапан; 13 — Випускний клапан; 14 — Фланець; 15 — Шестерня;

Розподільний вал представляє собою вісь з виточеними на ній кулачками. Кулачки розташовані по валу так, що в процесі обертання, при дотику з штовхачами клапанів натискають на них точно у відповідності з робочими тактами двигуна.

Існують двигуни і з двома розподільними валами (DOHC) і великою кількістю клапанів. Як і в першому випадку, шківи приводяться в дію одним ременем газорозподільного механізму і цепом. Кожен розподільний вал закриває один тип клапанів випускних чи впускних.

Клапан натискається коромислом (старіші версії двигунів) або штовхачем. Розрізняють два види штовхачів: перший — штовхачі, де зазор регулюється шайбами калібрування; другий — гідроштовхачі. Гідроштовхач пом’якшує удар по клапану завдяки маслу, яке знаходиться в ньому. Регулювання зазору між кулачком і верхньому частиною штовхача не потребується.

Принцип роботи газорозподільного механізму

Весь процес газорозподілу зводиться до синхронного обертання колінчастого валу і розподільного валу, а також відкриванню впускних і випускних клапанів в певному місці положення поршнів.

Точне положення розподільного валу відносно колінчастого валу забезпечується встановлювальними мітками. Перед «одяганням» ременя газорозподільного механізму поєднуються і фіксуються мітки. Потім «одягається» ремінь, «звільнюються» шківи, після чого ремінь натягується натяжними роликами.

При відкриванні клапана коромислом відбувається наступне: розподільний вал кулачком «наїздить» на коромисло, яке натискає на клапан, після проходження кулачка, клапан під дією пружини закривається. Клапани в цьому випадку розташовані v-подібно.

Якщо у двигуні застосовані штовхачі, то розподільний вал знаходиться безпосередньо над штовхачами, при обертанні, натискаючи своїми кулачками на них. Перевагою такого газорозподільного механізму є малі шуми, невелика ціна, ремонтопридатність.

У варіанті з цепом весь процес газорозподілу той же, тільки при зборі механізму, цеп одягається на вал спільно зі шківом.

avtosvit.biz

Газорозподільний механізм — Gpedia, Your Encyclopedia

Розріз двигуна з ГРМ з двома газорозподільними валами

Газорозподі́льний механі́зм (ГРМ) або механі́зм газорозпо́ділу — механізм керування фазами газорозподілу двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), що забезпечує своєчасне подавання в циліндри двигуна повітря або паливо-повітряної суміші (залежно від типу двигуна) і випускання з циліндрів відпрацьованих газів.

Класифікація

За принципом здійснення своїх функцій ГРМ може бути реалізований наступними типами механізмів:

  • клапанним, коли впуск і випуск визначається моментом і тривалістю відкриття клапанів[1];
  • гільзовим (система Найта), коли гільза циліндра у результаті свого ковзного поздовжнього або повертального руху відкриває-закриває впускні-випускні канали;
  • поршневим (щілинним), у якому сам поршень відкриває і закриває вікна (щілини) до каналів впуску та випуску;
  • комбінованим (поршнево-клапанним), коли суміш подається вікнами у циліндрі, а випуск робиться через клапани.

Клапанні механізми газорозподілу

Загальні принципи будови

Клапанний механізм газорозподілу складається з розподільного (кулачкового) вала (одного або декількох) з механізмом урухомлення, тарілчастих клапанів для закривання-відкривання впускних і випускних отворів у камерах згоряння та передавальних ланок (штовхачів, штанг, коромисел, елементів регулювання, клапанних пружин, засобів провертання клапанів тощо).

Система урухомлення розподільного вала забезпечує його синхронне обертання з кутовою швидкістю удвічі меншою за швидкість обертання колінчастого вала. Для приведення у рух розподільного вала можуть використовуватись наступні механічні передачі: зубчаста, ланцюгова або зубчасто-пасова.

Класифікація клапанних ГРМ

Схематичний розріз нижньоклапанного двигуна Двигун з Т-подібною головкою (тип англ. T-head) Двигун зі змішаним розташуванням клапанів. Inlet — впускний клапан, Exhaust — випускний клапан

Класифікаційними ознаками для конструкцій клапанних газорозподільних механізмів є розташування та кількість клапанів і розподільних валів.

За розташуванням розподільного вала виділяють конструкції двигунів внутрішнього згоряння (зазвичай чотиритактних):

За розташуванням клапанів двигуни бувають: верхньоклапанні, нижньоклапанні та конструкції зі змішаним розташуванням клапанів.

З врахуванням цих ознак клапанні механізми чотиритактних двигунів внутрішнього згоряння поділяються на низку підтипів.

Двигуни з розподільним валом у блоці циліндрів

Нижньоклапанні (тип SV)

Нижньоклапанний двигун (англ. L-Head; Flathead, Side-Valve, SV) — двигун, у якого розподільний вал і клапани тарілками вгору розташовані у блоці циліндрів збоку від циліндрів. Приведення у рух клапанів відбувається безпосередньо від розподільного вала, розташованого одразу під клапанами.

Переваги схеми — малий шум при роботі, простота виготовлення та обслуговування, відсутність небезпеки контакту клапанів і поршня при порушенні фаз газорозподілу. Усі деталі ГРМ розташовані всередині блока циліндрів, що дозволяє отримати компактне компонування двигуна. Головка блока нижньоклапанного мотора має вигляд простої металевої плити з камерою згоряння та каналами для охолоджувальної рідини, вона легко демонтується.

Головний недолік схеми — через складний шлях паливно-повітряної суміші суттєво погіршується наповнення циліндрів, як наслідок — досягається менша потужність у порівнянні з іншими конфігураціями, двигун розвиває невеликі оберти і має низький ККД. Довгі випускні канали сприяють перегріванню двигуна, а особливості конструкцій його камер згоряння не дозволяють збільшити (понад 1:8) ступінь стиску, що до появи систем турбонаддування було найефективнішим методом підвищення потужності. З цієї ж причини ця конструкція не є застосовною для дизельних двигунів.

Аж до 1950-х років завдяки своїй простоті і дешевизні двигуни з таким ГРМ були найпопулярнішими на легкових (за винятком спортивних) і вантажних автомобілях. Перші масові моделі з двигуном верхньоклапанного компонування з’явилися в Європі ще у 1930-х, а до 1950-х років, після появи в широкому доступі палива з вищим октановим числом, стало очевидно, що нижньоклапанна схема стримує розвиток автомобілебудування, заважаючи створенню досконаліших, динамічних і швидкісних автомобілів. У результаті в першій половині п’ятдесятих років на легкових автомобілях почалося масове впровадження верхньоклапаннх двигунів, позбавлених властивих ніжньоклапанним схемам недоліків.

Різновидом нижньоклапанної схеми були двигуни з Т-подібною головкою (англ. T-head), що набули певного поширення у роки Другої світової війни. У них впускні клапани знаходились з одного боку блоку циліндрів, а випускні — з іншого. Розподільних валів було два. Мета конструкції — усунути перегрівання впускних клапанів. Це знижувало температуру паливно-повітряної суміші, що підвищувало її октанове число і зменшувало схильність до детонації. Ця ж ідея була покладена при використанні системи впорскування води у циліндри, яка охолоджувала суміш і знайшла використання у ті ж роки.

Двигуни зі змішаним розташуванням клапанів

У двигуна зі змішаним розташуванням клапанів зазвичай впускні клапани розташовані у головці блока, як у верхньоклапанного мотора, і приводяться у дію за допомогою штанг-штовхачів, а випускні — в блоці, як у нижньоклапанного двигуна. Розподільний вал розташовується в блоці циліндрів як у звичайного нижньоклапанного двигуна.

Така схема має ту перевагу, що вона забезпечує потужність відчутно вищу ніж у класичного нижньоклапанного і розглядалась у відповідний період як варіант модернізації останніх. Виграш у потужності був значним — до 20…40 к. с. для двигунів з вихідною потужністю 35…90 к. с.

Такі двигуни широко використовувались фірмами «Rolls-Royce» та «Rover» завдяки їх високій надійності, як у порівнянні з нижньоклапанними так і у порівнянні з ранніми конструкціями верхньоклапанних двигунів (через меншу кількість штанг-штовхачів).

З появою надійних конструкцій верхньоклапанних двигунів, ця схема вийшла з ужитку (останній двигун випускався фірмою «Willys» у 1970-х роках.

Верхньоклапанні ГРМ з приводом клапанів штовхачами (тип OHV)
Двигун з ГРМ типу OHV фірми Chrysler

Дана конструкція ГРМ була винайдена Девідом Данбаром Б’юїком (англ. David Dunbar Buick) на початку XX ст. У ній клапани розташовані у головці блока циліндрів, а розподільний вал — у блоці циліндрів (OHV — англ. OverHead Valve; або англ. I-Head, чи англ. Pushrod). Привод клапанів здійснювався штангами-штовхачами через коромисла.

Перевага такої схеми — відносно проста конструкція і конструктивна надійність. Для урухомлення механізму, як правило, використовувався простий і надійний привід розподільного вала шестернями, що виключає саму можливість таких несправностей, як розрив ременя ГРМ чи «перескакування» ланцюга в механізмі з ланцюговим приводом.

Двигуни з ГРМ типу OHV відчутно компактніші в порівнянні з верхньовальними, через відсутність у головці блоку розподільного вала.

Механізм приводу клапанів за схемою OHV є найдовшим у порівнянні з іншими варіантами

Істотним недоліком ГРМ типу OHV — велика інерційність такого механізму газорозподілу, що дещо обмежує безпечні максимальні оберти колінчастого вала двигуна і, отже, і літрову потужність (ступінь форсування). Спортивні двигуни з ГРМ типу OHV, наприклад — у машин, що беруть участь в гоночній серії NASCAR, можуть працювати і на 11000 об/хв, але для забезпечення цього потрібні спеціальні, досить дорогі конструктивні й технологічні рішення.

Крім того, така схема ускладнює використання більше двох клапанів на циліндр (двигуни з таким ГРМ при 4-х клапанах на циліндр, мають великі габарити і масу, що робить їх малопридатними для використання в легкових автомобілях, але вони є цілком прийнятними для вантажівок і важкої техніки — приклади тому двигуни КамАЗ, ЯМЗ, ТМЗ, дизельний двигун тепловоза ЧМЕ3 тощо) і ускладнює проектування впускних і випускних вікон в головці блока циліндрів з точки зору пропускної спроможності та опору потокові.

Двигуни цієї схеми зазвичай є тихохідними але мають гнучку моментну характеристику.

У світовій практиці легкового автомобілебудування такі двигуни були поширені з 1930-х (у США — з 1950-х) і до 1970-х років. Іноді такі двигуни використовувались до 1990-х років на недорогих автомобілях через свою дешевизну і компактність. Наприклад, Ford Ka першого покоління (1996—2002) використовував інжектовану версію чотирициліндрового двигуна Кент розробки кінця п’ятдесятих років з ГРМ типу OHV, який мав досить компактні за сучасними стандартами розміри, що дозволило вмістити двигун в невеликому моторному відсіку авто.

Схема OHV є популярною і на тихохідних чотиритактних двигунах для газонокосарок , бензинових електростанцій, мотоблоків. Сучасні тракторні двигуни також використовують дану схему.

Двигуни з розподільним валом в головці блока циліндрів (тип OHC)

Головка блока циліндрів двигуна D15A1 автомобіля Honda Integra 1987 року з приводом клапанів через коромисла ГРМ с приводом клапанів штовхачами

Розподільні вали двигунів, виконані за схемами SOHC або DOHC, приводяться в рух зубчастим пасом або ланцюговою передачею. Найпоширенішим на легкових автомобілях є зубчастий пас. Перевага приводу зубчастим ременем — дешевизна та безшумність. Недоліки: у більшості двигунів обрив ременя викличе удар тарілок клапанів у днища поршнів. Щоб уникнути цього рекомендується строго дотримуватися встановленої періодичність заміни зубчастого ременя. Ресурс паса зазвичай становить від 50 до 150 тис. км. Пробігу авто.

Ланцюговий привод ГРМ є поширеним у верхньому ціновому сегменті легкових автомобілів, використовується в двигунах вантажних автомобілів. Ланцюг, зазвичай здвоєний, знаходиться в об’ємі двигуна, що омивається моторною оливою. Переваги: відсутність небезпеки раптового обриву, зношений ланцюг починає стукати, особливо на холодному двигуні, попереджаючи про необхідність заміни; більший ресурс — у 2-3 рази більший, ніж у зубчастого ременя; довговічність. Недоліки: велика вартість, шумність. Сильно зношений ланцюг може розтягуватися і перескакувати через декілька зубців зірочки — до катастрофічних для мотора наслідків це не приводить, але викликає зсув фаз газорозподілу і, відповідно, істотне порушення його роботи, яке не завжди відразу вірно діагностується при ремонті через схожість симптомів з іншими несправностями .

Тип SOHC
Докладніше: SOHC

Двигун з одним розподільним валом і клапанами в головці блока циліндрів (SOHC скор. від англ. Single OverHead Camshaft; також, англ. Overhead Camshaft) у залежності від конфігурації механізму урухомлення клапанів поділяються на двигуни з:

  • приводом клапанів коромислами (Москвич-412, старі моделі BMW, Honda) — клапани розташовані з боків від розподільного вала (V-подібно), приводяться в рух насадженими на спільну вісь коромислами, одні кінці яких штовхаються кулачками вала, а інші приводять в рух стержні клапанів;
  • приводом клапанів важелями (моделі від ВАЗ-2101 до ВАЗ-2107) — розподільний вал встановлюється над розташованими в ряд клапанами, урухомлює їх через важелі, що спираються на сферичні шарніри, штовхаючи їх кулачками у середній частині важелів. Недолік: підвищена шумність, високі навантаження у зоні контакту кулачка з важелем;
  • приводом клапанів штовхачами (ВАЗ-2108) — простий механізм з мінімальною інерцією деталей, у якому розподільний вал розташований безпосередньо над клапанами, які спрямовані тарілками донизу, і переміщає їх через циліндричні штовхачі. Недолік: менша еластичність характеристик двигуна, складне регулювання клапанного проміжку.

Схема SOHC найбільше була поширена із середини 1960-х до 1980-х років. Окремі види двигунів («Renault Logan») випускались і пізніше.

Тип DOHC
Докладніше: DOHC

DOHC (від англ. Double OverHead Camshaft) — двигун з двома розподільними валами в головці блоку циліндрів.

При цьому існує два принципові різновиди цього механізму, що відрізняються кількістю клапанів.

DOHC з двома клапанами на циліндр. Ця схема є ускладненим різновидом звичайної схеми SOHC. В головці блока циліндрів розташовані два розподільних вали, один з яких урухомлює впускні клапани, другий — випускні. Ця схема мала застосування у 1960-х — 1970-х роках на високопотенційних двигунах таких автомобілів, як «Fiat 125», «Jaguar», «Alfa Romeo» тощо. Схема дозволяє значно збільшити частоту обертання колінчастого вала за рахунок зменшення його інерції і як наслідок, збільшити потужність двигуна.

ГРМ типу DOHC з 4-ма клапанами на циліндр

DOHC з чотирма і більше клапанами на циліндр. У схемі передбачається два розподільних вали, кожен з яких приводить свій ряд клапанів. Зазвичай, один розподільний вал штовхає два впускних клапани, другий — два випускних одного циліндра. Фактично, це дворядний варіант схеми SOHC з удвічі більшою кількість розподільних валів і клапанів, однак можуть бути реалізовані схеми із загальною кількістю клапанів на циліндр від 3-х до 6-ти. Привод клапанів, зазвичай здійснюється штовхачами.

Навіть якщо двигун має більше однієї головки блока циліндрів, а значить, більше двох розподільних валів, він все рівно належить до схеми DOHC.

Десмодромний газорозподільний механізм
Десмодромний ГРМ.

У десмодромному (англ. desmodromic) газорозподільному механізмі використовуються два розподільних вали (або один з кулачками складної форми): один відкриває клапани, а другий — закриває. Клапанні пружини відсутні.

Двигуни з десмодромним газорозподілом можуть працювати на частотах обертання, що не доступні для клапанних механізмів з пружинами, у яких при певних обертах колінчастого вала швидкості спрацьовування клапанних пружин не вистачатиме для того, щоб відвести клапани з-під удару поршня до досягнення ним верхньої мертвої точки («зависання» клапанів), що призводить до виходу двигуна з ладу.

Десмодромний механізм містить багато прецизійних деталей, є трудомістким і дорогим у виготовленні, вимагає якісного змащення. Цей механізм застосовувався на низці спортивних авто, наприклад, «Mercedes-Benz W196»[2], «O.S.C.A. Barchetta» та «Mercedes-Benz 300 SLR», а також — на мотоциклах «Ducati»[3].

Клапанні ГРМ без розподільного вала

У таких технічних рішеннях використовують електричний (соленоїди) або гідравлічний приводи клапанів. Перебувають на стадії дослідно-конструкторських розробок.

Клапанні ГРМ зі змінними фазами газорозподілу

Більшість виробників автомобілів світового рівня пропонують на своїх двигунах систему зміни фаз газорозподілу, яка забезпечує регулювання параметрів відкриття клапанів відповідно до частоти обертання двигуна та навантаження на нього. Завдяки цьому досягається ефективніше використання потужності двигуна, зменшуються витрати пального та забрудненість вихлопу.

Зокрема, існують варіанти такої системи розробки фірм Honda (VTEC), Toyota (VVT-i), Mitsubishi (MIVEC), Nissan (VVL), BMW (VANOS), Ford (Ti-VCT) тощо.

Гільзова систем газорозподілу

Гільзовий газорозподіл на Bristol Perseus Будова ГРМ з ковзними гільзами

Гільзова система газорозподілу вперше розроблена американським інженером Чарльзом Найтом (англ. Charles Yale Knight), ще часто називається «системою Найта», хоча Найт розробив лише один з типів гільзового газорозподілу — з поздовжньо ковзними гільзами.

Система застосовувалась у першій половині XX ст. на дорогих легкових автомобілях — у першу чергу слід відзначити цілу серію SS (фр. «San-Soupape» — «без клапанів») французької фірми Panhard et Levassor і автомобілі фірми Avions Voisin з двигунами Найта (1919—1938), а також такі моделі, як Willys-Knight (1915—1933), Mercedes-Knight тощо.

Також, гільзовоий газорозподіл знаходив застосування в 1930-х роках в авіадвигунах, зокрема, британських таких, як Bristol Perseus, Bristol Pegasus, Bristol Hercules. Аналогічні конструкції механізмів широко застосовувалися і на парових машинах.

Принцип дії ґрунтується на відкритті/закритті вікон у стінках циліндра ковзними гільзами (англ. sleeve valves). На британських авіадвигунах застосовувалася не система Найта, а система Маккаллума, в якій гільзи ковзали не вздовж циліндра, а оберталися відносно нього, що було простішим у реалізації. Також існувало невелике число двигунів, що мали вікна не збоку циліндра, а в самій головці блока.

Головна перевага такої конструкції — повна безшумність. Крім того, зростала довговічність і покращувалось наповнення циліндрів паливно-повітряною сумішшю за рахунок великого розміру та меншого опору вікон в гільзах в порівнянні з каналами клапанів, особливо у порівнянні з нижньоклапанними двигунами.

Основні недоліки — складність конструкції та висока витрата моторної оливи.

Переваги цієї системи були особливо помітні в порівнянні з нижньоклапанними автомобільними двигунами першої половини XX століття, але після появи гідрокомпенсаторів клапанного зазору і верхнього розташування клапанів, вони практично зникли.

Поршнева система газорозподілу

Принцип роботи двотактного двигуна з поршневою системою газорозподілу

У двотактному двигуні роль ГРМ виконує сам поршень, а також, вихлопна система, а точніше — резонатор. Система досить проста: у стінках циліндра є впускні і випускні отвори, звані вікнами. Причому пальна суміш спочатку попадає в простір під поршнем, а потім через продувний канал спрямовується в камеру згоряння. Це пов’язано з тим, що простір під поршнем (називається кривошипною камерою) виконує роль своєрідного насоса. Так як ця камера герметично закрита згори поршнем, то при його русі тиск в ній змінюється (при русі поршня вгору об’єм камери збільшується, а тиск, відповідно, стає нижчим за атмосферний, при русі поршня вниз — навпаки). Саме завдяки цьому ефекту, суміш всмоктується в кривошипну камеру з впускного тракту, і далі переходить в камеру згоряння. Потім відбувається запалювання суміші і вихід відпрацьованих газів у випускну систему. Розміри і форма резонатора вихлопної системи розраховані таким чином, щоб хвилі високого тиску, які створюються при русі вихлопу «на вихід», відбивалися від стінок резонатора і перешкоджали виходу «свіжої» суміші з робочого простору циліндра.

Примітки

Див. також

Джерела

  • Абрамчук Ф. І., Гутаревич Ю. Ф., Долганов К. Є., Тимченко І. І. Автомобільні двигуни: Підручник. — К.: Арістей, 2006. — 476 с. — ISBN 966-8458-26-5
  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
  • Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1
  • Боровських Ю. І., Буральов Ю. В., Морозов К. А. Будова автомобілів: навчальний посібник / Ю. І. Боровських, Ю. В. Буральов, К. А. Морозов. — К.: Вища школа, 1991. — 304 с. — ISBN 5-11-003669-1
  • Garret W. Balich, Conrad R.Aschenbach The gasoline 4-stroke engune for automoboles University of Notre Dame, 2004. — 156 p.

Посилання

www.gpedia.com

DiNoAvTo: Газорозподільний механізм


ГРМ — скорочення від «газорозподільний механізм». Механізм розподілу впускання горючої суміші і випуску відпрацьованих газів в циліндрах двигуна внутрішнього згорання. Здійснюється шляхом відкриття і закриття впускних і випускних клапанів циліндрів за допомогою розподільного валу (распредвала) і кулачкового механізму. Распредвал має жорстку синхронізацію обертання з коленвалом, реалізовану за допомогою зубчатоременной або ланцюгової передачі. Як правило, на високофорсованих двигунах обрив або прослизання ременя ГРМ або ланцюга ГРМ призводить до виходу двигуна з ладу. В даний час на ринку присутні різні двигуни з системами зрушення фаз газорозподілу.
VTEC — технологія фірми Honda. Регулювання полягає у використанні для регульованого клапана 2 кулачків. VVT-i — технологія фірми Toyota. Регулювання проводиться поворотом розподільного валу щодо його приводної зірочки. Valvetronic — технологія фірми BMW. Регулювання висоти підйому клапанів за рахунок зміни положення осі обертання коромисел. Розрізняють одно-і двохвальним ГРМ, залежно від кількості розподільних валів в голівці блоку циліндрів. У одновальні ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) — один вал. У двухвальной (DOHC — double overhead camshafts) — відповідно два. Це зокрема означає, що V-подібний або опозитний двигун має два або чотири розподільні вали. 2. Призначення, пристрій і принцип роботи

Газорозподільні механізми розрізняють по розташуванню клапанів в двигуні. Вони можуть бути з верхнім (у голівці циліндрів) і нижнім (у блоці циліндрів) розташуванням клапанів. Найбільш поширений газорозподільний механізм з верхнім розташуванням клапанів, що полегшує доступ до клапанів для їх обслуговування, дозволяє отримати компактну камеру згоряння і забезпечити краще наповнення її горючою сумішшю або повітрям.

Газорозподільний механізм складається з: розподільного валу; механізму приводу розподільного валу; клапанного механізму. Роботу газорозподільного механізму розглянемо на прикладі двигуна з V-образним розташуванням циліндрів. Розподільний вал знаходиться в «розвалі» блоку двигуна, тобто між його правим і лівим рядами циліндрів, і приводиться в обертання від колінчастого валу через блок розподільних шестерень. При ланцюговому або ремінному приводі обертання розподільного валу здійснюється за допомогою відповідно ланцюгової або зубчастої ремінної передачі. При обертанні розподільного валу кулачок набігає на штовхач і піднімає його разом зі штангою. Верхній кінець штанги натискає на регулювальний гвинт, встановлений у внутрішньому плечі коромисла. Коромисло, провертаючи на своїй осі, зовнішнім плечем натискає на стержень клапана і відкриває отвір впускного або випускного клапана в голівці циліндрів строго відповідно до фаз газорозподілу і порядку роботи циліндрів.  фазами газорозподілу розуміють моменти початку відкриття і кінця закриття клапанів, які виражаються в градусах кута повороту колінчастого валу щодо мертвих точок. Фази газорозподілу підбирають дослідним шляхом в залежності від числа обертів двигуна і конструкції впускних і випускних залежно від числа обертів двигуна і конструкції впускних і випускних патрубків. Заводи-виробники вказують фази газорозподілу для своїх двигунів у вигляді таблиць або діаграм. Правильність установки газорозподільного механізму визначається за установочними мітками, які розташовуються на розподільних шестернях або приводному шківі блоку циліндрів двигуна. Відхилення при установці фаз призводить до виходу з ладу клапанів або двигуна в цілому. Сталість фаз газорозподілу зберігається лише при дотриманні регламентируемого теплового зазору в клапанному механізмі даної моделі двигуна. Порушення величини цього зазору призводить до прискореного зносу клапанного механізму і втрати потужності двигуна. Для правильної роботи двигуна кривошипи колінчастого валу і кулачки розподільного валу повинні знаходитися в строго певному положенні відносно один одного. Тому при збірці двигуна розподільні шестерні вводяться в зачеплення за наявними на їх зубах міткам: однієї — на зубі шестерні колінчастого валу, а інший — між двома зубами шестерні розподільного валу. На двигунах, що мають блок розподільних шестерень, установка їх здійснюється також по мітках. Послідовність чергування однойменних тактів в різних циліндрах називається порядком роботи циліндрів двигуна, який залежить від розташування циліндрів і конструктивного виконання колінчастого і розподільного валів. Розподільний вал служить для відкриття і закриття клапанів газорозподільного механізму в певній послідовності згідно з порядком роботи циліндрів двигуна. Розподільні вали отковивают зі сталі з подальшою цементацією і гартуванням струмами високої частоти. На деяких двигунах вали відливають з високоміцного чавуну. У цих випадках поверхня кулачків і шийок валу вибілюється і потім шліфується. Для зменшення тертя між шийками і опорами в отвори запресовують сталеві, покриті антифрикційним шаром, або металокерамічні втулки. Між опорними шийками розподільного валу розташовуються кулачки, по два на кожен циліндр, — впускний і випускний. Крім цього на валу кріпиться шестерня для приводу масляного насоса і переривника-розподільника і є ексцентрик для привода паливного насоса. Шестерні розподільних валів виготовляють з чавуну або текстоліту, приводну розподільну шестірню колінчастого валу — із сталі. Зуби у шестерень косі, що викликає осьове переміщення вала. Для попередження осьового зсуву передбачений упорний фланець, який закріплений на блоці циліндрів між торцем передньої опорної шийки валу і маточиною розподільної шестерні. У чотиритактних двигунах робочий процес відбувається за чотири ходи поршня або два обороти колінчастого валу. Це можливо, якщо розподільний вал за цей час зробить в два рази менше число оборотів. Тому діаметр шестерні, встановленої на розподільному валу, роблять в два рази більшим, ніж діаметр шестерні колінчастого валу. 4. Несправності. Причини, способи визначення і усунення Стук важелів приводу клапанів. Характерний стукіт з рівномірними інтервалами, частота його менше будь-якого іншого стуку в двигуні. Заклинювання двигуна з обривом одного або декількох клапанів. Супроводжується деформацією боковин робочої частини важелів, розтріскуванням спідниць тарілок клапанів (можливе руйнування тарілки), підрізанням наполегливих буртів сухарів з боку тильної частини. Можливо зіткнення вихлопних клапанів з днищами поршнів. Обов’язкове осаду сухарів в тарілках клапанів а) Самоотворачіваніе регулювальних болтів. Не витриманий момент затягування контргайок, перетяжка контргайок. Відрегулювати клапани. При перетягуванні замінити регулювальні болти. б) Самоотворачіваніе регулювальних болтів унаслідок перевищення максимально допустимих обертів двигуна. Наслідки усунути за рахунок винних. в) Знос кулачків распредвала. Робота пари «кулачок-важіль» без зазору. Неякісна регулювання зазору. Зі зворотного боку зношеного кулачка є радіальне засветленіе по всій довжині зворотної частини. Замінити распредвал. г) Знос кулачків распредвала, засветленія із зворотного боку кулачка відсутні, можлива вузька смуга засветленія біля краю протилежної частини кулачка — слід роботи важеля з перекосом. Замінити распредвал, важелі. д) Кулачки не зношені. Багаторазової регулюванням стук не усувається. Відхилення геометрії кулачка распредвала. Замінити распредвал, важелі. Зниження потужності двигуна, низька компресія одного або декількох циліндрів а) викришування наплавленого шару тарілки клапана («прогар» клапана). Замінити клапани. Які сприяють виникненню дефекту чинниками є відсутність зазору «распредвал — важіль» в даного клапана і підвищений температурний режим двигуна. Стук газорозподільного механізму а) Завищено зазор «регулювальна шайба — кулачок распредвала». Провести регулювання підбором шайби потрібного розміру. б) Завищено зазор «зовнішній діаметр регулювальної шайби — діаметр гнізда в толкателе під шайбу». Замінити шайбу, штовхач. в) Знос кулачків распредвала і регулювальних шайб. Замінити распредвал і регулювальні шайби. г) Завищено зазор «опорна шийка розподілвалу — підшипник». Замінити головку блоку. д) Різнотовщинність регулювальної шайби по кругу контакту з кулачком (нерівномірний знос). Замінити дефектну шайбу. е) Огранювання (некруглість) штовхачів по зовнішньому діаметру, еліпсність. Замінити штовхачі. ж) недозатяжка, ослаблення кріплення зірочки приводу распредвала. Деформація шпонки зірочки кріплення розподілвалу, пазів шпон зірочки і розподілвалу. Замінити дефектні деталі. з) Взаємне торкання пружин при робочому ході клапанів. Замінити пружини. і) Знос направляючої втулки клапана. Замінити втулки. Обрив клапанів а) Дефект зварки стержня вихлопного клапана, сторонні включення в матеріалі стержня впускного клапана. Замінити пошкоджені деталі. б) Заклинювання, руйнування підшипника водяного насоса. Зріз зубів або скидання ременя приводу распредвала зі шківів, розузгодження фаз газорозподілу, зіткнення клапанів з поршнями. Замінити пошкоджені деталі. в) Обрив ременя приводу распредвала. Замінити пошкоджені деталі. г) Ослаблення натягу ременя приводу газорозподільного механізму, збій фаз газорозподілу. Замінити пошкоджені деталі. Примітка. У разі задирака (зносу) блоку циліндрів крильчаткою водяного насоса при руйнуванні підшипника блок циліндрів заміни не вимагає, оскільки водяний насос має високу продуктивність, при заміні тільки водяного насоса характеристики роботи системи охолодження не порушуються. Знос ексцентрика привода бензонасоса а) Засмічення маслоканала заднього підшипника распредвала. Продути маслоканали, замінити распредвал і штовхач бензонасоса. б) Недосверлен маслоканал заднього підшипника распредвала. Замінити распредвал, штовхач бензонасоса і голівку блоку циліндрів. 5. Технічне обслуговування та ремонт Заміна ременя приводу газорозподільного механізму (ГРМ) на двигунах ВАЗ-2110 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Знімаємо ремінь приводу генератора. Ключем «на 10» відвертаємо болти передньої кришки ГРМ: два збоку і один в центрі. Знімаємо кришку ГРМ. Знімаємо праве колесо і пластиковий щиток моторного відсіку. Голівкою «на 19» провертаємо колінчастий вал за годинниковою стрілкою за болт кріплення шківа до поєднання мітки на зубчастому шківі розподільного валу з настановним вусиком на задній кришці приводу ГРМ (B). Знявши гумову заглушку у верхній частині картера зчеплення переконуємося, що риски на маховику розташована напроти прорізу кришки картера зчеплення. Так розташована ризику на маховику двигуна при знятій коробці передач і голівці блоку циліндрів. Фіксуємо колінчастий вал від провертання, вставивши через отвір в картері зчеплення викрутку між зубами маховика. Відвертаємо болт кріплення шківа приводу генератора. Знімаємо шків привода генератора. Ключем «на 17» послаблюємо гайку кріплення натяжного ролика. Повертаємо натяжний ролик в таке положення, при якому ремінь буде максимально ослаблений. Знімаємо ремінь ГРМ. При заміні натяжного ролика відвертаємо гайку його кріплення і знімаємо ролик з шпильки. Під роликом встановлена ​​дистанційна шайба. Встановлюємо ремінь приводу ГРМ в зворотній послідовності. Надягаємо ремінь на шків колінчастого валу. Потім, натягуючи задню гілку, надягаємо ремінь на шків насоса охолоджуючої рідини і заводимо за натяжний ролик. Надягаємо ремінь на шків розподільного валу. Вставивши викрутку між двома гвинтами або стержнями діаметром 4 мм, встановленими в отвір натяжного ролика, і повертаючи ролик проти годинникової стрілки, натягуємо ремінь. Затягуємо гайку кріплення натяжного ролика. Загортаємо на місце болт кріплення шківа приводу генератора і голівкою «на 19» провертаємо за болт колінчастий вал на два оберти за годинниковою стрілкою. Перевіряємо збіг настановних міток колінчастого і розподільного валів. При знятому шківі приводу генератора положення колінчастого валу зручно контролювати за суміщенням міток на зубчастому шківі колінчастого валу і кришці масляного насоса. Схема приводу розподільного валу 1 — зубчастий шків колінчастого валу 2 — зубчастий шків насоса охолодної рідини 3 — натяжний ролик 4 — задня захисна кришка 5 — зубчастий шків розподільного валу 6 — зубчастий ремінь А — настановний виступ на задній захисній кришці В — мітка на шківі розподільного валу З — мітка на кришці масляного насоса D — мітка на шківі колінчастого вала Якщо мітки не збігаються, повторюємо операцію по установці ременя. Для регулювання натягу ременя повертаємо колінчастий вал проти годинникової стрілки так, щоб мітка на шківі розподільного валу перемістилася вниз від вусика задньої кришки на два зуби. При нормальному натягненні ременя його передня гілка повинна закручуватися на 90 ° великим і вказівним пальцями руки із зусиллям 15-20 Н (1,5-2,0 кгс). Надмірне натягнення ременя знижує термін його служби, а також підшипників насоса охолоджуючої рідини і натяжного ролика. Регулювання теплових зазорів в клапанному механізмі двигуна ВАЗ-2110 Замір і регулювання зазорів проводимо на холодному двигуні. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Виводимо наконечник троса приводу дросельної заслінки з кронштейна. Ключем «на 10» відвертаємо дві гайки кріплення кронштейна троса приводу дросельної заслінки до ресівера (лише для двигуна ВАЗ-2111 і знімаємо його. Хрестоподібної викруткою послаблюємо хомути кріплення двох відвідних шлангів вентиляції газів картерів і знімаємо шланги з штуцерів клапанної кришки. Хрестоподібної викруткою послаблюємо хомут кріплення підвідного шланга вентиляції газів картерів і знімаємо шланг. Ключем «на 10» відвертаємо дві гайки кріплення клапанної кришки. Знімаємо клапанну кришку. В отворах клапанної кришки встановлені гумові ущільнювальні втулки. Знімаємо прокладку клапанної кришки. Знімаємо передню кришку ременя приводу ГРМ). Перевірка і регулювання зазорів в механізмі приводу клапанів ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Порядок перевірки і регулювання зазорів в механізмі приводу клапанів наступний. Повертаємо колінчастий вал за годинниковою стрілкою до поєднання настановних міток на зубчастому шківі розподільного валу і задній кришці ременя приводу ГРМ. Потім повертаємо колінчастий вал ще на 40-50 ° (2,5-3 зуба на шківі розподільного валу). У цьому положенні валів перевіряємо набором щупів зазори в першого і третього кулачків розподільного валу. Зазор між кулачками розподільного валу і регулювальними шайбами ​​має бути 0,20 мм для впускних клапанів і 0,35 мм — для випускних. Допуск на зазори для всіх кулачків складає ± 0,05 мм. Якщо зазор відрізняється від норми, то на шпильки корпусів підшипників розподільного валу встановлюємо пристосування для регулювання клапанів. Вводимо «ікло» пристосування між кулачком і штовхачем. Розгортаємо штовхач так, щоб проріз в його верхній частині була звернена вперед (по ходу автомобіля). Натискаючи вниз на важіль пристосування, утапливаем «іклом» штовхач і встановлюємо між краєм штовхача і розподільним валом фіксатор, який утримує штовхач в нижньому положенні. Утапливание штовхачів клапанів при заміні регулювальної шайби 1 — пристосування Фіксування штовхачів клапанів при зам 2 — регулювальна шайба Піднімаємо важіль пристосування у верхнє положення. Пінцетом через проріз піддягаємо і витягаємо регулювальну шайбу. При відсутності пристосування для регулювання клапанів можна скористатися двома викрутками. Потужною викруткою, спираючись на кулачок, віджимаємо штовхач вниз. Вставивши ребро іншої викрутки (з жалом шириною не менше 10 мм) між краєм штовхача і розподільним валом, фіксуємо штовхач. Виймаємо пінцетом регулювальну шайбу. Зазор регулюємо підбором товщини регулювальних шайб. Для цього мікрометром заміряємо товщину шайби. Товщину нової регулювальної шайби визначаємо за формулою: Н = В + (А-С), мм, де А — заміряний зазор; В — товщина знятої шайби; С — номінальний зазор; Н — товщина нової шайби. Товщина шайби маркірується на її поверхні електрографом. Нову шайбу встановлюємо в штовхач маркіровкою вниз і прибираємо фіксатор Ще раз перевіряємо зазор. При правильному регулюванні щуп завтовшки 0,20 або 0,35 мм повинен входити в зазор з легким защемленням. Послідовно повертаючи колінчастий вал на пів-обороту, регулюємо зазори інших клапанів в послідовності, вказаній в таблиці: Кут повороту колінчастого валу від положення поєднання міток, град. Кут повороту колінчастого валу від положення поєднання міток, град. Кулачки (Зазор 0,35 мм) впускний (Зазор 0,20 мм) 40-50 Зняття розподільного валу двигунів ВАЗ-2110. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Знімаємо клапанну кришку головки циліндрів. На двигуні ВАЗ-2111 ключем «на 10» відвертаємо дві гайки кріплення «масових» дротів до шпильок заглушки голівки циліндрів і знімаємо дроти з шпильок. Ключем «на 10» відвертаємо дві гайки і один болт кріплення заглушки. Знімаємо заглушку і її кільце ущільнювача. На двигуні ВАЗ-2110 знімаємо корпус допоміжних агрегатів. Знімаємо зубчастий шків розподільного валу. Відвертаємо верхню гайку кріплення задньої кришки ременя приводу ГРМ. Ключем «на 13» рівномірно в декілька прийомів (до зняття тиску пружин клапанів) відвертаємо десять гайок кріплення корпусів підшипників розподільного валу. Знімаємо з шпильок передній і задній корпуси підшипників розподільного валу. Трохи відвівши від голівки блоку циліндрів задню кришку ременя приводу ГРМ, знімаємо розподільний вал. Знімаємо сальник розподільного валу. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Встановлюємо розподільний вал в наступній послідовності. Очищаємо поверхні голівки циліндрів і корпусів підшипників від старого герметика і масла. Змащуємо моторним маслом опорні шийки і кулачки розподільного вала. Укладаємо вал в опори голівки циліндрів таким чином, щоб кулачки першого циліндра були направлені вгору На поверхні головки циліндрів, що сполучаються з корпусами підшипників в зоні крайніх опор, наносимо тонкий шар силіконового герметика.

Встановлюємо корпуси підшипників і затягуємо гайки їх кріплення в два прийоми.

Попередньо затягуємо гайки в послідовності, вказаній на малюнку, до прилягання поверхонь корпусів підшипників до голівки циліндрів. При цьому необхідно стежити за тим, щоб встановлені втулки корпусів вільно увійшли в свої гнізда. Остаточно затягуємо гайки моментом 21,6 Н • м (2,2 кгс.м) в тій же послідовності. Після затягування гайок ретельно видаляємо залишки герметика, видавленого із зазорів. Перевіряємо зазори в клапанному механізмі. Запресовують новий сальник розподільного валу (див. Заміна сальника розподільного валу двигунів ВАЗ-2110, -2111). Заміна маслоотражательних ковпачків клапанів двигунів ВАЗ-2110 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Знімаємо розподільний вал. Встановлюємо колінчастий вал в положення ВМТ поршнів 1-го і 4-го циліндрів. У цьому положенні вала міняємо маслоотражательних ковпачки клапанів 1-го і 4-го циліндрів. Виймаємо штовхач з регулювальною шайбою з гнізда голівки блоку циліндрів. Вивертаємо свічку запалення 1-го циліндра. Через свічковий отвір вставляємо пруток з м’якого металу (діаметром близько 8 мм) між днищем поршня і тарілкою клапана, на якому міняємо ковпачок. Встановлюємо Розсухарювач клапанів. Підп’ятник Розсухарювач упираємо в тарілку клапана, а зацепной важіль заводимо за гайку, навернену на шпильку кріплення корпусу підшипників розподільного валу. Стискаємо пружини і витягуємо пінцетом сухарі. Виймаємо тарілку пружин і самі пружини. Спеціальними щипцями знімаємо маслоотражательних ковпачок з направляючої втулки клапана. Змастивши новий ковпачок моторним маслом, напресовують його оправленням на направляючу втулку. Збираємо клапанний механізм 1-го циліндра в зворотній послідовності. Потім повторюємо ці роботи для 4-го циліндра. Після чого, провернув колінчастий вал на 180 ° (ВМТ поршнів 2-го і 3-го циліндрів) аналогічним чином міняємо маслоотражательних ковпачки клапанів 2-го і 3-го циліндрів. Збираємо механізми в зворотній послідовності. Заміна сальника розподільного валу двигунів ВАЗ-2110 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ Знімаємо ремінь ГРМ. Ключем «на 17» відвертаємо болт зубчастого шківа розподільного валу. Щоб вал не провертався, пропускаємо через отвір в шківі голівку «на 10» з подовжувачем і надіваємо на гайку кріплення задньої кришки ременя приводу ГРМ. Піддягаємо викруткою шків розподільного валу і знімаємо його. Щоб не втратити шпонку шківа, витягуємо її з паза розподільного валу. Піддягаємо викруткою сальник і витягуємо його. Змастивши моторним маслом робочу кромку нового сальника, відповідним відрізком труби запресовують його. Збірку проводимо в зворотній послідовності. 6. Устаткування, інструменти, пристосування та матеріали Слюсарно-монтажні інструменти, застосовувані на посадах, повинні бути справними. Не допускається використання ключів зі зношеними гранями і невідповідних розмірів, застосування важелів для збільшення плеча гайкових ключів, а також застосування зубил і молотка для відкручування гайок. Рукоятки викруток, напилків, ножівок і так далі повинні бути виготовлені з пластмаси або дерева, мати гладку, рівно зачищену поверхню. Дерев’яні рукоятки щоб уникнути розколювання повинні мати металеві кільця. Впрессовивать втулки, підшипники й інші деталі слід за допомогою пресів і спеціальних знімачів. Знімачі повинні міцно і надійно захоплювати деталі в місці додатка зусилля. Оглядові канави повинні мати направляючі запобіжні борти і містяться в чистоті. Невикористані оглядових канави повинні бути обгороджені або закриті. Автомобілі повинні в’їжджати на канаву, коли в ній немає людей. При постановці автомобіля на пост технічного обслуговування або ремонту необхідно на кермове колесо повісити табличку з написом: «Двигун не пускати — працюють люди!». Автомобіль при цьому має бути загальмований ручним гальмом і включенням першої передачі в коробці передач. При обслуговуванні автомобіля, установленого на підйомнику, необхідно на механізмі управління підйомником укріпити табличку з написом: «Не чіпати — під автомобілем працюють люди!». Щоб уникнути мимовільного опускання гідравлічного підйомника потрібно після підйому автомобіля відкинути запобіжні стійки або вставити штирі в отвори запобіжних труб, що висуваються разом з плунжерами. Перед початком робіт на автомобілі — самоскиді з піднятим кузовом треба встановлювати наполегливу штангу, що запобігає опускання кузова. При технічному обслуговуванні та ремонті автомобіля зі знятими колесами, вивішеного на домкратах, талях і кранах, дозволяється приступати до роботи тільки після установки автомобіля на підставки (Козелков), при цьому під незняті колеса повинні бути підкладені упори. Підставки повинні бути міцними і надійними (тільки металевими). При підйомі і транспортуванні агрегатів не можна знаходиться під піднятими частинами автомобіля. Забороняється знімати, встановлювати і транспортувати агрегати при заваліваніі їх тросом і канатами без спеціальних захоплень. Візки для транспортування повинні мати стійки і упори, що оберігають агрегати від падіння і переміщення по візку. Для огляду автомобіля застосовують переносні безпечні електролампи напругою до 36 вольт із запобіжними сітками, при роботі в оглядових канавах напруга не повинна перевищувати 12 вольт. Ручні електроінструменти (дрилі, гайковерти) треба приєднувати до мережі тільки через штепсельні розетки із заземлюючим контактом. Провід електроінструментів потрібно підвішувати, не допускаючи дотику їх з підлогою. Приймання автомобіля на ходу і перевірку гальм слід виробляти поза приміщенням; пускати двигун і рушати з місця дозволяється тільки після отримання сигналу від робітника, що виробляє регулювання. Водіння автомобіля на території автогосподарства, в тому числі і випробування автомобілів після ремонту і регулювання, дозволяється тільки особам, які мають посвідчення шофера. Швидкість рух не повинна перевищувати: на під’їзних шляхах і проїздах — 10 км / год, у виробничих приміщеннях — 5 км / ч. обгін одного автомобіля іншим на території автогосподарства забороняється. 7. Безпечні умови праці. Охорона навколишнього середовища Техніка безпеки при проведенні ремонтних робіт Гараж або бокс, де проводяться ремонтні роботи, повинен добре провітрюватися, двері — легко відкриватися як зсередини, так і зовні. Прохід до дверей завжди тримаєте вільним. При роботі двигуна (особливо на пускових режимах) виділяється оксид вуглецю (чадний газ) — отруйний газ без кольору і запаху. Небезпечна для життя концентрація оксиду вуглецю може утворитися навіть у відкритому гаражі, тому перед запуском двигуна забезпечте примусовий отсос відпрацьованих газів за межі гаража. При відсутності примусової витяжки можна запускати двигун на короткий час, надівши на випускну трубу відрізок шланга і вийнявши його назовні. При цьому система випуску і її з’єднання зі шлангом повинні бути герметичні. При ремонті системи живлення вприськових двигунів необхідно від’єднувати «негативну» клему акумуляторної батареї від «маси» і скидати тиск в системі. На час зварювальних робіт запасіться вогнегасником (краще вуглекислотним). Перед цим від’єднайте дроти від всіх клем генератора і акумуляторної батареї, відключите всі електронні блоки управління від бортової мережі автомобіля, а контакт «маси» зварювального дроту розташовуйте як можна ближче до місця зварювання. Простежте за тим, щоб електричний струм не проходив через рухливі (підшипники, кульові опори) або різьбові з’єднання — інакше вони можуть бути пошкоджені. При ремонті ланцюгів електроустаткування або при ризику їх пошкодження (зварка, рихтування поблизу джгутів проводів) відключайте клему «-» акумулятора. Для захисту рук від порізів і ударів під час «силових» операцій надівайте рукавички (краще шкіряні). Для захисту очей надівайте окуляри (краще спеціальні, з бічними щитками).   При роботі з електролітом окуляри обов’язкові При можливості користуйтеся ромбічним або гідравлічним домкратами замість штатного — вони стійкіші і надійніші. Не застосовуйте несправний інструмент: ріжкові ключі з «розкрився» зівом або зім’ятими губками, викрутки з округленим, скрученим шліцом або неправильно заточені, пасатижі з погано закріпленими пластмасовими ручками, молотки з незафіксованою ручкою і т.п. При вивішуванні автомобіля (за допомогою домкрата або підйомника) ніколи не знаходитеся під ним. Попередньо переконайтесь, що відповідні силові елементи кузова (підсилювачі підлоги, пороги) досить міцні. Використовуйте для підйому автомобіля лише штатні точки опори. Забороняється вивішувати автомобіль на двох або більше домкратах — використовуйте підставки промислового виготовлення. Забороняється навантажувати або розвантажувати автомобіль, що стоїть на домкраті (сідати в нього, знімати або встановлювати двигун). При ремонті автомобіля із знятим двигуном (силовим агрегатом) враховуйте, що развесовка по осях змінилася: при вивішуванні на домкраті такий автомобіль може впасти. Працюйте тільки на рівній неслизькою майданчику, під невивішений колеса підкладайте упори. Відпрацьовані масла сприяють виникненню раку шкіри. При попаданні масла на руки, витріть їх дрантям, а потім протріть спеціальним «засобом для чищення рук» (або соняшниковою олією) і вимийте теплою водою з милом (забороняється мити руки гарячою водою, при цьому шкідливі речовини легко проникають через шкіру!). При попаданні на руки бензину, витріть їх чистим дрантям, а потім вимийте з милом. У охолоджуючої рідини системи охолодження двигуна (антифризі) міститься етиленгліколь, який отруйний при попаданні в організм і — в меншій мірі — при попаданні на шкіру. При отруєнні антифризом потрібно негайно викликати блювоту, промити шлунок, а у важких випадках прийняти сольове проносне (наприклад, глауберової сіль) і звернутися до лікаря. При попаданні на шкіру — змити великою кількістю води. Те ж при отруєнні гальмівною рідиною. Електроліт при попаданні на шкіру викликає паління, почервоніння. Якщо електроліт потрапив на руки або в очі, спочатку змийте його великою кількістю холодної води. Забороняється мити руки з милом! Потім руки можна промити розчином питної соди або нашатирного спирту (з автомобільної аптечки). Пам’ятайте, що сірчана кислота навіть в малих концентраціях руйнує органічні волокна — бережіть одяг! Тому при роботі з акумуляторною батареєю (електроліт майже завжди присутній і на її поверхні) надівайте окуляри і захисний одяг (гумові рукавички бажані). Бензин, масла, гальмівна рідина майже не переробляються природним шляхом. Гальмівна рідина містить отруйні гліколеві ефіри, олії — відпрацьовані мінеральні й органічні присадки, зовнішні забруднення, продукти зношування. Свинцеві акумулятори, крім свинцю, містять сурму та інші елементи, що утворюють високотоксичні для організму людини сполуки, довго зберігаються в грунті. Гумотехнічні вироби й пластмаси також практично не розкладаються в природних умовах, а при спалюванні утворюють токсичні, в тому числі канцерогенні сполуки. Охорона природи і раціональне користування природних ресурсів одна з найважливіших економічних і соціальних завдань держави. Починаючи з 1974 р. в перспективних і поточних планів соціального економічного розвитку країни є розділ «Охорона природи». Загальнодержавне служба спостереження і контролю за рівнем забруднення природного середовища контролює забруднення атмосферного повітря більш ніж в 450 містах країни, якість поверхневих вод, суші — більш ніж в 4 тис. пунктів, на 1200 водних об’єктах. У країні здійснюється широка програма розробки та серійного освоєння високопродуктивного газу — і пилеулавлещего обладнання, систем споруд з очищення промислових і міських стічних вод із застосуванням біологічних та фізико-хімічних методів. Ведуться великі роботи з рекультивації земель, зайнятих під відвали порожніх порід на шахтах і кар’єрах. У всіх великих розмірів ведуться посадки лісів замість вирубаних. Розміри затоплюваних при будівництві гідроспоруд та земель обмежується захисними дамбами, різко скорочено відведення орних земель для промислового і цивільного будівництва. Не допускається введення в експлуатацію промислових об’єктів до закінчення будівництва очисних і пилогазоуловлюючих споруд. Здійснюється нові заходи щодо раціонального використання і відтворення природних ресурсів. Належить посилити охорону природи, землі, її надр, атмосферного повітря, водойм, тваринного та рослинного світу. Газорозподільний механізм призначений для своєчасного впуску в циліндри двигуна пальної суміші і випуску відпрацьованих газів. Газорозподільний механізм (див. рис. 10) складається з: розподільного валу, впускних і випускних клапанів з пружинами, впускних і випускних каналів. Розподільний вал розташовується у верхній частині головки блоку циліндрів. Складовою частиною валу є його кулачки, кількість яких відповідає кількості впускних і випускних клапанів двигуна. Іншими словами, над кожним клапаном розташований свій персональний кулачок. Саме ці кулачки, при обертанні розподільного валу, забезпечують своєчасне, погоджене з рухом поршнів у циліндрах, відкриття і закриття клапанів. Розподільний вал приводиться в обертання від колінчастого вала двигуна за допомогою ланцюгової передачі або зубчастого ременя. Натяг ланцюга приводу регулюється спеціальним натяжітелем, а ременя — натяжним роликом. При обертанні розподільного валу, кулачок набігає на важіль, який, у свою чергу, натискає на стержень відповідного клапана (впускного або випускного) і відкриває його (рис.12). Продовжуючи обертатися, кулачок збігає з важеля, і під впливом сильної пружини клапан закривається (рис. 12б). Ну, а далі ви знаєте — поршень, через відкритий впускний або випускний клапан, відповідно засмоктує горючу суміш або виштовхує відпрацьовані гази. Коли ж обидва клапани в одному циліндрі закрито — відбувається такт стискування або робочий хід поршня. Основні несправності газорозподільного механізму двигуна. Стуки в газорозподільному механізмі з’являються унаслідок збільшених зазорів в клапанному механізм, зносі підшипників або кулачків розподільного валу, важелів, а також через поломку пружин клапанів. Для усунення стуків необхідно відрегулювати тепловий зазор, а зношені деталі і вузли слід замінити. Підвищений шум ланцюга приводу розподільного валу з’являється унаслідок зносу шарнірних з’єднань ланок ланцюга і її подовження. Слід відрегулювати натяг ланцюга, а при надмірному її зносі — замінити на нову. Втрата потужності двигуна і підвищена димність вихлопних газів відбуваються при порушенні теплового зазору в клапанному механізмі, неплотном закритті клапанів, зносі маслоотражательних ковпачків. Зазор слід відрегулювати, зношені ковпачки поміняти, а клапани «притерти» до сідел. Експлуатація газорозподільного механізму двигуна. Зверніть увагу на тепловий зазор між важелем і кулачком розподільного валу. Трохи знань фізики і можна зрозуміти, що цей зазор повинен бути строго певного розміру. Адже при нагріванні всі деталі двигуна розширюються, в тому числі і деталі газорозподільного механізму. Якщо тепловий зазор менше нормального, то клапан буде відкриватися більше, ніж йому належить і не встигатиме вчасно закриватися. А це порушить робочий цикл двигуна і, плюс до всього, незабаром доведеться міняти «підгорілі» клапани. Якщо ж зазор між важелем і кулачком розподільного валу буде дуже великим, то клапан не зможе відкриватися повністю, що природно не кращим чином позначиться на процесі заповнення циліндрів горючою сумішшю або випуску відпрацьованих газів. В разі неправильного встановлення теплового зазору, спостерігається цілий шлейф неприємностей. Двигун починає працювати нестійкий, глухнути і підносити інші «сюрпризи», описані в несправностях газорозподільного механізму. Використовуючи інструкцію по експлуатації свого особистого автомобіля, слід періодично контролювати правильність «зазору в клапанах». Однак розмова йде про десятих частках міліметра! Наприклад, для двигунів ВАЗ, залежно від моделі, тепловий зазор повинен бути в межах 0,15 — 0,35 мм. Якщо у вас є відповідні інструменти і рішучість «залізти в двигун», то після декількох спроб можна навчитися «регулювати клапана». Якщо ж ви не збиралися освоювати професію автомеханіка, то при підозрах на «розрегулювався клапана», слід звернутися до фахівців. При експлуатації двигуна необхідно стежити за натягом ланцюга або зубчатого ременя приводу розподільного валу і при необхідності його регулювати. На початку автомобільного життя не раджу включати музику відразу ж після запуску двигуна.

dino-auto.blogspot.com

Газорозподільний механізм. Двигун — Електронна бібліотека Бібліограф

4. Газорозподільний механізм

 

У двигунах внутрішнього згоряння своєчасний впуск в циліндри свіжого заряду горючої суміші і випуск відпрацьованих газів забезпечується газорозподільним механізмом.

На досліджуваних двигунах встановлені газорозподільні механізми з верхнім розташуванням клапанів.

Газорозподільний механізм складається з розподільних шестерень, розподільного валу, штовхачів, штанг, коромисел з деталями кріплення, клапанів, пружин р з деталями кріплення і направляючих втулок клапанів (рис. 11).

Розподільний вал розташований між правим і лівим рядами циліндрів.

При обертанні розподільного валу кулачок набігає на штовхач і піднімає його разом зі штангою. Верхній кінець штанги натискає на регулювальний гвинт у внутрішньому плечі коромисла, яке, провертываясь на своїй осі, зовнішнім плечем натискує на стержень клапана і відкриває отвір впускного або випускного каналу в головці циліндрів. В розглядаються двигунах розподільний вал діє на штовхачі правого і лівого рядів циліндрів.

Газорозподільний механізм з верхнім розташуванням клапанів дає можливість поліпшити форму камери згорання, наповнення циліндрів і умови згоряння робочої суміші. Найкраща форма камери згоряння дозволяє підвищити ступінь стиснення, потужність і економічність двигуна.

Розподільний вал (див. рис. 11) служить для відкриття клапанів у певній послідовності у відповідності з порядком роботи двигуна.

Розподільні вали відливають із спеціального чавуну або відковують із сталі. Встановлюють його в отвори стінок і ребрах картера. Для цієї мети на валу є циліндричні шліфовані опорні шийки. Для зменшення тертя між шийками валу і опорами в отвори запресовують втулки, внутрішня поверхня яких покрита антифрикційним шаром.

Для попередження осьового зсуву вала при роботі двигуна між шестернею і передньою опорною шийкою вала встановлений фланець, який закріплений двома болтами до передньої стінки блока циліндрів (рис. 12). Всередині фланця на носку валу встановлено розпірне кільце, товщина якого трохи більше товщини фланця, в результаті чого досягається невелика осьове зміщення розподільного валу.

У двигуні КамАЗ-740 привід розподільного вала здійснюється від шестерні колінчастого вала через проміжні шестерні, розташовані на задньому торці блоку двигуна. Від осьового переміщення вал фіксується корпусом підшипника задньої опори, який кріпиться до блоку трьома болтами

 

У чотиритактних двигунах робочий процес відбувається за чотири ходи поршня або два оберти колінчастого вала, тобто за цей час повинні послідовно відкритися впускні і випускні клапани кожного циліндра, а це можливо, якщо кількість обертів розподільного вала буде 2 рази менша від кількості обертів колінчастого вала, тому діаметр шестерні, встановленої на розподільчому валу, роблять у 2 рази більшим, ніж діаметр шестерні колінчастого валу.

Клапани в циліндрах двигуна повинні відкриватися і закриватися у зависимости1 від напрямку руху і положення поршнів в циліндрі. При такті впуску, коли поршень рухається від в. м. т. до н. м. т., впускний клапан повинен бути відкритий, а при такті стиснення, розширення (робочого ходу) і випуску — закритий. Щоб забезпечити таку залежність, на шестернях газорозподільного механізму роблять мітки: на зубі шестерні колінчастого вала і між двома зубами шестерні розподільчого вала (рис. 13). При складання двигуна ці мітки повинні збігатися. В газорозподільному механізм двигуна КамАЗ-740 шестерні встановлюються також по мітках (рис. 14).

Штовхачі призначені для передавання зусилля від кулачків розподільного вала до штанг.

Штовхачі виготовлені у вигляді малих циліндричних склянок, у внутрішній частині яких є сферичні заглиблення для установки штанги. Виготовлені штовхачі з чавуну або сталі і розміщені в направляючих, виконаних в блоці циліндрів або знімними (КамАЗ-740). При роботі двигуна штовхачі весь час провертываются навколо своїх осей, що необхідно для їх рівномірного зносу. Обертання штовхача досягається за рахунок опуклої поверхні його нижньої ГОЛОВКИ і скошеної поверхні кулачка розподільного валу.

Штанги передають зусилля від штовхачів до коромисла і виконані у вигляді сталевих стрижнів з загартованими наконечниками (ЗІЛ-130) або дюралюмінієвих трубок із запресованими з обох сторін сталевими сферичними наконечниками. Наконечники впираються з одного боку в поглиблення штовхача, а з іншого — в сферичну поверхню болта коромисла.

Коромисла передають зусилля від штанги клапану. Виготовляють їх із сталі у вигляді двуплечевого важеля, посадженого на вісь. В отвір коромисла для зменшення тертя запресовують бронзову втулку. -Порожниста вісь закріплена в стояках на головці циліндрів. Від поздовжнього переміщення коромисло утримується циліндричною пружиною. На двигунах ЗИЛ-130 та ЗМЗ-53 коромисла не равноплечие. У коротке плече загорнутий регулювальний гвинт з контргайкою, упирається в сферичну поверхню наконечника штанги.

Клапани служать для періодичного відкриття і закриття отворів впускних і випускних каналів в залежності від положення поршнів в циліндрі і від порядку роботи двигуна.

В досліджуваних двигунах впускні і випускні канали виконані в головках циліндрів і закінчуються вставними гніздами з жароміцного чавуну.

Клапан (рис. 15) складається з головки і стержня. Головка має вузьку, скошену під кутом 45 або 30° крайку (робоча поверхня), звану фаскою. Фаска клапана повинна щільно прилягати до фаски сідла, для чого ці поверхні взаємно притирають.

Головки впускних і випускних клапанів мають неоднаковий діаметр. Для кращого наповнення циліндрів свіжим горючою сумішшю діаметр головки впускного клапана роблять більшим, ніж діаметр випускного. У зв’язку з тим що клапани під час роботи двигуна неоднаково нагріваються (випускний клапан, що омивається гарячими відпрацьованими газами, нагрівається більше), виготовляються вони з різного матеріалу: впускні клапани — з хромистої, випускні — з сильхромо-вої жаротривкої сталі. Для збільшення терміну служби випускних клапанів двигуна ЗІЛ-130 на їх робочу поверхню наплавлен жаростійкий сплав, стрижні виготовлені порожнистими і мають натрієве наповнення, що сприяє кращому відведенню тепла від головки клапана до його стрижню.

Стрижень клапана циліндричної форми, у верхній частині має виточку для деталей кріплення клапанної пружини. Стрижні клапанів поміщені в чавунних або металокерамічних напрямних втулках. Втулки запресовують в головку циліндрів і стопорять замковими кільцями.

Клапан притискається до сідла циліндричної сталевий, пружиною, яка має змінний крок витків, що необхідно для усунення її вібрації. Пружина однією стороною спирається на шайбу, розташовану на головці циліндрів, а іншою — на опорну шайбу. Опорна шайба утримується на стержні клапана двома конічними сухарями, внутрішній буртик яких входить у виточку стрижня клапана (див. рис. 15).

Для зменшення проникнення масла по стержнів клапанів камеру згоряння двигуна в опорних шайб встановлені гумові кільця або на стрижні клапанів надіті гумові ковпачки. Для рівномірного нагрівання та зносу клапана бажано, щоб при роботі двигуна він повертався.

У двигуні ЗМЗ-53 обертання клапана досягається установкою між опорною шайбою і сухарями розжареної конічної втулки, зовнішній конус якої не повністю збігається з внутрішнім конусом упорної шайби (див. рис. 15). Завдяки такій конструкції між втулкою і опорною шайбою виникає невелике тертя і при стисканні пружини, так як вона кілька скручується, клапан повертається.

Клапанна пружина впирається в опорну шайбу. Коли клапан закритий і тиск клапанної пружини невелика, дискова пружина вигнута зовнішнім краєм вгору, а внутрішнім впирається в заплечик корпусу.

При цьому кульки за допомогою пружин відтиснуті в канавках у крайнє положення.

При відкритті клапана тиск клапанної пружини зростає, випрямляючи через опорну шайбу дискову пружину. При цьому внутрішній край пружини відходить від заплечика корпусу і пружина клапана, спираючись на кульки, передає на них тиск, внаслідок чого кульки переміщуються в поглиблення канавок корпусу, викликаючи поворот дискової пружини і разом з нею опорної шайби клапанної пружини і клапана. Коли клапан закривається, всі деталі повертаються у вихідне положення.

У двигуні КамАЗ-740 клапан повертається за рахунок вібрації двох пружин з різним напрямком навивки.

На працюючому двигуні ЗМЗ-53 внаслідок неоднакового нагреаа різних деталей зазор може дещо змінюватися проти встановленого. Тому допускається для впускних клапанів 1 і 8-го циліндрів і випускних 4 і 5-го циліндрів встановлювати зазор 0,15…0,20 мм

Для отримання найбільшої потужності необхідно як можна краще заповнювати циліндрів горючою сумішшю і очищати їх від продуктів згоряння. З цією метою впускний клапан відкривається до приходу поршня у в. м. т. в кінці такту випуску, тобто з випередженням у межах 10 … 31° повороту колінчастого вала, а закривається після поршня в н. м. т. на початку такту стиснення, тобто із запізненням у 46 … 83°.

Тривалість відкриття впускного клапана становить 236 … 294° повороту колінчастого вала, що значно збільшує кількість поступаемой в циліндри горючої суміші або повітря. Вступ суміші або повітря до приходу поршня у в. м. т. в кінці такту випуску та після н. м. т. початку такту стиснення відбувається за рахунок інерційного натиску у впускному трубопроводі з часто повторюваних тактів в циліндрах.

Випускний клапан відкривається за 50 … 67° до приходу поршня в н. м. т. в кінці такту горіння — розширення і закривається після приходу поршня у в. м. т. такту випуску на 10 … 47°. Тривалість відкриття випускного клапана становить 240 … 294° повороту колінчастого валу. Випускний клапан відкривається раніше, так як тиск в кінці такту розширення невелика і воно використовується для очищення циліндрів від продуктів згоряння.

Після проходження поршнем в. м. т. будуть відпрацьовані гази продовжувати виходити за інерцією.

Моменти відкриття і закриття клапанів щодо мертвих точок, виражені в градусах повороту колінчастого вала, називають фазами газорозподілу.

На рис. 17 наведено діаграми фаз газорозподілу,1 яких видно, що в двигуні бувають моменти (в кінці такту випуску та початку такту впускання), коли обидва клапани відкриті. У цей час відбувається продування циліндрів свіжим зарядом горючої суміші або повітря для кращого очищення їх від продуктів згоряння. Цей період має назву — перекриття клапанів.

Робочий цикл восьмицилиндровых чотиритактних двигунів. Для плавної роботи многоцилиндрового двигуна і зменшення нерівномірних навантажень на колінчастий вал робочі процеси в різних циліндрах повинні відбуватися в певній послідовності. Послідовність чергування однойменних тактів в різних циліндрах двигуна називається порядком роботи.

Порядок роботи циліндрів двигуна залежить від розташування шийок колінчастого валу і кулачків розподільного валу.

Восьмициліндрові V-подібні двигуни мають порядок роботи циліндрів 1-5-4-2-6-3-7-8. У двигуні шатунні шийки колінчастого валу розташовані під кутом 90° (рис. 18). У цьому випадку однойменні такти будуть перекриватися в двох циліндрах на 90° або на половину ходу поршня. —

За перші пів-обороту робочий такт буде закінчуватися в восьмому циліндрі, повністю пройде в першому і почнеться в п’ятому циліндрі; за другі пів-обороту — закінчиться в п’ятому, повністю пройде в четвертому і почнеться у другому циліндрі, за треті пів-обороту — закінчиться в другому, повністю пройде в шостому і почнеться в третьому циліндрі, за четверті пів-обороту — закінчиться в третьому, повністю пройде в сьомому і почнеться у восьмому. В результаті такого великого перекриття робочих тактів в різних циліндрах восьмициліндрові V-подібні двигуни працюють дуже плавно.

Водій повинен знати порядок роботи циліндрів правильного приєднання проводів до свічок запалювання (ЗІЛ-130, ЗМЗ-53) або трубопроводів високого тиску (КамАЗ).

bibliograph.com.ua

Ремонт газорозподільного механізму. Головки циліндрів. Розподільчий механізм

Механізм газорозподілу потребує ремонту при зменшенні компресії в циліндрах із-за втрати герметичності клапанів, що супроводжується падіння потужності, збільшення витрати палива і утрудненим пуском холодного двигуна, димний вихлоп відразу після пуску, припиняються з початком стійкої роботи двигуна, підвищеною гучністю роботи клапанного механізму.

Рекомендується частіше проводити правку круга алмазом.

Після шліфування перевірити биття робочої фаски щодо осі отвору направляючої втулки, яке не повинно перевищувати 0,05 мм.

Для сідел випускних клапанів ширину робочої фаски довести до значень, вказаних на 1.19, зенкером А.94031 (кут 20°) і зенкером А.94092, яким усувається наклеп на внутрішньому діаметрі. Зенкери надіваються на шпиндель А.94058 і так само, як і при шліфуванні, центруються стрижнем А.94059.

У сідел впускних клапанів ширину робочої фаски довести до значень, вказаних на 1.19. Спочатку обробити внутрішню фаску зенкером А.94003 до отримання розміру 033, а потім фаску 20° зенкером А.94101 до отримання робочої фаски шириною 1,9-2,0 мм

Заміна направляючих втулок клапанів. Якщо монтажний зазор між направляючою втулкою та стержнем клапана перевищать (при зносі) 0,15 мм і не може бути усунутий тільки заміною клапана, необхідно замінити направляючу втулку, користуючись для цього оправленням А.60153/Р,

Для заміни двох направляючих втулок впускного і випускного клапанів 1-го і 4-го циліндрів слід відвернути дві шпильки кріплення корпусу підшипників розподільного вала, так як вони перешкоджають встановлення оправки.

Запресовувати направляючі втулки 3 (див. 1.18) з надітим стопорним кільцем 2 до упору в площину Б головки циліндрів.

Після запресовування розгорнути отвори в направляючих втулках розгортками А.90310/1 (для втулок впускних клапанів) і А.90310/2 (для втулок випускних клапанів). Потім прошліфувати сідло клапана і довести ширину робочої фаски до потрібних розмірів, як зазначено вище.

Ремонт розподільного механізму двигуна 2106

Шліфування робочої фаски клапана. Перевірити, чи не занадто чи зношена і не пошкоджена робоча фаска. При шліфуванні робочої фаски клапана на шліфувальному верстаті витримати кут фаски, рівний 45о30’±5′, і простежити, щоб товщина циліндричної частини тарілки після шліфування була не менше 0,5 мм.

Перевірка пружності пружин клапанного механізму. Для нових пружин зусилля повинне складати: (2,89 ±0,15) кгс-для великої пружини при довжині 33,7 мм і (4,61 ±0,23) кгс при довжині 24 мм; (1,39±0,07) кгс — для малої пружини при довжині 29,7 мм і (2,81±0,Т4) кгс при довжині 20 мм

 

Для пружин важелів (1.20) розмір А (пружина в вільному стані) має бути 35 мм, а розмір Б під навантаженням (5,5 ±0,6) кгс — 43 мм. Якщо зусилля пружини на 10% менше зусилля нових пружин, то пружину необхідно замінити.

Перевірка технічного стану важелів клапанів. Якщо на робочих поверхнях важелів з’явилися задираки або ризики, їх подальше використання неприпустимо і необхідна заміна важеля новим.

Перевірка технічного стану розподільного валу. Промитий і висушений розподільний вал оглянути і заміряти діаметри шийок (див. табл. 1.4). При наявності задирів на кулачках вал для подальшої експлуатації непридатний.

Встановити розподільний вал крайніми шийками на дві призми, поміщені на повірочної плиті, і заміряти індикатором радіальне биття середніх шийок, яке не повинно перевищувати 0,02 мм

При зносі вал не може бути підданий ремонтним перешлифовкам. Межі допустимих зносів вказані в табл. 1.4. У разі коли зазори перевищують допустимі, вал необхідно замінити. Якщо зазор між шийками розподільного валу і опорами перевищує 0,2 мм, замінити корпус підшипників.

Регулювання зазору між важелями і кулачками розподільного валу. Зазори регулювати на холодному двигуні, попередньо відрегулювавши натяг ланцюга. Після регулювання зазор повинен бути 0,14-0,17 мм

Перед регулюванням повернути колінчастий вал за годинниковою стрілкою до збігу мітки на зірочці розподільного валу з міткою на корпусі підшипників, що буде відповідати кінця такту стиснення в 4-му циліндрі. У цьому положенні регулюються зазор у випускного клапана 4-го циліндра (8-й кулачок) і впускного клапана 3-го циліндра (6-й кулачок).

Послабити контргайку регулювального болта важеля, вставити між важелем і кулачком розподільного валу плоский щуп А.95111 товщиною 0,15 мм і гайковим ключем або загортати отвертывать болт з подальшим затягуванням контргайки до тих пір, поки при затягнутою контргайке щуп не буде входити з легким стисненням.

Після регулювання зазору в випускного клапана 4-го циліндрів і впускного клапана 3-го циліндра послідовно провертати колінчастий вал на 180° і регулювати зазори, дотримуючись черговості, зазначену в табл. 1.9.

Перевірка технічного стану ланцюга приводу розподільного валу. Операція здійснюється шляхом надягання ланцюга на ролики, що мають діаметр (31,72 + 0,0!) мм. Відстань між осями роликів для нової ланцюга має становити 95±o’.i мм. Якщо ланцюг витягнулася понад 499,4 мм, її слід замінити.

Перевірка технічного стану натяжителя. При перевірці технічного стану натягувача ланцюга звернути увагу на стан сполучаються поверхонь. Наявність зади-рів і глибоких рисок неприпустимо.

Для розбирання натягувача ланцюга зняти колначковую гайку 1 (1.21), сухар 9 і пружинне кільце 10, потім вийняти плунжер 7, пружину 8 і стрижень 2 разом з пружиною 3 та шайбою 6.

Зборку робити в зворотній послідовності. Пружність пружини натяжителя повинна відповідати (1,25 ±0,06) кгс при довжині пружини 47 мм (1,85±0,1) кг при довжині 40 мм (у вільному стані довжина пружини повинна становити 62 мм). При меншій пружності пружину замінити.

Перевірити, чи немає підвищеного зносу на черевику 5 і успокоителе цінуй 4. При необхідності їх замінити.

Ремонт головки циліндрів двигуна 331

Розбирання і збірка головки циліндрів.

1. Закріпити головку циліндрів

в лещатах.

2. Відвернути гвинти кріплення

упорного фланця розподільно

го валу і зняти фланець.

3. Расконтрить і вивернути регулю

ровочные гвинти коромисел до поло

вання, коли сферичні кінці

увійшли в різьбові отвори, зняти

наконечники стержнів клапанів. За

мітити все коромисла і розпір

ві втулки для того, щоб при

складання встановити їх на колишнє

місце.

4. Ударом молотка по оправці,

виготовленої з бронзи або дюра

люминия, вибити осі коромисел з

отвори в голівці і зняти коро

мысла, пружини осей і розпірні

втулки, вийняти розподільчий

вал.

5. Позначити кожен клапан поряд

ковым номером циліндра, щоб при

складання встановити їх на колишнє

місце.

6. Стиснути пружини клапанів з’їм

ніком, зняти сухарі зі стрижня

клапана, послабити натиск знімача

на пружини і звільнити їх. Зняти

знімач і пружини та разом з

релкой клапана і захисним колпа

ком, вийняти клапан з направляю

щей втулки. При знятті клапанів

рекомендується використовувати зйомник

9680-2449 (1.22), службовець для

стиснення пружин.

Тим же способом знімаються всі інші клапани.

Складання головки циліндрів робити в зворотній послідовності. При цьому після кожної розбирання клапанного механізму слід робити заміну ущільнювальних шайб новими. Остаточну перевірку гумових ущільнень тарілки пружин клапанів проводити після складання головки циліндрів.

Для цього головку встановити так, щоб осі кожного ряду клапанів були по черзі вертикальні, і у зазори між сухарями калити бензин. Якщо бензин протягом 20 хв залишається в зазорах між сухарями, то гумові шайби забезпечують ущільнення. В іншому випадку у клапанів, де просочується бензин, замінити ущільнювальні шайби.

При установці направляючі втулки клапанів стрижні клапанів обов’язково змастити графитной мастилом.

Встановлення коромисел та розпірних втулок виробляти згідно з мітками, зробленими при розбиранні, а осі коромисел відповідно до вибитим позначенням, як показано на 1.9. Перед установкою на осі коромисел поверхні отворів в коромислах змастити графитной мастилом.

Шліфування робочих фасок сідел клапанів. Проводиться обов’язково при заміні направляючих втулок клапанів, а також при великому зносі і битті фасок сідел відносно осі отворів направляючих втулок.

Для шліфування використовувати шліфувальну машинку з електричним приводом, яка повинна мати набір абразивних кругів з конусами 90, 120, 60ті і набір спеціальних оправок, що вставляються в отвори направляючих втулок і пристосування для правки абразивних кругів і для перевірки биття фаски. Перед тим, як приступити до шліфування фаски, підібрати для оправлення отвори в напрямній втулці, щільно входить в неї. Подача абразивного інструменту проводиться вручну, а шліфування ведеться до тих пір, поки абразивний круг не почне знімати метал сідла рівномірно по всій окружності фаски.

Після шліфування перевірити биття робочої фаски щодо осі направляючої втулки, яке не повинно перевищувати 0,05 мм Розміри фасок сідел показано на 1.23.

Далі необхідно перевірити ширину і місце розташування на фасці поверхні дотику головки клапана з сідлом. Для цього нанести на сідло клапана тонкий шар фарби і вставити в направляючу втулку відповідний клапан і провернути його, притискаючи до сідла.

Вважається, що клапан добре сидить у сідлі, якщо утворився на голівці клапана поясок фарби розташовується в середній частини фаски, а ширина паска знаходиться в межах 1,2-1,5 мм як для впускного, так і для випускного клапанів.

Якщо зазначена вимога не виконана, сідло клапана прошліфувати додатково. При цьому абразивний круг в залежності від того, куди потрібно змістити робочу фаску сідла клапана, повинен мати конус 60 або 120° (див. 1.23).

Заміна направляючих втулок клапанів. Заміну втулки клапана здійснюють, якщо її знос складе більше 0,04 мм. Порядок заміни наступний.

1. Спеціальною оправкою выпрес-совывать напрямну втулку з головки циліндрів. Оправлення можна виточити із сталевого прутка діаметром 15 мм і довжиною 180 мм, обточив один кінець до діаметру 8,9_о,о5 мм на довжині 59 мм, причому в місці сполучення циліндричних поверхонь повинно бути виконано поднутрение з кутом 30°.

2. Встановити головку на сверлиль

ний верстат, що має похилий

стіл. Нахил столу (26°±5) уста

новити так, щоб шпиндель верстата

був на осі отвори в голівці

циліндрів під направляючу втул

ку клапана.

3. В головці циліндрів отвір,

з якого пресована втулка,

розгорнути до діаметра 15,120-

15,142 мм.

4. Запресувати в розгорнуте від

верстие ремонтну втулку, що має

зовнішній діаметр, збільшений

на 0,15 мм (15,172-15,184 мм).

Запресовування виробляти з

міццю оправки, застосованої

для випресовки. Перед запрессов

кою направляючі втулки, ви

лені з металокераміки, предва

рительно просочити у моторному мас

ле протягом не менше 1,5 ч. При

запресовуванні витримати розмір 16,5

мм від верхнього торця направляючої

втулки до поверхні під опорні

тарілки пружин на голівці циліндр

рів.

5. Розгорнути отвір у запресованої втулки до діаметра 8,008 — 8,026 мм. При цьому овальність і конусоподібність не повинні бути більше 0,006 мм. Після розгортання отвору перевірити прямолінійність оправленням діаметром 7,995 мм, яка повинна вільно проходити на всю довжину втулки.

Ремонт розподільного механізму двигуна 331

Шліфування робочої фаски клапана. Проводиться, коли на поверхні фаски є сліди прогару, раковини і інші пошкодження. При шліфуванні робочої фаски клапана на шліфувальному верстаті слід стежити, щоб фаска не виходила на вістрі і завжди залишався циліндричний пасок не менше 0,5 мм.

Після шліфування перевірити биття робочої фаски і стрижня клапана, які не повинні перевищувати 0,02 мм

Перевірка пружності пружин клапанів. Для нових пружин зусилля повинне бути:

для великої пружини 40,7-47,3 кгс при довжині 27,5 мм і 16,3- 18,9 кг при довжині 36,5 мм;

•для малої пружини 24,6-28,6 кг при довжині 25,5 мм і 10,2- 11,8 кг при довжині 34,5 мм.

Якщо при перевірці виявиться, що зусилля пружини буде на 10% менше зусилля нових пружин, то їх необхідно замінити.

Після шліфування робочих фасок сідел клапанів при складанні клапанного механізму під опорні тарілки пружин необхідно підкласти додаткові шайби. Товщину вибирати так, щоб при закритому клапані довжина великої пружини була 36,5 мм.

Перевірка технічного стану коромисел і їх осей. Коромисло перевірити по внутрішньому діаметру отвору і за величиною сходинки на циліндричній поверхні

опорної п’яти. Вісь коромисел перевірити по зовнішньому діаметру. Допустимі значення зносу діаметра отвору в коромислі і зовнішнього діаметра осі наведено в табл. 1.5. На циліндричній поверхні опорної п’яти коромисла допускається знос не більше 0,05 мм (глибина канавки середньої частини). Осі і коромисла, що мають зноси більше допустимих, замінити на нові.

Перевірка технічного стану розподільного валу. Промитий і насухо протертий розподільний вал оглянути, заміряти діаметри шийок і оцінити стан поверхонь кулачків, шийок і ексцентрика приводу паливного насоса. При наявності задирів на поверхні кулачків вал для подальшої експлуатації непридатний.

Шліфування шийок валу і кулачків при їх зносі під ремонтний розмір не передбачено. Межі допустимих износо.в вказані в табл. 1.5. У разі коли зноси перевищують допустимі, вал замінити.

Регулювання зазору між торцями наконечників регулювальних болтів коромисел і стрижнем клапана. Регулювання теплових зазорів проводити тільки на холодному двигуні при температурі охолоджуючої рідини в системі охолодження двигуна 15-25 °С. Зазори між торцями наконечників регулювальних болтів коромисел і стержнів клапанів повинні бути для впускних і випускних клапанів 0,15 мм. При досягнення нормального теплового режиму на працюючому двигуні (температура охолоджуючої рідини в головці циліндрів 80 °С) зазори стануть нормальними 0,2 мм. Регулювання теплових зазорів проводити в наступному порядку.

1, Встановити поршень 1-го циліндра в положення ВМТ такту стиснення (обидва клапани закриті), провернувши колінчастий вал двигуна за храповик так, щоб мітка 2 (див. 1.15) на ободі шківа колінчастого вала збіглася з вістрям

інсталяційного штифта / або ребром припливу (залежно від конструкції встановленої на двигуні нижньої кришки розподільних зірочок), розташованого на нижній кришці розподільних зірочок.

2. Відрегулювати зазори між

торцями наконечників регулировоч

вих болтів коромисел і стрижнями

клапанів (впускного і випускного),

для чого відпустити контргайку регу

лировочного болта коромисла і вра

скорочувати регулювальний болт спеціаль

вим торцевим ключем до отримання

необхідного зазору, забезпечуваного

відповідної щупа товщиною

( 1.24). Затягнути контргайки

регулювальних болтів коромисел і

знову перевірити плоским щупом

зазори.

3. Провернути колінчастий вал рів

але на половину обороту, і отрегули

ровать зазори між наконечниками

регулювальних болтів і стрижнями

клапанів 3-го циліндра. Піду

складовими поворотами колінчастого вала

також на половину обороту устано

віть поршні 4-го, а потім 2-го

циліндра в положення ВМТ такту

стиснення, відрегулювати і перевірити

зазори в клапанному механізмі ука

пов’язаних циліндрів.

Перевірка технічного стану ланцюга приводу розподільного вала двигуна.

Перевірка ланцюга (1.25) здійснюється виміром її довжини. Для

цього роз’єднати одну ланку ланцюга і перевірити довжину ланцюга, розтягнутої зусиллям 14 кгс. Довжина ка ділянці, рівній 50 ланкам, не повинна перевищувати 480 мм (по осях отворів крайніх ланок).

Якщо довжина ланцюга перевищує вказане значення, то ланцюг необхідно замінити новою. Перед установкою на двигун ланцюг обов’язково змастити, зануривши її в моторне масло.

bibliograph.com.ua

Система мащення двигуна внутрішнього згоряння — Вікіпедія

Схема системи мащення ДВЗ з примусовою подачею мастильної оливи

Систе́ма ма́щення двигуна́ вну́трішнього згоря́ння — система мащення, яка призначена для зменшення тертя між спряженими деталями двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) шляхом подачі моторної (мастильної) оливи у зони тертя. Крім виконання основної функції система мащення забезпечує охолодження деталей двигуна, видалення продуктів зносу та згоряння палива й оливи, захист деталей двигуна від корозії.

Види систем мащення ДВЗ[ред. | ред. код]

Сукупність пристроїв, що забезпечують безперервне надходження мастильної оливи до вузлів тертя та її кондиціювання, становить систему мащення ДВЗ. Залежно від типу двигуна, його навантаженості й потужності застосовують різні системи змащення, основною ознакою класифікації яких служить спосіб підведення мастильного матеріалу до корінних і шатунних підшипників колінчастого вала.

Усі схеми мащення у двигунах внутрішнього згоряння за принципом мащення можна об’єднати у такі різновиди:

  • мащення 2-тактних двигунів,
  • картерне мащення розбризкуванням,
  • мащення з примусовою подачею моторної оливи під тиском у зони тертя,
  • комбіноване мащення, реалізоване поєднанням двох останніх методів.

Мащення 2-тактних двигунів[ред. | ред. код]

У малих двигунах з кривошипно-камерним продуванням система мащення має свої суттєві особливості. Мастильна олива найчастіше подається в них разом з бензином, до якого вона домішується перед заправленням бензобака, чи в інший спосіб. Тому потік паливної суміші, що надходить у кривошипну камеру, несе з собою певну кількість оливи. При попаданні такої суміші на гарячі стінки циліндра бензин випаровується, а крапельки оливи, що залишилися, утворюють на стінці мастильну плівку. Підшипники кривошипно-шатунного механізму також змащуються крапельками паливної суміші, що містить оливу.

Залежно від способу мащення та потрібної кількості оливи вона додається до бензину у пропорціях від 1:25 до 1:50 або менше. Підмішування однієї частини оливи до 50 частин бензину при повних навантаженнях зазвичай є достатнім для змащення дзеркала циліндра, але не завжди забезпечує потрібне мащення підшипників вала двигуна. У зв’язку з цим до корінних підшипників інколи подають суміш у більшій мірі збагачену оливою. Для цього використовують осілу на стінки впускного патрубка плівку оливи, яка збирається і подається до підшипників спеціальними трубками.

На одній з моделей двотактного двигуна легкового авто шведської компанії «Saab» знайшло застосування індивідуальне мащення підшипників через канали, куди олива подається насосом з окремого масляного бачка. Продуктивність насоса обрана такою, що кількість оливи, яка подається, з бензином становить пропорцію 1:50—1:60. У цьому випадку олива до пального попередньо не підмішується. Метод подавання оливи насосами при кривошипно-камерному продуванні у 2-тактних двигунах застосовується все частіше. Оливу часто подають у впускний патрубок і залежно від навантаження змінюють її співвідношення з бензином у широких межах (1/25÷1/200), що помітно зменшує витрату оливи, а також димність і токсичність відпрацьованих газів.

Мащення розбризкуванням[ред. | ред. код]

У системах мащення розбризкуванням (англ. splash lubrication system) оливний насос відсутній, а розбризкування мастильної оливи здійснюється обертовими деталями двигуна — найчастіше колінчастим валом. В результаті цього у просторі картера утворюється оливний туман, що проникає у зазори між тертьовими поверхнями й змащує їх. При цьому інтенсивність і якість мащення залежать від рівня оливи в картері та положення двигуна. Для підвищення ефективності такого мащення на нижніх (кривошипних) головках шатунів можуть виконуватись зачерпувальні заглибини. Газорозподільний механізм такого двигуна може розташовуватись у затопленому оливою відсіку або бути відкритим у бік колінчастого вала для інтенсивного потрапляння на нього бризок оливи, яка потім стікає назад у картер. Окремо система мащення розбризкуванням застосовується у невеликих малонавантажених 4-тактних двигунах, але найчастіше вона використовується у поєднанні з примусовою подачею оливи. Цей спосіб мащення ще носить назву «картерне мащення».

Мащення примусовим подаванням оливи[ред. | ред. код]

У примусовій системі мащення (також називається «система мащення під тиском», англ. forced lubrication system, pressurized lubrication system), змащення здійснюється у замкнутому контурі, яким транспортується моторна олива до поверхонь, що обслуговуються системою, а потім повертається олива назад у резервуар. Допоміжне обладнання двигуна зазвичай не обслуговується цією системою; наприклад, електричний генератор може використовувати підшипники кочення закритого типу із заповненням власним мастильним матеріалом. Резервуаром для оливи зазвичай служить піддон картера, у цьому випадку систему мащення називають «системою з мокрим картером». Коли використовується для оливи інший резервуар, картер все ж збирає її, але вона постійно відкачується спеціальним насосом; ця система носить назву «система мащення із сухим картером».

Системи з примусовим мащенням у комбінації з мащенням шляхом розбризкування використовуються у двигунах внутрішнього згоряння найчастіше. У наступних розділах подається опис будови та принципу роботи саме таких систем.

Будова системи мащення з примусовим подаванням моторної оливи[ред. | ред. код]

Система мащення ДВЗ з подаванням моторної оливи під тиском містить піддон картера двигуна із оливозабірником, оливний насос, оливний фільтр, оливний радіатор, котрі сполучені між собою магістралями та каналами.

Піддон картера двигуна призначений для зберігання моторної оливи. Рівень оливи у піддоні контролюється за допомогою щупа, а також за допомогою датчиків рівня; температура — за допомогою датчиків температури.

Оливний насос призначений для закачування оливи у систему та створення тиску. Він може урухомлюватись від колінчастого вала двигуна, розподільного вала або додаткового приводного вала. Найбільше застосування на двигунах отримали оливні насоси шестеренного типу.

Оливний фільтр служить для очищення оливи від продуктів зносу і нагару. Очищення оливи відбувається за допомогою фільтрувального елемента, який підлягає заміні при заміні моторної оливи.

Для охолодження моторної оливи може використовуватись оливний радіатор. Охолодження оливи у радіаторі здійснюється охолоджувальною рідиною системи охолодження або потоком повітря.

Тиск оливи у системі контролюється спеціальним датчиком тиску, встановленим в оливній магістралі і сигнал від нього індикується на панелі приладів сигнальною лампочкою у випадку аварійного падіння тиску. На автомобілях також може встановлюватись покажчик значень тиску оливи. Датчик тиску оливи може бути підключений до блока керування двигуном, який при небезпечному зниженні тиску оливи може заглушити двигун.

На двигунах встановлюється також датчик рівня оливи у картері і відповідна йому сигнальна лампочка на панелі приладів. Інколи на двигунах встановлюється датчик температури оливи.

Для підтримання сталого робочого тиску у системі мащення використовується один або декілька редукційних (перепускних) клапанів. Такі клапани зазвичай поміщаються безпосередньо в елементах системи: оливному насосі або оливному фільтрі.

У сучасних двигунах застосовується комбінована система мащення, у якій частина деталей змащується подаванням оливи під тиском, а друга частина — розбризкуванням чи самопливом.

Змащення двигуна відбувається за циркуляційною схемою. При роботі двигуна оливний насос закачує оливу в систему. Під тиском олива подається в оливний фільтр, де очищається від механічних домішок. Потім каналами вона надходить до корінних і шатунних шийок (підшипників) колінчастого вала, опор розподільного вала, верхньої головки шатуна для змащення поршневого пальця.

На робочу поверхню циліндра олива подається через отвори у нижній головці шатуна або за допомогою спеціальних форсунок.

Інші частини двигуна змащуються розбризкуванням. Олива, що витікає через зазори у з’єднаннях, розбризкується рухомими частинами кривошипно-шатунного та газорозподільного механізмів. При цьому утворюється оливний туман, що осідає на інші деталі двигуна та змащує їх.

Під дією сили тяжіння олива стікає у піддон, де її знову засмоктує насос через забірник оливи і кругообіг оливи продовжується.

На деяких спортивних і позашляхових автомобілях а також дорожніх машинах застосовується система мащення із сухим картером. У даній конструкції олива зберігається в спеціальному оливному баку, куди закачується з картера двигуна насосом. Картер двигуна завжди залишається без оливи (звідси і походить термін «сухий картер»). Застосування даної конструкції забезпечує стабільну роботу системи мащення у всіх режимах, незалежно від положення забірника оливи та її рівня у картері.

  • Абрамчук Ф. І., Гутаревич Ю. Ф., Долганов К. Є., Тимченко І. І. Автомобільні двигуни: Підручник. — К.: Арістей, 2006. — 476 с. — ISBN 966-8458-26-5.
  • Автомобільні двигуни: навч. посіб. / Р. В. Зінько, Б. Р. Бучківський, В. М. Зіркевич, А. М. Андрієнко ; М-во оборони України, Акад. сухопут. військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного. — Л. : [АСВ], 2011. — 189 с.
  • Пильов В. О., Шеховцов А. Ф.  Двигуни внутрішнього згоряння: Серія підручників. — Т. 4. Основи САПР ДВЗ.
  • Марченко А. П., Рязанцев М. К., Шеховцов А. Ф.  Двигуни внутрішнього згоряння: Серія підручників у 6 томах. — Т. 1. Розробка конструкцій форсованих двигунів наземних транспортних машин.
  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
  • Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. — К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1.

uk.wikipedia.org

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о