Фази газорозподілу

ГРМ

Тема 4.

Заняття 2

План

1. Призначення та будова деталей ГРМ: клапанів, напрямних втулок клапанів,
пружин клапанів та деталей їх кріпленя, сідел клапанів.

2. Тепловий зазор в ГРМ і вплив його на роботу двигуна.

3. Призначення, будова і робота механізму обертання випускного клапана двигуна
ЗІЛ-508.

4. Конструктивні та технологічні міроприємстав, які забезпечують підвищення
надійності і довговічності деталей ГРМ.

5. Фази газорозподілу та їх вплив на роботу двигуна.

1. Клапани. Призначення клапана - відкривати і закривати впускний і випускний отвори. Клапани рзміщенні в головці блока (з верхнім розтані.) і блоку циліндрів (з нижнім). Осн. частинами клапана явл. головка і стержень. Клапан повинен надійно ізолювати циліндр під час тактів стиску і робочого ходу від впускного або випускного трубопроводу і здійснювати в відкритому стані найменшіий опір руху газів. Плавний перехід від головки клапана до його стержня зменшує опір клапана при обтіканні його газами. Для того щоб клапан щільно прилягав до сідла на його головці виконують фаску, яку шліфують і притирають до фаски сідла.

Головки (або тарілки) впускного і випускного клапанів можуть бути як однакового діамера так і різного. Зазвичай головку впускного клапана виконують більшою, для кращого наповнення циліндра. Наприклад: ГАЗ-53 О впуск.47. мм О вин.36 мм

КамАЗ-740 О впуск. 51 мм О вик. 46 мм.

Клапани працюють при високій т-рі і зазнаютть корозійної дії газів. В особливо важких умовах працюють випускні клапани. Тому метал, що використсовують для їх виготовлення повинен бути корозійно і зносостійким. Цим вимогам задовільняє високолегована сталь. Напрямні втулки клапанів. Стержень клапана переміщується в направляючій втулці, яка забезпечує посадку клапана на сідло без переходу. В більшості двигунів викорст. пористі порошкові втулки, які володіють хорошими антифрикційнииими властивостями.

Стержні клапанів КамАЗ-740 на довжині 120 мм від торця графітизовані. Стержні впускного і випускного клапанів хромують (ЗІЛ-130).

Всі ці технологічні і конструктивні міроприємства підвищують надійність клапанногго механізму.

Пружини клапанів. На кінці стержня клапана є виточка для з'єднання з пружиною (яка постійно знаходиться в стиснутому стані) і клапаном за допомогою сухарів і тарілки. Пружина клапана сприяє його щільній посадці на сідло і притискує штовхач до кулачка розподільного валу. Пружина має постійний крок. Для запобігання вібрації клапана при високій частоті обертання колінвала крок витків роблять змінним.

Кінець пружини з меншим кроком повернутий вниз в сторону головки клапана. Інколи на клапан встановлюють не одну, а дві пружини з різним напрямком набивки з метою запобігання заклинування (ЯМЗ-236 і КамАЗ-740).

При наявності двох пружин зменшуюється їх довжина, підвищується надійність двигуна (при поломці однієї пружини клапан буде утримуватись іншою), і покращуєтся резонансна х-ка клапанного механізму.

В з'єднанні клапана з пружинами за допомогою сухарів і тарілки використ. конічна втулка (ЯМЗ—236, КамАЗ-740, ЗМЗ-53 і ін.) яку щільно обхвачує сухарі. Тарілка опирається на торець конічної втулки, а в фланець тарілки опирається одна або дві пружини. На стержень впускного клапана (напр. двиг. авто. ГАЗ-24) одягають ковпачок з маслостійкої гуми для усун. можливого підсосу масла (при тактах випуску) в камеру згор. ч-з зазор між втулкою і стержнем. З цією метою на верхній част. напр, втулки (двиг. КамАЗ-740) всановл. ущільнюючу манжету.

Випускний клапан двиг. авто.ЗІЛ-130 має жаростійку направку на фасці не дивлячись на те, що він вигот. з жаростійкої сталі.

В стержні клапана просвердлено глухий отвір, який заповн. на 1/2 або на 2/3 нагрівом наповнювачем і закритий заглушкою. Під час роботи двиг. натрій плавиься (t плавл. = 98°С) і перетвор. рідину. При звор.-пост. рухові клапана в направл. втулці натрій переміщуєься, омиває головку клапана і відводить від неї теплову до стержня і втулки. При охолдж. клапана підвищ, надійність його роботи, і як наслідок роботи двигуна.

Сідла клапанів. Відпрацьовані гази визивають корозію і підвищ, знос сідел випускних клапанів, тому сідла виготов, вставними із жаростійкого чавуну. Якщо двигун має ГРМ з верхніми клапанами і головку блока, відлиту з алюм. сплаву, то під всі клапани в головці блока запресовують сідла з жаростійкого чавуну ((двиг. ГАЗ, ЗІЛ, КамАЗ).

В дизелі МЗ-236 під випускні клапани також запресовані сідла.

2. Якщо клапан закритий, то між кінцем його стержня і регул, гвинтом штовхача, або між кінцем стержня клапана і бойком коромисла повинен бути певний тепловий зазор. В двиг. з нижніми клапанами для їх норм, роботи встановл. відпов. тепловий зазор регул, гвинтом, який ввернутий в штовхач. В двиг. з верхніми клапанами для регулюв. теплового зазору служить гвинт, ввернутий в коротке плече коромисла. Тепловий зазор для впускних і випускних клапанів в холодних двигунів авто. ГАЗ-53, ЗІЛ-130,МАЗ-5335 рівний 0,25-0,3 мм. Якщо теплові зазори під час роботи двиг. збільшується, то клапани починають стукати і погірш, наповнення циліндрів свіжим зарядом і їх очистка від відпрацьов. газів. Пр зменш, теплових зазоріввклапани нещільно прилягают до сідел, і їх фаски обгорають. Потужність двигуна в обох випадках знижується, а також порушуюься фази газорозподілу. Теплові зазори регулюють при такті стиску, коли поршень першого цил. знах. в ВМТ і обидва клапани закриті.

Регулювання здійснююь звичайно за допомогою щупа потр. товщини згідно порядку роботи цилиндрів двигуна (1-2-4-3 ГАЗ-24; 1-3-4-2 ВАЗ, Москвич; 15362 (ГАЗ-52); 142536 (ЯМЗ-236); 15426378 (ГАЗ, ЗІЛ, КамАЗ, ЯМЗ-238) або по рекомендації заводу виготовл. відповідного конкретого автомобіля.

З.Механізми обертання випускного клапана використ. для підвищення надійності випускних клапанів. Пи цьому усувається можливість утвор. нагару на робочій фасці випускного клапана. Під час роботи двигуна випускний клапан примусово повертається спеціальним мех-мом, корпус якого розміщений в головці блока.

В корпусі по колу розміщено 5 похилих заглиблень для кульок із зворотніми пружинами. На верхню частину корпуса одягнуті з зазором дискова пружина і опорна шайба. Пружина клапана одним кінцем опираєься на тарілку, а іншим на опорну шайбу.

Якщо клапан закритий, то зусилля пружини клапана через опорну шайбу передаєьтся дисковій пружині. Внутрішньою кромкою дискова пружина опирається на заплечики корпуса, а на її зовнішню кромку діє пружина клапана через опорну шайбу.

При відкритті клапана його пружина спускається, і зусилля що передається дисковій пружині зростає. Пружина випрямляється, і між її внутр. кромкою і заплечиками корпуса заявляється зазор. Після випрямлення дискової пружини на кульки передається зусилля двох пружин. Кульки передаються по похилих заглибленнях корпуса і стискають зворотні пружини повертаючи (в наслідок тертя) дискову пружину разом з опорною шайбою, яка в свою чергу викликає поворот пружини клапана разом з клапаном. Під час закриття клапана його пружина розпрямлюється, тиск зменшується і прогин дискової пружини зростає. Дискова пружина внутр. комкою опирається на заплечики корпуса і звільняє кульки, які поверт. в вихідне положення під дією зворотніх пружин.

4. Самостійно.

При розгляді роб. циклів двигунів було умовно прийнято, що відкриття і закриття клапанів відбув, в ВМТ і НМТ. В дійсності моменти відкриття і закриття капанів не співпадають з положенням поршнів в мертвих точках. Клапани відкриваються і закриваються з деяким, іноді дуже значним випередженням або запізненням, що небхідно для покращення наповнення циліндрів горючою сумішшю (карб.) або чистм повітрям (дизелі) і кращої очистки їх від відпрацьованих газів.

Моменти відкриття і закриття клапанів виражені в градусах кута повороту колінчатого вала по відношенню до відповідних мертвих точок наз. фазами газорозподілу і зображують у вигляді кругових діаграм.

Розглянемо загальну діаграму: клапан при впуску свіжого заряду (карб.) або чистого повітря (диз.) відкрив, з випередженням на кут а (т. 1), для кращого наповнення циліндра. Закривається впускний клапан

з запізненням на кут 5 (т.2),тобто поршень і кривошип вала проходять НМТ і здійсн. такт стиску.

Випускний клапан вікрив. (т.З) до приходу кривошипа і поршня в НМТ, тобто з випередженням (у).Поршень ще рух-ся вниз, а відпр. гази вже виходять за pax. різниці тисків. При цьому затрач. менша робота на видал. відпрац. газів. Закриття випускного клапана (т.4) відбув з запізненням (кут. В) після переходу кривошипом вала і поршнем ВМТ. Тут викор. відсмоктуюча дія потоку газів в випускному трубопроводі.

Аналізуючи діаграму бачимо що на протязі деякого часу, за який колінвал повертається на

деякий кут ОС+В відкриті обидва клапани - випускний і впускний.

Цей період наз. перекриттям клапанів сам кут (а+В) при якому обидва капани відкриті назив. кутом перекриття клапанів.

Дата добавления: 2014-11-20