Газораспределительный механизм. Назначение, деталии узлы ГРМ
Газораспределительный механизм
Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в камеры сгорания горючей смеси (карбюраторные и газосмесительные двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) и выпуска из них отработавших газов.
Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Они могут быть с верхним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их обслуживания, позволяет получить компактную камеру сгорания и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.
Газораспределительный механизм (рис. 8) состоит из:
• распределительного вала;
• механизма привода распределительного вала;
• клапанного механизма.
Рис. 8. Газораспределительный механизм V-образного двигателя
с верхним расположением клапанов
Работу газораспределительного механизма рассмотрим на примере двигателя с V-образным расположением цилиндров.
Распределительный вал находится в «развале» блока двигателя, то есть между его правым и левым рядами цилиндров, и приводится во вращение от коленчатого вала через
блок распределительных шестерен. При цепном или ременном приводе вращение распределительного вала осуществляется с помощью соответственно цепной или зубчатой ременной передачи (рис. 9).
При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе со штангой. Верхний конец штанги надавливает на регулировочный винт, установленный во внутреннем плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь на своей оси, наружным плечом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие впускного или выпускного клапана в головке цилиндров строго в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров.
Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, которые выражаются в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы газораспределения подбирают опытным путем в зависимости от числа оборотов двигателя и конструкции впускных и выпускных патрубков.
Заводы-изготовители указывают фазы газораспределения для своих двигателей в виде таблиц или диаграмм. Правильность установки газораспределительного механизма определяется по установочным меткам, которые располагаются на распределительных шестернях или приводном шкиве блока цилиндров двигателя. Отклонение при установке фаз приводит к выходу из строя клапанов или двигателя в целом. Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении регламентируемого теплового зазора в клапанном механизме данной модели двигателя. Нарушение величины этого зазора приводит к ускоренному износу клапанного механизма и потери мощности двигателя.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.
Детали газораспределительного механизма двигателя A3ЛK-412:
1 — ось коромысел выпускных клапанов; 2 и 12 — шайбы; 3 — втулки; 4 — пружины; 5 — коромысла; 6 — болт; 7 — планка; 8 — звездочка; 9 — штифт; 10 — распределительный вал; 11 — винт; 13 — установочный фланец; 14 — контргайка; 15 — нажимной винт; 16 — колпачок; 17 — сухари; 18 — наконечник клапана; 19 — упорная шайба; 20 и 23 — опорные шайбы; 21 — внутренняя пружина клапана; 22 — наружная пружина клапана; 24 — направляющие втулки; 25 — седло выпускного клапана; 26 — седло впускного клапана; 27 — выпускной клапан; 28 — впускной клапан; 29 — ось коромысел впускных клапанов.
Рис. 9. Цепной привод газораспределительного механизма с верхним расположением распределительного вала:1 — коленчатый вал; 2 — ведущая звездочка; 3 — цепь; 4 — башмак натяжного устройства; 5 — натяжное устройство; 6 — ведомая звездочка; 7 — распределительный вал; 8 — рычаг привода клапана; 9 — клапаны; 10 — втулка регулировочного болта; 11 — регулировочный болт; 12 — успокоитель цепи; 13 — звездочка привода масляного насоса и прерывателя-распределителя
У четырехцилиндровых однорядных двигателей такты чередуются через 180° и порядок работы цилиндров может
В V-образных восьмицилиндровых четырехтактных двигателях шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90°, и при угле развала двигателя 90° одноименные такты будут перекрываться в левом ряду цилиндров по отношению к правому ряду на 90° или 1/4 оборота коленчатого вала (см. приложение). Эти двигатели имеют следующий порядок работы цилиндров: 1—5—4—2—6—3— 7—8 (рис.10).
Рис. 10. Схема порядка работы цилиндров 4-тактного восьмицилиндрового V-образного двигателя быть 1—3—4—2 (АЗЛК, ВАЗ) или 1—2—4—3 (ГАЗ).
Знание порядка работы цилиндров необходимо для правильного подсоединения проводов к свечам зажигания карбюраторных двигателей или трубопроводов высокого давления дизельных двигателей, а также при регулировке тепловых зазоров клапанного механизма.
ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.
Распределительные валы отковывают из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. На некоторых двигателях валы отливают из высокопрочного чугуна. В этих случаях поверхность кулачков и шеек вала отбеливается и затем шлифуется. Для уменьшения трения между шейками и опорами в отверстия запрессовывают стальные, покрытые антифрикционным слоем, или металлокерамические втулки.
Между опорными шейками распределительного вала располагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной и выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.
Шестерни распределительных валов изготовляют из чугуна или текстолита, приводную распределительную шестерню коленчатого вала — из стали. Зубья у шестерен косые, что вызывает осевое перемещение вала. Для предупреждения осевого смещения предусмотрен упорный фланец, который закреплен на блоке цилиндров между торцом передней опорной шейки вала и ступицей распределительной шестерни (рис. 11).
В четырехтактных двигателях рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала.Это возможно, если распределительный вал за это время сделает в два раза меньшее число оборотов. Поэтому диаметр шестерни, установленной на распределительном валу, делают в два раза большим, чем диаметр шестерни коленчатого вала.
Рис. 11. Устройство для ограничения осевого и смещения распределительного вала
Для правильной работы двигателя кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала должны находиться в строго определенном положении относительно друг друга. Поэтому при сборке двигателя распределительные шестерни вводятся в зацепление по имеющимся на их зубьях меткам: одной — на зубе шестерни коленчатого вала, а другой — между двумя зубьями шестерни распределительного вала. На двигателях, имеющих блок распределительных шестерен, установка их производится также по меткам (рис. 12).
Толкатели передают усилие от кулачков распределительного вала к штангам. Изготовляют их из чугуна и стали. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми и имеют сферические углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, либо в прикрепленных к нему специальных корпусах.
Рис. 12. Совмещение меток распределительных шестерен
Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам и выполняются в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюминиевых трубок с запрессованными с обеих сторон сферическими стальными наконечниками. Штанга упирается с одной стороны в углубление толкателя, а с другой в сферическую поверхность регулировочного винта коромысла.
Коромысло передает усилие от штанги к клапану. Выполняют его в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги-толкателя, что позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме.
Для уменьшения трения коромысла об ось в отверстие запрессовывается бронзовая втулка. Устанавливают коромысла на полых стальных осях, которые бывают общими для всех цилиндров или изготовляются отдельно для каждого цилиндра. Оси закрепляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрических пружин. Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршня в цилиндре и от порядка работы двигателя.Клапан (рис. 13) состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Головка имеет узкую рабочую кромку — фаску, скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного, что обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра зарядом горючей смеси.
Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны или их головки — из жаростойкой стали. Седла клапанов запрессованы в головку или блок цилиндров и изготовляются из жаропрочного чугуна. На фаску головки клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав.
Фаска головки клапана должна плотно прилегать к фаске седла клапана. С этой целью сопрягаемые поверхности притирают. Так как выпускной клапан из-за омывания его отработавшими газами испытывает большие температурные нагрузки по сравнению с впускным клапаном, его стержень заполняют металлическим натрием. Металлический натрий имеет высокую теплопроводность и низкую температуру плавления, чем способствует отводу тепла от головки к стержню, затем к направляющей втулке. Выпускные клапаны также могут иметь механизм их принудительного проворачивания при работе, что предотвращает их заедание и обгорание.
Рис. 13. Клапан и детали крепления
Клапан к седлу прижимается одной или двумя клапанными пружинами (в последнем случае пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения колебаний).
Стержень клапана цилиндрический и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлокерамическим направляющим втулкам, запрессованным в головку цилиндров двигателя.
Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания цилиндра по зазору между стержнем клапана и его направляющей втулкой ставят уплотнение из маслобензостойкой резины в виде колпачка или сальника.
В настоящее время при производстве двигателей легковых автомобилей все чаще применяют четырехклапанную конструкцию, когда в каждом цилиндре установлены два впускных и два выпускных клапана. Совместно с расположением свечи зажигания по центру камеры сгорания это улучшает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси, сокращает время сгорания рабочей смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего предназначен газораспределительный механизм?
2. Назвать детали газораспределительного механизма.
3. Что такое фазы газораспределения?
4. Что называется порядком работы цилиндров?
5. Как устроен клапанный механизм ?
6. Как устроен привод газораспределительного механизма?
Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки
Лабораторная работа №2
На тему «Устройство и работа
механизма газораспределения»
Группа АТ-24
Выполнил: Александров А.А.
Проверил: Гутов Р.А
Лабораторная работа №2
Тема: «Устройство и работа механизма газораспределения»
Цель занятия:изучить устройство, назначение и работу газораспределительного механизма
Оборудование рабочего места:1. Детали ГРМ
2. Разрезы двигателей
3. Плакаты
Рассмотреть следующие вопросы:
1. Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки.
2. Принцип работы ГРМ.
3. Фазы газораспределения и их влияние на работу двигателя.
4. Регулировка теплового зазора ГРМ.
Назначение механизма газораспределения и его детали. Схемы ГРМ. Их достоинства и недостатки.
Газораспределительный механизм служит для открытия и закрытия клапанов, обеспечивая наполнение цилиндров двигателя горючей смесью или воздухом, выпуск отработавших газов и надежную изоляцию камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.
ГРМ состоит из:
Клапаны непосредственно осуществляют подачу в цилиндры горючей смеси и выпуск отработавших газов. Клапан состоит из тарелки и стержня. На современных двигателях клапаны располагаются в головке блока цилиндров, а место соприкосновения клапана с ней называется седлом. Различают впускные и выпускные клапаны. Для лучшего наполнения цилиндров диаметр тарелки впускного клапана, как правило, больше, чем выпускного. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень.
Пружина закреплена на стержне с помощью тарелки пружины и сухарей. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе. Для предупреждения резонансных колебаний на клапанах может устанавливаться две пружины меньшей жесткости, имеющие противоположную навивку. Клапаны изготавливаются из сплавов металлов. Рабочая кромка тарелки клапана усилена. Стержень впускного клапана, как правило, полнотелый, а выпускного – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В настоящее время применяются две основные схемы привода клапанов: гидравлические толкатели и роликовые рычаги.
Роликовые рычаги в качестве привода клапанов более предпочтительны, т. к. имеют меньшие потери на трение и меньшую массу. Роликовый рычаг одной стороной опирается на стержень клапана, другой – на гидрокомпенсатор. Для снижения потерь на трение место сопряжения рычага и кулачка распределительного вала выполнено в виде ролика. С помощью гидрокомпенсаторов в приводе клапанов реализуется нулевой тепловой зазор во всех положениях, обеспечивается меньший шум и мягкость работы. Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Гидравлический компенсатор, расположенный непосредственно на толкателе клапана, носит название гидравлического толкателя.
Распределительный вал обеспечивает функционирование газораспределительного механизма в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения, а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы. Существенное повышение эффективности ГРМ, а следовательно и улучшение характеристик двигателя дают различные системы изменения фаз газораспределения. Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала. В качестве привода распределительного вала используются ременная, цепная и зубчатая передачи. Ременная и цепная передачи приводят в действие распределительный вал, расположенный в головке блока цилиндров. Зубчатая передача вращает, как правило, распределительный вал в блоке цилиндров. Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный и, соответственно, долговечный. Но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения и гашения колебаний. Натяжные ролики обеспечивают натяжение с помощью пружины и за счет давления масла в системе смазки. В качестве цепного привода распределительного вала используются одно- и двухрядные роликовые цепи. Постепенно их вытесняют зубчатые цепи, которые взаимодействуют с зубьями звездочки щеками особой формы. Помимо распределительного вала с помощью цепи может осуществляться привод масляного насоса, балансирных валов. Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. Правда этот ресурс не такой уж и малый.
Принцип работы ГРМ.
Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя поочередно набегают на рычаги 11. Рычаги, поворачиваясь одним концом на сферических головках регулировочных болтов 18, другим концом воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин 7, 8 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с рычагов, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 17, а клапаны закрываются под действием пружин 7 и 8.
При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.
Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.
Клапаны двигателя: конструктивные особенности и назначение
Клапанный механизм – это основной исполнительный компонент ГРМ (газораспределительный механизм) современного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Именно этот узел отвечает за безупречно точную работу мотора и обеспечивает в процессе работы:
- своевременную подачу подготовленной топливовоздушной смеси в камеры сгорания цилиндров;
- последующий отвод выхлопных газов.
Клапаны – ключевые детали механизма, которые должны гарантировать полную герметизацию камеры сгорания при воспламенении в ней топлива. Во время работы мотора они испытывают постоянно высокую нагрузку. Вот почему к процессу их изготовления, а также особенностям конструкции, регулировкам и непосредственно самой работе клапанов ДВС предъявляются жесткие требования.
Общее устройство
Для нормальной работы двигателя в конструкции газораспределительного механизма предусмотрена установка двух типов клапанов: впускных и выпускных. Первые отвечают за пропуск в камеру сгорания топливовоздушной смеси, вторые – за отвод отработанных газов.
Клапанная группа (одновременно является оконечным элементом системы ГРМ) включает в себя основные детали:
- стальная пружина;
- устройство (механизм) для крепления возвратного механизма;
- втулка, направляющая движение;
- посадочное седло.
Эксперты MotorPage.Ru обращают внимание автовладельцев на тот факт, что именно сопряжение «седло-клапан» при работе мотора подвергается самой высокой степени воздействия экстремальных температур и разнонаправленным (вверх, вниз, в стороны) механическим нагрузкам.
Кроме того, из-за скоростной работы образуется недостаточное количество смазки. В результате – интенсивный износ и необходимость проведения ремонта двигателя, замены и установки новых деталей ГРМ с последующей регулировкой зазоров.
К каждой паре и группе клапанов предъявляются следующие требования:
- минимально возможный вес;
- антикоррозийная устойчивость;
- безупречная теплоотдача клапана;
- устойчивость к высоким температурам;
- герметичность работы при контакте с седлом;
- повышенная механическая прочность и жесткость одновременно;
- отличный показатель стойкости к механическим и ударным нагрузкам;
- максимальный уровень обтекаемости при поступлении рабочей смеси в камеру сгорания и выпуске отработанных газов.
Конструктивные особенности
Главное предназначение клапана – своевременное открывание и закрывание технологических отверстий в блоке цилиндров для выпуска отработанных газов и впуска очередной порции топливовоздушной смеси.
В процессе работы двигателя основание выпускного клапана нагревается до высоких температур. У бензиновых моторов этот параметр достигает 800 — 900°С, у дизельных силовых агрегатов – 500 — 700°С. Впускные работают при температуре порядка 300°С.
Чтобы обеспечить необходимый уровень устойчивости к таким нагрузкам, для изготовления выпускных клапанов используют специальные жаропрочные сплавы и материалы, содержащие большое количество легирующих присадок.
Конструктивно деталь состоит из двух частей:
- головка, изготавливаемая из материала, устойчивого к экстремальным нагревам;
- стержень из высококачественной легированной углеродистой стали.
Для защиты от коррозии поверхность выпускных клапанов в местах контакта с цилиндром покрывается специальным сплавом толщиной 1,5 – 2,5 мм.
К впускным клапанам требования не столь жесткие, поскольку в процессе работы двигателя они охлаждаются свежей топливовоздушной смесью. Для изготовления стержней используются низколегированные марки сплавов с повышенными параметрами прочности, а тарелки делают из жаропрочных сталей.
Требования к изготовлению пружин и втулок
Пружины. В системе ГРМ эта деталь работает в условиях экстремально высоких температурных и механических нагрузок. Задача – обеспечить плотный и надежный контакт между клапаном и седлом в момент их стыковки.
Нередко в процессе работы пружины ломаются, испытывая повышенные нагрузки, зачастую это происходит по причине вхождения ее в резонанс. Как отмечают эксперты Моторпейдж, риск подобных неисправностей гораздо ниже при использовании пружин с переменным шагом витков. Также достаточно эффективны конические или двойные (усиленные) модели.
Пружины для клапанов изготавливают из специальной легированной стальной проволоки. Ее закаляют и подвергают отпуску (технологические операции, используемые в металлургическом производстве). Защиту от коррозии обеспечивает дополнительная обработка оксидом цинка или кадмия.
Втулки. Обеспечивают отвод излишков тепловой энергии от стержня клапана, а также его перемещение в заданной (возвратно-поступательной) плоскости. Эти направляющие элементы системы постоянно омываются раскаленными парами и отработанными выхлопными газами. Функционируют также в условиях экстремальных температур.
Потому к материалу изготовления втулок тоже предъявляются высокие требования – хорошая износоустойчивость, стойкость к максимально допустимым температурам и трению. Данным запросам соответствуют некоторые виды чугуна, алюминиевая бронза, высокопрочная керамика. Именно эти материалы и используются для производства втулок.
Грм с нижним расположением распредвала
Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?
Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.
В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:
Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.
Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?
Основными элементами газораспределительного механизма являются:
- распределительный вал
- впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
- привод распределительного вала
- также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам
У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).
У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.
Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал
У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.
Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.
При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.
Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.
Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.
Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.
Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.
Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.
Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.
Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.
Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:
Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.
Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.
Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.
Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.
Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса
Назначение. Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для своевременного открытия и закрытия клапанов. Он обеспечивает наполнение цилиндров двигателя горючей смесью или воздухом, выпуск отработавших газов и герметичность камер сгорания.
Классификация ГРМ. Газораспределительные механизмы классифицируются по следующим основным признакам:
– по расположению клапанов – с верхним (рис. 96, в) и с нижним (рис. 9а) расположением;
– по расположению распределительного вала с верхним (рис. 9в) и с нижним (рис, 9а, б) расположением;
– по количеству клапанов на один цилиндр 2-, 3-, 4-, 5-клапанные.
Устройство ГРМ (табл. 4). Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и с нижним расположением распределительного вала состоит из следующих элементов (рис. 10): шестерня привода распредвала; втулки опорных шеек распредвала; толкатели; коромысла; регулировочные винты; впускные и выпускные клапаны; тарелки клапанных пружин; седла клапанов; стопорные полукольца клапанов (сухари): распределительный вал; упорный фланец; штанги толкателей; оси коромысел; распорные пружины; клапанные пружины; направляющие втулки; маслосъемные колпачки.
Конструкция ГРМ, имеющего верхнее расположение распределительного вала, отличается от рассмотренного отсутствием толкателей и штанг. Привод распределительного вала осуществляется через цепную передач, поэтому конструкция ГРМ этого типа включает в себя цепь привода, а также натяжное устройство и успокоитель цепи (рис. 11).
В конструкции ГРМ с нижним расположением клапанов отсутствуют коромысла, оси коромысел и распорные пружины (рис. 9а).
Принцип действия ГРМ (рис. 96). Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала через блок шестерен, зубчатоременную или цепную передачи. Передача обеспечивает частоту вращения распределительного вала в два раза меньшую, чем частота вращения коленчатого вала. При вращении распределительного вала кулачок 10, воздействует на толкатель 9 и поднимает его; толкатель передает воздействие через штангу 18 на короткое плечо коромысла 15; это плечо коромысла поднимается, а противоположное опускается (так как коромысло поворачивается на оси) и давит на клапан 2. Клапан под этим воздействием опускается вниз и открывает впускное или выпускное окно. Закрытие клапана происходит при прекращении воздействия кулачка на толкатель (когда выступ кулачка сбегает с толкателя). Закрытие обеспечивается за счет упругости клапанной пружины 4 и происходит в обратном порядке.
Фазы газораспределения. Под фазами газораспределения понимают момента начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан должен открываться до достижения поршнем НМТ, а закрываться после прохождения ВМТ. С целью лучшего наполнения цилиндров смесью впускной клапан должен открываться до достижения поршнем ВМТ, а закрываться после прохождения НМТ. Период, в течение которого одновременно открыты оба клапана (впускной и выпускной), называют фазой перекрытия клапанов. Фазы газораспределения конкретных двигателей изображают в виде круговой диаграммы (рис. 12) или представляют в виде таблиц.
Детали ГРМ:
Деталь | Назначение | Устройство | Материал |
Распределительный вал (рис. 10) | Обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов | Опорные шейки, кулачки, фланец для установки шестерни привода, эксцентрик привода топливного насоса, шестерня привода масляного насоса | Легированная сталь или чугун |
Привод распределительного вала (рис. 11) | Передает вращение от коленчатого вала на распределительный вал |
I. Блок шестерен.
II. Ведущая и ведомая звездочки, цепь.
III. Ведущий и ведомый шкивы, зубчатый ремень
Направляющие втулки в головке блока, клапанные пружины, опорные и упорные шайбы, маслосьемные колпачки или кольца, сухари
Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 1872 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
Основа нормального функционирования двигателя – это слаженная работа всех его механизмов и систем. Одним из таких важных составляющих силового агрегата является газораспределительный механизм, который отвечает за подачу воздуха во все цилиндры машины и вывод выхлопных газов.
Назначение и принцип действия ГРМ
Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.
Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла. Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их. Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.
Классификация газораспределительных механизмов
Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:
- В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
- В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
- В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
- От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.
Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей. Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами. Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.
При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.
Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя. Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов. Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.
Устройство ГРМ
Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:
1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере. В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу. Каждый кулачек соответствует одному клапану.
2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.
Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров. Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло. Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.
Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора. Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок. Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.
3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.
4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала. Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных. Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.
Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.
Фазы газораспределения
Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ. Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.
Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности. При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения. Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.
Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.
Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.
Возможные неисправности ГРМ
Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:
- Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
- Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
- Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
- Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.
Детали газораспределительного механизма
Категория:
Устройство автомобиля
Публикация:
Детали газораспределительного механизма
Читать далее:
Детали газораспределительного механизма
Распределительные шестерни. Распределительный вал приводится во вращение шестернями, реже цепью. Отечественные карбюраторные двигатели, за некоторым исключением, имеют шестеренный привод распределительного вала, состоящий, как правило, из двух шестерен. Одна шестерня установлена на коленчатом валу, а другая — на распределительном. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределительных валов двигателей автомобилей ГАЗ изготовляют из текстолита. Распределительные шестерни, установленные на коленчатых валах, делают из стали или легированного чугуна. Дизель автомобиля КамАЭ-5320 имеет пять распределительных шестерен, расположенных в задней части блока цилиндров.
При вращении шестерни в движение приходит бесконечная цепь, приводящая в действие распределительный вал и масляный насос (двигатель автомобиля «Жигули»). При эксплуатации автомобиля цепь постепенно изнашивается и вытягивается. Натяжной механизм позволяет своевременно подтягивать цепь, а успокоитель — гасить ее колебания.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 1. Приводы газораспределительного механизма: а — дизеля ЯМЭ-236; б — двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЭ-53А и др.; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; г — двигателя автомобиля BA3-2106 «Жигули»; 1 и 27 — шестерни привода масляного насоса; 2, 14 и 15 — шестерни промежуточные; 3, 10, 13 и 20 — распределительные шестерни коленчатого вала; 4, 7 и 11 — метки; 5, 12, 16 и 25— шестерни распределительного вала; 6 я 17 — шестерни привода топливного насоса; 8 — шестерня привода вентилятора; 9 — ведомая шестерня привода топливного насоса; 18 — шестерня привода насоса гидроусилителя руля; 19 — шестерня привода компрессора; 21 — ведомая ветвь цепи; 22 — башмак натяжного механизма; 23 — натяжной механизм; 24 —-распределительный вал; 26 — успокоитель; 28 —ведущая ветвь цепц
В четырехтактном двигателе за рабочий цикл в каждом цилиндре по одному разу должны открываться и закрываться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот, а коленчатый вал — два. Для этого шестерня распределительного вала, если привод состоит из двух шестерен, имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. При сборке двигателя необходимо по меткам соединять шестерни, установленные на коленчатом и распределительном валах, а при сборке дизеля также и шестерни привода топливного насоса.
Распределительный вал. Для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на распределительном валу имеются кулачки.
Рис. 2. Распределительный вал дизеля
У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет восемь кулачков, у шестицилиндрового — двенадцать, у восьмицилиндрового — шестнадцать, т. е. по два кулачка на цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном — впускным или выпускным.
На распределительном валу могут находиться также шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130) и эксцентрик привода топливного насоса. Эксцентрик может быть изготовлен как одно целое с распределительным валом или привернут к нему болтом (двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА). Рабочие поверхности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распределительных валов подвергают термической обработке и шлифованию для увеличения их надежности и износостойкости. У чугунных валов для этих же целей кулачки и опорные шейки отбеливают.
В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в блок цилиндров втулки, залитые антифрикционным сплавом. Диаметры опорных шеек распределительного вала обычно одинаковые (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ЗИЛ-130), но бывают и разные для облегчения сборки (автомобиль ГАЗ-24 «Волга»),
Наличие на распределительном валу шестерни с косыми зубьями приводит к возникновению силы, стремящейся сдвинуть вал вдоль его оси. Распределительный вал двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130 и МАЗ от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, установленным с зазором между ступицей шестерни и торцом передней опорной шейки вала. Зазор обеспечен тем, что толщина упорного фланца меньше толщины распорного кольца на 0,1 — 0,2 мм (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ГАЗ-24 «Волга») или на 0,08—0,208 мм (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). Упорный фланец стальной; рабочие поверхности его термически обработаны и фосфатированы для улучшения приработки. Фланец прикреплен двумя болтами к передней стенке блока цилиндров. Корпус заднего подшипника (дизель автомобиля КамАЗ-5320) имеет фланец, который исключает осевые смещения распределительного вала. Шестерня 10 установлена на распределительном валу 4 на шпонке 9. Смещение шестерни исключено установкой болта, ввернутого в торец распределительного вала.
Рис. 2. Упорный фланец распределительного вала: 1 — крышка распределительных шестерен; 2 и 8 — болты; 3 — упорный фланец; 4 — распределительный вал: 5 — распорное кольцо; 6 — втулка подшипника распределительного вала; 7 — шайба; 9 — шпонка; 10 — шестерня
Толкатели. Усилия от кулачка распределительного вала к клапану или штанге передает толкатель, изготовленный из стали или чугуна. Рабочую поверхность толкателей для повышения их долговечности закаливают и шлифуют. Износ снижается, если толкатели чугунные, а распределительный вал стальной. Если толкатель и вал стальные, то на тарелку толкателя наплавляют отбеленный чугун. Тарельчатые толкатели получили распространение на двигателях с нижним расположением клапанов. Кольцевая канавка на наружной поверхности толкателя необходима для смазки пары толкатель—отверстие в блоке цилиндров. В толкатель ввернут регулировочный болт с контргайкой. На двигателях с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-130 и др.) применяют цилиндрические толкатели с одним или двумя отверстиями для слива масла. Рабочую поверхность толкателя, соприкасающуюся с кулачком распределительного вала, обрабатывают по сфере. Поверхности толкателя и кулачка изнашиваются меньше и равномернее, если толкатель может повертываться при набегании кулачка. Вращение толкателя достигается благодаря смещению от его оси точки касания с кулачком. Кулачок распределительного вала имеет небольшую конусность, если толкатель обработан по сфере. Толкатели размещают в отверстиях, выполненных в блоке цилиндров или в нижней стенке клапанной коробки.
Рис. 4. Газораспределительные механизмы:а — дизеля ЯМЭ-236; б — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; 1 — средняя ось толкателей; 2 — распорная втулка; 3 — крайняя ось толкателей; 4 к 25 — толкатели; 5 — промежуточная втулка оси толкателей; 6 и 31 — штанги; 7 к 26 — регулировочные винты коромысел; 8 и 28 — коромысла; 9 и 27 — контргайки; 10 — стопорное пружинное кольцо; 11 — упорная шайба; 12 — выпускной клапан; 13 — сухарь тарелки; 14 — втулка; 15 — тарелка пружины; 16 — болт; 17 — ось коромысла; 18 — наружная пружина клапана; 19 — внутренняя пружина клапана; 20 — шайба; 21 — впускной клапан; 22 — пробка; 23 — задняя втулка оси толкателей; 24 — наплавка; 29 — бронзовая втулка; 30 — верхний наконечник; 32 — нижний наконечник
В дизеле ЯМЗ-236 подвесные роликовые толкатели свободно установлены на разрезной оси, расположенной на четырех опорах над распределительным валом. Ось ролика вращается в игольчатых подшипниках, установленных в вилке толкателя. Ролик перекатывается по кулачку распределительного вала, следовательно, трение скольжения заменено трением качения. Сверху в толкатель запрессована стальная пята со сферической поверхностью, на которую опирается пустотелая штанга, передающая движение коромыслу.
Штанги. Усилие от толкателя к коромыслу передают штанги. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А), стального прутка с закаленными концами (двигатель автомобиля ЗИЛ-130) или стальной трубки (двигатель ЯМЭ-236, дизель автомобиля КамАЗ-5320 и др.). На концы штанг напрессовывают стальные, термически обработанные наконечники для шарнирного соединения с толкателем и регулировочным винтом коромысла. Верхний конец штанги движется не прямолинейно, а описывает дугу, радиус которой равен малому плечу коромысла.
Коромысла. Усилие от штанги к клапану передает коромысло, которое представляет собой стальной неравноплечий рычаг: длинное плечо расположено над клапаном, а короткое — над штангой. В коротком плече есть отверстие, в которое ввернут регулировочный винт, удерживаемый от самоотвертывания контргайкой. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а его длинное плечо нажимает на стержень клапана. Для уменьшения хода толкателя и штанги, а также снижения сил инерции коромысло выполняют неравноплечим. Поверхность конца (носка) коромысла, соприкасающуюся со стержнем клапана, и поверхность регулировочного винта, соприкасающуюся с наконечником штанги, термически обрабатывают и шлифуют для повышения их надежности и износостойкости. В отверстие ступицы коромысла запрессовывают бронзовую втулку (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и др.) с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для распределения масла и подачи его к регулировочному винту. В коротком плече коромысла есть отверстие, по которому поступает масло к винту. Винт имеет кольцевую канавку и канал, подводящий масло к наконечнику штанги.
В головку блока ввернуты шпильки, на которых установлены стойки и ось с коромыслами. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими их к стойкам и стопорным кольцам. На дизеле ЯМЗ-236 и на дизеле автомобиля КамАЗ-5320 оси коромысел выполнены как одно целое со стойками. Каждое коромысло качается на отдельной оси. От бокового смещения коромысло удерживается упорной шайбой и стопорным пружинным кольцом.
Клапаны. Назначение клапана — открывать и закрывать впускное или выпускное отверстие, расположенное в головке блока (механизм с верхним расположением клапанов) или в блоке цилиндров (механизм с нижним расположением клапанов). Основными частями клапана являются головка и стержень. Клапан должен надежно изолировать цилиндр во время тактов сжатия и рабочего хода от впускного или выпускного трубопровода и оказывать в открытом положении возможно меньшее сопротивление движению газов. Плавный переход от головки клапана к его стержню уменьшает сопротивление клапана при обтекании его газами. Чтобы клапан плотно прилегал к седлу, на его головке делают фаску, которую шлифуют и притирают к фаске седла. Головки впускного и выпускного клапанов могут быть как одинакового диаметра, так и различного. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Например, размеры клапанов двигателя автомобиля ГАЗ-бЗА: диаметр головки впускного клапана 47 мм, а выпускного 36 мм.
Клапаны работают при высокой температуре и подвергаются разъедающему действию газов. Поэтому металл, применяемый для их изготовления, должен хорошо противостоять коррозии и истиранию. Этим требованиям удовлетворяет высоколегированная сталь.
Если клапан закрыт, то между концом его стержня и регулировочным болтом толкателя или между концом стержня клапана и концом коромысла должен быть определенный тепловой зазор. В двигателях с нижним расположением клапанов для их нормальной работы устанавливают соответствующий тепловой зазор регулировочным болтом, ввернутым в толкатель. В двигателях с верхним расположением клапанов для регулировки теплового зазора служит винт, ввернутый в короткое плечо коромысла. Тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов у холодных двигателей автомобилей ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, MA3-5335 и др. равен 0,25—0,30 мм. Если тепловые зазоры увеличиваются, то клапаны начинают стучать и ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом смеси и их очистка от отработавших газов. При уменьшении тепловых зазоров клапаны неплотно прилегают к седлам и их фаски обгорают. Мощность двигателя в обоих случаях снижается и нарушаются также фазы газораспределения.
м
Рис. 5. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-130 с механизмом вращения: а — выпускной клапан и механизм вращения; б, в и г — соответственно начальное, рабочее и конечное положения механизма вращения; 1 — выпускной клапан; 2 — корпус специального механизма; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое кольцо; 6 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8 — сухарь; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевый наполнитель; 12 — направляющая втулка; 13 седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 15— заглушка; 16 —головка блока
Отработавшие газы вызывают коррозию и повышенный износ седел выпускных клапанов, поэтому седла делают вставными (рис. 40) из жаростойкого чугуна. Если двигатель имеет газораспределительный механизм с верхними клапанами и головку блока, отлитую из алюминиевого сплава, то под все клапаны в головке блока запрессовывают седла из жаростойкого чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, КамАЭ-5320 и др.). У дизеля ЯМЗ-236 под выпускные клапаны также запрессованы седла.
Стержень клапана перемещается в направляющей втулке, обеспечивающей посадку клапана на седло без перекоса. В большинстве двигателей применены пористые металлокерамические втулки, обладающие хорошими антифрикционными свойствами. Стержни клапанов дизеля автомобиля КамАЗ-5320 на длине 120 мм от торца графитизированы. Все эти технологические и конструктивные мероприятия повышают надежность клапанного механизма. На конце стержня клапана есть выточка для соединения с пружиной (постоянно находящейся в сжатом состоянии) с клапаном при помощи сухарей и тарелки. Пружина клапана способствует его плотной посадке на седло и прижимает толкатель к кулачку распределительного вала. Пружина имеет постоянный шаг. Для повышения надежности двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» пружина изготовлена из высокопрочной пружинной проволоки, термически обработана и имеет переменный шаг витков, что предотвращает вибрацию клапана при большой частоте вращения коленчатого вала.
В соединение клапана с пружинами при помощи сухарей и тарелки введена коническая втулка, плотно охватывающая сухари. Тарелка опирается на торец конической втулки, а во фланец тарелки упираются одна или две пружины. При таком соединении клапана с пружинами уменьшаются силы трения между ними, и клапан может повертываться во время работы двигателя. Вследствие этого значительно возрастает срок службы клапана, его седла и направляющей втулки, так как уменьшается односторонний износ этих деталей (дизели ЯМЭ-236 и автомобиля КамАЭ-5320, двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА и др.). На стержень впускного клапана (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга») надевают колпачок из маслостойкой резины, что устраняет возможный подсос масла (при тактах впуска) в камеру сгорания через зазор между втулкой и стержнем. Для этих целей на верхней части направляющей втулки (дизель автомобиля КамАЗ-5320) установлена уплот-нительная манжета.
Выпускной клапан имеет жаростойкую наплавку на фаске, несмотря на то, что он изготовлен из жаростойкой стали (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). В стержне выпускного клапана просверлено глухое отверстие, заполненное наполовину или на две трети натриевым наполнителем (двигатели автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-бЗА) и закрытое заглушкой. Во время работы двигателя натрий плавится (температура его плавления 98 °С) и превращается в жидкость. При возвратно-поступательном движении клапана в направляющей втулке натрий перемещается, омывает головку клапана и отводит от нее тепло к стержню и втулке. При охлаждении клапана повышается надежность его работы, а следовательно, и двигателя.
Рекламные предложения:
Читать далее: Механизм вращения клапана
Категория: — Устройство автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Назначение, устройство, работа ГРМ. Двигатель внутреннего сгорания: газораспределительный механизм
Газораспределительный механизм автомобиля – один из самых сложных механизмов в конструкции двигателя. Управление впускными и выпускными клапанами ДВС полностью лежит на ГРМ. Механизм контролирует процесс наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью посредством своевременного открытия впускного клапана на такте впуска. Также ГРМ контролирует удаление уже отработанных газов из внутренней камеры сгорания – для этого открывается выпускной клапан на такте выпуска.
Устройство газораспределительного механизма
Детали газораспределительного механизма выполняют разные функции:
- Распределительный вал открывает и закрывает клапаны.
- Механизм привода приводит распределительный вал в движение с определенной скоростью.
- Клапаны закрывают и открывают впускные и выпускные каналы.
Главными частями ГРМ являются распределительный вал и клапаны. Кулачковый, или распределительный, вал представляет собой элемент, на котором располагаются кулачки. Он приводится в движение и вращается на подшипниках. В момент такта впуска или выпуска кулачки, расположенные на вале, при вращении надавливают на толкатели клапанов.
Располагается механизм ГРМ на головке блока цилиндров. В ГБЦ имеются распределительный вал и подшипники от него, коромысла, клапаны и толкатели клапанов. Верхняя часть головки закрыта клапанной крышкой, установка которой осуществляется с использованием специальной уплотнительной прокладки.
Функционирование газораспределительного механизма
Работа ГРМ полностью синхронна с зажиганием и топливным впрыском. Проще говоря, в момент нажатия педали газа открывается дроссельная заслонка, впускающая поток воздуха во впускной коллектор. В результате образуется топливно-воздушная смесь. После этого начинает работать газораспределительный механизм. ГРМ увеличивает пропускную способность и выпускает отработанные газы из камеры сгорания. Для корректного выполнения данной функции необходимо, чтобы частота, с которой открывается впускной и выпускной клапан ГРМ, была высокой.
Клапаны приводятся в действие распределительным валом двигателя. Когда повышается частота вращения коленвала, начинает быстрее вращаться и распредвал, что и повышает частоту открытия и закрытия клапанов. В результате возрастают обороты двигателя и отдача от него.
Объединение коленчатого и распределительного валов дает возможность ДВС сжигать именно то количество воздушно-топливной смеси, которое необходимо для функционирования двигателя в том или ином режиме.
Особенности привода ГРМ, цепь и ремень
Шкив привода распределительного вала находится за пределами ГБЦ. Для того чтобы не происходили утечки масла, на шейке вала расположен сальник. Цепь ГРМ приводит весь механизм газораспределения в действие и надевается с одной стороны на ведомую звездочку или шкив, а с другой передает усилие от коленчатого вала.
От ременного привода клапанов зависит корректное и неизменное расположение коленчатого и распределительного валов относительно друг друга. Даже небольшие отклонения в положении могут стать причиной того, что ГРМ, двигатель выйдут из строя.
Наиболее надежной считается цепная передача, использующая ролик ГРМ, однако существуют некоторые проблемы с обеспечением необходимого уровня натяжения ремня. Главной проблемой, с которой сталкиваются водители и которая характерна для цепи механизма, становится ее обрыв, нередко являющийся причиной загиба клапанов.
К числу дополнительных элементов механизма можно отнести ролик ГРМ, используемый для натяжения ремня. К минусам цепного привода газораспределительного механизма, помимо риска обрыва, относят еще и высокий уровень шума во время работы и необходимость его смены каждые 50-60 тысяч километров пробега.
Клапанный механизм
Конструкция клапанного механизма включает в себя седла клапанов, направляющие втулки, механизм вращения клапана и другие элементы. Усилие от распределительного вала передается на шток либо на промежуточное звено – коромысло клапана, или рокер.
Нередко можно встретить модели ГРМ, требующие постоянной регулировки. Такие конструкции имеют специальные шайбы и болты, вращением которых выставляются необходимые зазоры. Иногда зазоры поддерживаются в автоматическом режиме: регулировка их положения производится гидрокомпенсаторами.
Управление этапами газораспределения
Современные модели двигателей претерпели значительные изменения, получив новые управляющие системы, в основе которых лежат микропроцессоры – так называемые ЭБУ. В сфере моторостроения основной задачей стало не только увеличение мощности, но и экономичность выпускаемых силовых агрегатов.
Повысить эксплуатационные показатели двигателей, снизив при этом расход топлива, удалось только с использованием систем контроля ГРМ. Двигатель с такими системами не только потребляет меньше топлива, но и не теряет в мощности, благодаря чему их стали использовать повсеместно при производстве автомобилей.
Принцип работы таких систем заключается в том, что они контролируют скорость вращения распределительного вала ГРМ. По сути, клапаны открываются немного раньше за счет того, что распредвал проворачивается в направлении вращения. Собственно, в современных двигателях распределительный вал больше не вращается относительно коленчатого вала с неизменной скоростью.
Основной задачей остается максимально эффективное наполнение цилиндров двигателя в зависимости от выбранного режима его работы. Такие системы отслеживают состояние двигателя и корректируют подачу топливной смеси: к примеру, при холостом ходе ее объемы сводятся практически к минимуму, поскольку топливо в больших количествах не требуется.
Приводы ГРМ
В зависимости от конструктивных особенностей двигателя автомобиля и газораспределительного механизма в частности количество приводов и их тип могут меняться.
- Цепной привод. Нескольким ранее данный привод был самым распространенным, однако и сейчас используется в ГРМ дизеля. При такой конструкции распределительный вал располагается в головке блока цилиндров, а в движение приводится посредством цепи, ведущей от шестерни. Минус такого привода – сложный процесс замены ремня, поскольку находится он внутри двигателя с целью обеспечения постоянной смазки.
- Шестеренчатый привод. Устанавливался на двигатели тракторов и некоторых автомобилей. Очень надежный, но при этом крайне сложен в обслуживании. Распределительный вал такого механизма находится ниже блока цилиндров, благодаря чему шестерня распредвала цепляется за шестерню коленчатого вала. Если привод ГРМ такого типа приходил в негодность, двигатель меняли практически полностью.
- Ременной привод. Самый популярный тип, устанавливается на бензиновые силовые агрегаты в легковых автомобилях.
Плюсы и минусы ременного привода
Ременной привод получил свою популярность за счет своих преимуществ по сравнению с аналогичными видами приводов.
- Несмотря на то что производство таких конструкций сложнее, чем цепных, стоит она значительно дешевле.
- Не требует постоянной смазки, благодаря чему привод был вынесен на внешнюю сторону силового агрегата. Замена и диагностика ГРМ в результате этого значительно облегчились.
- Поскольку в ременном приводе металлические части не взаимодействуют друг с другом, как в цепном, то уровень шума в процессе его работы снизился в разы.
Несмотря на большое количество плюсов, есть у ременного привода и свои минусы. Срок эксплуатации ремня в несколько раз ниже, чем цепи, что становится причиной частой его замены. В случае обрыва ремня с большой вероятностью придется делать ремонт всего двигателя.
Последствия обрыва или ослабления ремня ГРМ
В случае если цепь ГРМ рвется, повышается уровень шума во время работы двигателя. В целом такая неприятность не становится причиной чего-то невыполнимого в плане ремонта, в отличие от ремня газораспределительного механизма. При ослаблении ремня и его перескакивании через один зуб шестерни происходит небольшое нарушение нормального функционирования всех систем и механизмов. В результате это может спровоцировать снижение мощности двигателя, увеличения вибрации при работе, затрудненный запуск. В случае если ремень перескочил сразу через несколько зубов или вовсе порвался, последствия могут быть самыми непредсказуемыми.
Самый безобидный вариант – это столкновение поршня и клапана. Силы удара будет достаточно для изгиба клапана. Иногда ее хватает для изгиба шатуна или полного разрушения поршня.
Одной из самых серьезных поломок автомобиля является обрыв ремня ГРМ. Двигатель в таком случае придется либо подвергать капитальному ремонту, либо полностью менять.
Обслуживание ремня ГРМ
Уровень натяжения ремня и его общее состояние – один из самых часто проверяемых при техническом обслуживании автомобиля факторов. Периодичность проверки зависит от конкретной марки и модели машины. Процедура контроля натяжения ремня ГРМ: двигатель осматривается, снимается защитный чехол с ремня, после чего последний проверяется на скручивание. Во время этой манипуляции он не должен проворачиваться более чем на 90градусов. В противном случае ремень натягивается при помощи специального оборудования.
Как часто проводится замена ремня ГРМ
Полная замена ремня производится каждые 50-70 тысяч километров пробега автомобиля. Ее могут проводить и чаще в случае повреждения или появления следов расслоения и трещин.
В зависимости от типа ГРМ меняется и сложность процедуры замены ремня. На сегодняшний день в автомобилях используются два типа механизма газораспределения – с двумя (DOHC) или одним (SOHC) распределительными валами.
Замена газораспределительного механизма
Для того чтобы провести замену ремня ГРМ типа SOHC, достаточно иметь под рукой новую деталь и набор отверток и ключей.
Сперва снимается защитный чехол с ремня. Крепится он либо на защелки, либо на болты. После снятия чехла открывается доступ к ремню.
Прежде чем ослаблять ремень, выставляются метки ГРМ на шестерне распредвала и коленвале. На коленчатом вале метки размещаются на маховике. Вал проворачивают до тех пор, пока метки ГРМ на корпусе и на маховике не совпадут друг с другом. Если все метки совпали друг с другом, приступают к ослаблению и снятию ремня.
Для того чтобы снять ремень с шестерни коленчатного вала, необходимо демонтировать шкив привода ГРМ. С этой целью автомобиль поднимается домкратом и с него снимается правое колесо что дает доступ к болту шкива. На некоторых из них находятся специальные отверстия, через которые можно зафиксировать коленвал. Если их нет, то вал фиксируют на одном месте, устанавливая в венец маховика отвертку и упирая ее в корпус. После этого снимается шкив.
Доступ к ремню ГРМ полностью открывается, и можно приступать к его снятию и замене. Новый одевается на шестерни коленвала, затем цепляется за водяной насос и одевается на шестерни распредвала. За натяжной ролик ремень заводят в самую последнюю очередь. После можно возвращать все элементы на место в обратном порядке. Останется только натянуть ремень при помощи натяжителя.
Прежде чем запускать двигатель, желательно провернуть несколько раз коленчатый вал. Делают это для проверки совпадения меток и после проворачивания вала. Только после этого запускается двигатель.
Особенности процедуры замены ремня ГРМ
На автомобиле с системой DOHC ремень ГРМ заменяется немного по-другому. Сам принцип смены детали аналогичен вышеописанному, однако доступ к ней у таких машин сложнее, поскольку имеются закрепленные на болтах защитные чехлы.
В процессе совмещения меток стоит помнить о том, что распределительных валов в механизме два, соответственно, метки на обоих должны полностью совпасть.
У таких автомобилей, помимо направляющего ролика, имеется и опорный ролик. Однако, несмотря на наличие второго ролика, ремень заводится за направляющий ролик с натяжителем в самую последнюю очередь.
После того как новый ремень будет установлен, проверяется соответствие меток.
Одновременно с заменой ремня меняются и ролики, поскольку их срок эксплуатации совпадает. Также желательно проверить состояние подшипников жидкостного насоса, чтобы после проведения процедуры установки новых деталей ГРМ выход из строя помпы не стал неприятной неожиданностью.
Газораспределительный механизм. Назначение и устройство ГРМ :: SYL.ru
В легковом автомобиле двигатель не сможет функционировать должным образом без четкой и слаженной работы ГРМ. Он отвечает за своевременный впрыск горючего в цилиндры, а также выводит из системы отработанный газ. Еще одна важная особенность — метки ГРМ. Нужно четко соблюдать их, в противном случае впрыск и выпуск газов собьются.
Это устройство обладает сложной конструкцией. ГРМ состоит из таких деталей и механизмов: приводные элементы, распределительный вал и распределительная шестерня, элементы привода клапана, непосредственно клапан и пружины, а также направляющие втулки. Работа газораспределительного механизма синхронизируется с зажиганием и впрыском.
Распределительный вал
Работа распределительного вала заключается в том, чтобы открывать клапаны в том порядке, который необходим для правильного функционирования двигателя. Для производства этих деталей используют чугун либо же специальную сталь. Чтобы уменьшить износ детали, ее поверхности закаляются при помощи тока высокой частоты, при этом они нагреваются.
Есть два места, в которых может располагаться распредвал. Это либо картер двигателя, либо головка блока цилиндров. Также есть варианты двигателей, когда в головке находятся сразу два распредвала (многоклапанные ДВС). Вращается распредвал на специальных опорных шейках.Классификация двигателей в зависимости от числа распредвалов
В зависимости от количества распредвалов двигатели подразделяют на двойные (DOHC — Double Overhead Camshaft) и одинарные (SOHC — Single Overhead Camshaft). Если рассматривать двигатель типа DOHC, то там один распредвал управляет впускными, а другой — выпускными клапанами. В SOHC эти функции выполняет один распредвал.
Привод клапанов выполняется с помощью кулачков, которые закреплены на распредвале. Их число напрямую зависит от количества клапанов. В зависимости от конструкции двигателя оно может колебаться от двух до пяти на один цилиндр. Есть различные конфигурации клапанов: два впускных и один выпускной, по два каждого типа, три впускных и два выпускных. Форма же кулачков отвечает за то, как именно будет открываться и закрываться клапан, время его открытия и высоту подъема.
Привод распредвала: общая информация
Привод распредвала от коленвала может осуществляться тремя различными способами: с помощью ремня (ременная передача), цепи (цепная передача), а если конфигурация двигателя предусматривает нижнее расположение распредвала, то с помощью зубчатых шестеренок. Самым надежным по праву считается именно цепной привод, но он отличается сложностью конструкции и высокой ценой. Ременной же привод гораздо проще, но и ресурс работы у его ремня ниже, а если тот порвется, последствия могут быть плачевными.
Если ремень обрывается, то работа распредвала останавливается, а коленвал продолжает работать. Чем же это грозит? Если двигатель многоклапанный, то при работе поршни будут ударяться о клапаны, которые остаются в открытом состоянии. Это может не только повредить стержни, но и направляющие втулки. Может даже разрушиться сам поршень. В простых двуклапанных двигателях такой проблемы нет, поэтому там ремонт ограничивается всего лишь заменой ремня.
Если обрывается ремень газораспределительного механизма на дизельном двигателе, то последствия будут еще тяжелее, чем на бензиновом. Поскольку камера сгорания находится в поршнях, у клапанов очень мало места. Так что если клапан зависает в открытом положении, то разрушаются на только стержни и втулки, но и распредвал, подшипники, толкатели, есть высокий шанс деформации шатунов. А если ремень обрывается на высоких оборотах, то можно даже повредить блок цилиндров.
Привод газораспределительного механизма: разновидности
В зависимости от расположения распредвала существует несколько видов привода ГРМ. Если распредвал имеет нижнее расположение, то усилие на клапаны передается с помощью толкателей, штанг и коромысел. Если же распредвал находится вверху, есть три варианта работы привода: коромыслами, толкателями и рычагами.
Коромысла также называют рокерами или роликовыми рычагами, они изготавливаются из стали, крепятся на ось, которая установлена в головке цилиндра на стойки. Коромысла упираются в кулачки распредвала, а также воздействуют на торец стрежня клапана. Для того чтобы уменьшить трение во время их работы, в отверстие запрессовывают специальную втулку.
Если распредвал располагается над клапанами, то они приводятся в движение посредством рычагов. Кулачки распредвала воздействуют на стержень клапана. Есть разновидности ГРМ, в которых ставится гидрокомпенсатор между рычагом и клапаном. Такие экземпляры не требуют регулировки зазора.
В третьем варианте распредвал воздействует непосредственно на сам толкатель клапана. Толкатели бывают механическими, гидро- и роликовыми. Первые практически не используют, так как они слишком шумные, а также требуют регулировки зазора. Самым популярным является второй тип, поскольку гидротолкатели не требуют такой регулировки и работают на порядок тише. Они действуют на основе моторного масла, оно постоянно заполняет внутренние полости и таким образом смещает поршень при появлении зазора.
Часто роликовые толкатели используют в форсированных двигателях, так как они улучшают динамику за счет снижения трения. Все дело в том, что при взаимодействии кулачок катится по толкателю, а не трется, так как в том месте расположен ролик.
Клапаны
Клапанное распределение получило наибольшее распространение в силу своей простоты и высокой надежности. Оно позволяет наиболее эффективно воплощать в жизнь назначение газораспределительного механизма.
Задача клапанов — это открытие впускных и выпускных каналов в определенное время. Сам клапан имеет довольно простое строение — головка и стержень. Для впускных и выпускных клапанов головки имеют разные диаметры. Поскольку выпускные при работе нагреваются гораздо больше (так как они контактируют с отработанными нагретыми газами), их делают из теплоустойчивой стали.
На стержнях в верхней части есть выточка для крепления деталей клапанной пружины. Сами они изготовлены полыми, с наполнением из натрия (обеспечивается лучшее охлаждение). Стержни закреплены во втулках, которые делаются из металлокерамики или чугуна. Втулки, в свою очередь, запрессовываются в головки цилиндра.
Возможные неисправности в ГРМ
Так как газораспределительный механизм состоит из большого количества деталей, логично будет предположить, что существует большой риск его поломки. Среди самых распространенных причин можно выделить следующие:
— износ подшипников или толкателей клапана — можно определить по повышенному шуму мотора;
— неполадки с гидрокомпенсаторами — проявляются в виде стука при работе двигателя;
— прогорание клапанов или образование нагара в системе;
— износ сальников клапана — масло попадает в систему и начинает сгорать в цилиндрах;
— износ ремня или цепи ГРМ — падает мощность двигателя, он шумит, происходят сбои в фазах работы.
Стоит сказать, что на современных авто ГРМ выполнен достаточно качественно, это значительно повышает его эксплуатационный срок. Ведь если, например, взять газораспределительный механизм ВАЗ 2106, то можно увидеть, что он нуждался в постоянном уходе, регулировке клапанов и замене тех или иных деталей.
Признаки, по которым можно определить, что газораспределительный механизм неисправен, — это посторонние звуки в выпускном и впускном трубопроводах (хлопки или шум), уменьшение компрессии, металлический стук или падение мощности двигателя. Появление этих признаков сигнализирует о том, что ГРМ неисправен и необходим его ремонт.
Рабочий цикл двигателя и ГРМ
По стандарту рабочий цикл ДВС осуществляется за 2 поворота коленвала. В этот промежуток времени должны открыться и закрыться в определенной последовательности клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал всегда вращается медленнее, чем коленвал. Соответственно, размеры шестерен у этих валов разные (у распредвала больше). Клапаны же открываются в зависимости от направления и движения цилиндров в двигателе. То есть во время такта впуска впускные клапаны открыты, и наоборот — при выпуске они закрыты. Именно с этой целью на шестерни наносятся метки ГРМ.
Газораспределительные фазы
Теория говорит, что клапаны должны открываться в моменты прохождения цилиндров через мертвые точки. Но поскольку процесс инерционен, а также при учете повышенных оборотов коленвала, этого времени явно недостаточно для впрыска смеси и выпуска отработанных газов. Поэтому впускной клапан открывается еще до того как цилиндр займет положение в верхней мертвой точке (с упреждением примерно 9-24 градуса поворота коленвала), а закрытие происходит во время прохождения цилиндром нижней мертвой точки (упреждение 51-64 градуса).
Выпускной клапан открывается примерно за 44-57 градусов до того как цилиндр займет положение в нижней мертвой точке. Закрывается он примерно на 13-27 градусах прохождения ее цилиндром.
В процессе работы двигателя бывают моменты, когда открыты оба клапана. Это положение предназначено для продувки цилиндров свежей горючей смесью с целью их очистки от излишних продуктов сгорания. Оно называется перекрытием клапанов.
Моменты, когда происходит открытие или закрытие клапана относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения, они рассчитываются в градусах поворота коленвала.
Ремонт газораспределительного механизма
Естественно, что такая важная часть автомобиля, как ГРМ, просто не потерпит небрежного обращения. Конечно, газораспределительный механизм двигателя — достаточно надежный узел, но даже его можно сломать полностью. Одной из причин поломок может стать некачественный ремонт. Поэтому стоит внимательно относиться к этому.
Что нужно знать?
Первое, что нужно знать, перед тем как проводить ремонт газораспределительного механизма своими руками, — то, что его выполнить очень трудно. Для этого нужны технические навыки, которые вряд ли есть у обычного автомобилиста. Также будут необходимы определенные инструменты, которые можно найти далеко не в каждом гараже. Да и любое неосторожное движение может вызвать последствия, которые окажутся гораздо хуже, чем первоначальная поломка. Поэтому всегда стоит доверять ремонт ГРМ своего автомобиля только проверенным специалистам.
Устройство газораспределительного механизма таково, что чаще всего в процессе его эксплуатации выходят из строя движущиеся части: клапаны, кулачки, распредвал. Ели повреждения или неисправности не критические, вполне можно обойтись и без замены каких-либо деталей. Но если они будут серьезными, нужно быть готовым тратить деньги на покупку и установку новых запчастей. Определенную сумму придется также выложить и за саму процедуру ремонта.
Полезные советы
Как и любая другая техника, автомобиль может работать долго и безотказно, если его правильно эксплуатировать. И наоборот, небрежное обращение с ним только увеличит шанс поломок.
Газораспределительный механизм — это одна из важнейших частей, без которых двигатель не сможет функционировать. Поэтому забота о нем — фактор, который не стоит упускать из виду.
Как же уберечь ГРМ от поломок?
Во-первых, всегда нужно использовать только качественное топливо. Если оно будет с посторонними примесями, могут засориться выходы клапанов, будет давать перебои двигатель. То же самое касается и комплектующих — бракованные запчасти долго не проработают и нанесут только вред. Так что всегда стоит выбирать для своего авто только лучшие детали и расходные материалы.
Не менее важный фактор — правильная эксплуатация. Не стоит подвергать автомобиль перегрузкам, которые будут вредными для него. Перегрев двигателя, работа с неисправными узлами, длительная эксплуатация без техобслуживания снижают срок работы машины и разрушают ее узлы и детали. Поэтому правилами эксплуатации авто также не стоит пренебрегать.
Понимание компонентов ремня ГРМ и способов его обслуживания
Ремни ГРМ — одна из самых важных движущихся частей в вашем двигателе, помогает двигателю автомобиля работать плавно, соединяя распределительный вал и коленчатый вал. Коленчатый вал помогает поршням двигаться вверх и вниз. Между тем, распределительный вал представляет собой вращающийся вал, который помогает с правильной синхронизацией клапанов внутри двигателя, чтобы открываться и закрываться.
Они приводят в действие, помимо прочего, водяной насос, генератор и насос гидроусилителя рулевого управления.Если какой-либо из этих компонентов перестанет работать, ваш автомобиль может столкнуться с серьезными дорогостоящими проблемами, от потери охлаждающей жидкости двигателя до заклинивания двигателя. Но, к счастью, шланги и ремни относительно легко понять и обслуживать — если вы знаете, на что обращать внимание.
Как обрывается ремень ГРМ?Ремень ГРМ и цепи ГРМ чаще ломаются из-за непонимания и обслуживания. Ремень ГРМ изготовлен из резины , когда двигатель очень горячий, это естественно ухудшает прочность и текстуру ремня, что приводит к разрыву ремня.Поэтому ремень ГРМ следует заменять или заменять в соответствии с графиком технического обслуживания, рекомендованным производителем.
Другой причиной выхода из строя компонента временного пояса является заедание водяного насоса, вызванное недостаточным обслуживанием системы охлаждения. Когда водяной насос застревает, шестерни мгновенно останавливаются, что автоматически приводит к обрыву ремня.
Основные компоненты системы ремня ГРМРемень ГРМ может вызвать серьезные проблемы и стать дороже, если его не заменить.В случае обрыва ремня ГРМ автомобиль придется отбуксировать, и это может стоить больших денег. Кроме того, клапана могут погнуть и разрушить двигатель, что может привести к замене. Для правильного обслуживания необходимо разбираться в компонентах комплекта ремня ГРМ. Основными компонентами системы ГРМ являются:
Ремень ГРМРемень ГРМ, также известный как цепь ГРМ или камбельт, представляет собой зубчатый ремень, который удерживает верхнюю половину двигателя (головку блока цилиндров и клапаны) выровненной и синхронизированной с коленчатым валом и поршнями в нижней части двигателя.Это позволяет ценностям и поршням двигаться в гармонии друг с другом.
Шкив распределительного валаКулачковый шкив является частью системы газораспределения двигателя, используемой для управления скоростью распределительного вала, компонента ремня газораспределительного механизма, который управляет тарельчатыми клапанами, отвечающими за выпуск и впуск воздуха в цилиндры. Шкив распределительного вала шарнирно соединен с цепью привода газораспределительного механизма для вращения распределительного вала синхронно с коленчатым валом.Этот компонент транспортного средства обычно проверяется во время замены ремня газораспределительного механизма, чтобы определить, нуждается ли он в замене или ремонте, и может быть заменен в высокопроизводительных транспортных средствах, которые испытывают значительный износ двигателя.
Холостой ходНатяжной ролик ремня ГРМ — это шкив, который помогает установить ремень ГРМ в правильное положение. В зависимости от длины и размера двигателя и цепи ГРМ в комплекте ремня ГРМ может быть один или несколько холостых шкивов.Положение шкивов ведомого ремня обычно требует, чтобы ремень ГРМ направлялся с помощью холостых шкивов. Он используется для увеличения контактной дуги, чтобы обеспечить зацепление как можно большего числа зубьев, если должна передаваться высокая выходная мощность. Функция холостого хода предназначена для стабилизации участков привода, которые склонны создавать нежелательные вибрации.
Натяжной роликВ зависимости от конструкции натяжители могут использовать гидравлическое давление и / или натяжение пружины для надлежащего натяжения системы.Различные натяжные ролики используются для создания натяжения ремня газораспределительного механизма и обеспечения его плавности, насколько это возможно. Их устанавливают с провисающей стороны.
- Длительные изменения натяжения вызваны износом ремня ГРМ.
- Кратковременные изменения напряжения возникают, например, в результате разницы нагрузки и температуры.
Шкив коленчатого вала, также известный как шкив коленчатого вала или колесо гармонического баланса, представляет собой приспособление в форме колеса с канавками, которое подключается непосредственно к коленчатому валу транспортного средства.Шкив коленчатого вала по существу преобразует прямолинейное или прямое движение поршней во вращательное движение. Шкив коленчатого вала обычно соединяется с другими компонентами автомобиля с помощью вспомогательного ремня. Шкив коленчатого вала приводит в движение компоненты коленчатого вала. Коленчатые валы отвечают за привод колес автомобиля. Шкивы коленчатого вала передают крутящий момент и механическую мощность или тягу через систему шкивов на дополнительные компоненты автомобиля, такие как насос гидроусилителя рулевого управления и генератор.
Водяной насосИз-за высоких температур в I.C. двигатель необходимо разогнать во избежание повреждений от перегрева (дефект прокладки ГБЦ, треснувшая ГБЦ). Жидкостное охлаждение — предпочтительный метод в автомобильной промышленности. Термически нагруженные секции головки блока цилиндров и блока содержат каналы или рубашки охлаждения, по которым течет охлаждающая жидкость. Это передает генерируемое тепло радиатору, который отдает его в атмосферу.Водяной насос помогает циркуляции охлаждающей жидкости в контуре, обеспечивая постоянный отвод избыточного тепла.
Обслуживание и замена ремня ГРМДля вашего автомобиля очень важно заменять ремень ГРМ с интервалом пробега, рекомендованным производителем автомобиля. Рекомендуемый интервал замены ремня ГРМ для вашего конкретного автомобиля можно найти в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.
Поскольку ремни ГРМ изготовлены из резины, они со временем изнашиваются и, в конечном итоге, ломаются. Когда он выходит из строя, выходит из строя двигатель, компоненты не синхронизируются, и двигатель перестает работать. Если не заменить ремень привода ГРМ или цепь привода ГРМ в рекомендованное время, это может привести к отказу двигателя, повреждению поршня и стенок цилиндра, повреждению головки блока цилиндров или распределительного вала, а также к поломке или изгибу клапана. Это не та ситуация, в которой вы можете с уверенностью подумать: «Если она не сломана, не чините ее. Замените ремень ГРМ в соответствии с графиком технического обслуживания производителя, чтобы не тратить деньги на ремонт или замену двигателя.
Некоторые предупреждающие знаки, указывающие на то, что пора заменить ремень привода ГРМЧасто перед обрывом ремня ГРМ нет никаких предупреждающих знаков. Но вот несколько возможных индикаторов того, что пора заменить ремень ГРМ :
- Перегрев
- Вибрация или тряска
- Уменьшенная мощность двигателя
- Утечка масла и охлаждающей жидкости
- Проблемы с запуском автомобиля
- Ремни скрипящие или трущиеся
- Проверить свет двигателя
- Тикающий шум, исходящий от двигателя
Пока ваш автомобиль ремонтируется, DOLZ рекомендует заменять и водяной насос. Водяной насос обычно имеет такой же срок службы , и к нему легко получить доступ после снятия ремня ГРМ. Таким образом, вы экономите свое время и деньги на трудозатратах.
Наши клиенты могут рассчитывать на то, что мы предоставим высококачественные ремни по конкурентоспособным ценам, которые соответствуют ожиданиям клиентов и превосходят их. Мы гордимся наличием на складе разнообразных качественных комплектов промышленных ремней ГРМ. Ассортимент распределительных комплектов DOLZ был расширен более чем на 100 наименований, а покрывает более 90% европейского автопарка. В каждом комплекте есть все необходимое для сборки: помпа с прокладкой, при необходимости подшипники, ремень ГРМ, винты. Чтобы получить лучшие решения для ремня ГРМ, свяжитесь с нами сегодня.
10 частей, управляющих синхронизацией двигателя
Двигатели состоят из множества различных частей автомобиля, каждая из которых работает вместе, чтобы обеспечить работу двигателя с другими частями под капотом. Одна из самых важных ролей этих запчастей Renault — это время. Выбор времени двигателя, также называемый синхронизацией зажигания, имеет важное значение для обеспечения того, чтобы ваш Renault не только работал, но и мог заводиться.Если синхронизация правильная, двигатель сможет генерировать нужную силу от топлива, впрыснутого в коленчатый вал. Когда вы поворачиваете ключ, двигатель будет реагировать и готов к работе.
Слишком раннее или слишком позднее время имеет противоположный эффект. Вместо того, чтобы чувствовать себя отзывчивым, движок будет вялым, как будто он не хочет сотрудничать. Это потому, что от используемого топлива не так много энергии. Большая его часть тратится зря.
Обслуживание и замена деталей Renault, отвечающих за синхронизацию двигателя, необходимы для получения максимальной отдачи от вашего автомобиля.Не уверены, какие части играют роль? Вот десять, о которых вам следует знать.
Автозапчасти, отвечающие за синхронизацию двигателя- Распредвал- Эта деталь автомобиля представляет собой вращающийся вал, который регулирует количество испаренного бензина, поступающего в двигатель. Они несут ответственность за обеспечение точного времени впрыска топлива. Эти детали Renault имеют несколько кулачков или кулачков, которые открывают клапаны с помощью толкателей или прямого контакта. Распределительный вал работает рука об руку с коленчатым валом, чтобы клапаны открывались в нужное время.Когда распределительный вал вращается, кулачки открывают и закрывают клапаны, управляющие впуском и выпуском, позволяя воздуху попадать в цилиндры и вызывать взрывы, которые приводят в движение колеса Renault.
- Коленчатый вал — Коленчатые валы преобразуют линейную энергию в энергию вращения, чтобы двигать колеса автомобиля вперед. Поршни внутри двигателя прикреплены к коленчатому валу, который соединен с маховиком. Коленчатый вал отвечает за перемещение поршней вверх и вниз внутри цилиндров двигателя.При его вращении распределительный вал вращается вместе с ним, чтобы обеспечить синхронное движение поршней и клапанов.
- Дистрибьютор — Дистрибьюторы отвечают за несколько ролей в движке. Во-первых, он подает нужное напряжение от катушки зажигания к соответствующему цилиндру. Он состоит из двух частей, которые выполняют это действие: ротора и крышки. Ротор представляет собой вращающийся рычаг, расположенный внутри крышки. Как только ротор проходит через точку контакта каждого цилиндра, высокое напряжение, которое он несет, передается в точку контакта, чтобы подать на свечу зажигания в цилиндре электрический импульс.
- Ремень ГРМ- Когда дело доходит до угла опережения зажигания, одной из наиболее важных задач для автомобильных деталей в вашем двигателе является синхронизация распредвала и коленчатого вала для обеспечения правильной топливно-воздушной смеси. За это отвечает ремень ГРМ, или кулачковый ремень.
- Толкатели- В некоторых двигателях небольшие автомобильные детали, называемые толкателями, прикреплены к распределительному валу. Эти стержни отвечают за открытие клапанов на головке цилиндров.
- Свечи зажигания — Эти детали автомобиля имеют небольшие размеры, но могут нанести серьезный ущерб работе двигателя, когда они изнашиваются или полностью перестают работать. Они несут ответственность за передачу электричества от распределителя к головке цилиндров или камере сгорания двигателя. Они буквально создают небольшой разряд молнии, который может переносить электрическое напряжение от 20 000 до 100 000 вольт.
- Толкатели- Толкатели, также называемые коромыслами или толкателями кулачков, представляют собой небольшие детали Renault, расположенные между подъемными механизмами клапанов и кулачками.Обычно они смещены по отношению к лепесткам. При вращении распределительного вала кулачки на нем создают как вертикальные, так и боковые тяги. Боковые тяги не нужны и позволяют улучшить синхронизацию двигателя. Вот тут-то и вступают в игру толкатели. Они расположены таким образом, что останавливают боковое движение кулачка, так что толкатель или клапан толкают только вертикальное движение.
- Впускные клапаны — На головке блока цилиндров двигателя есть два типа клапанов.Первой из этих частей автомобиля является впускной клапан, который отвечает за впуск воздуха. Когда поршни перемещаются вверх и вниз внутри цилиндра, клапаны управляются. Когда поршни расположены внизу, впускные клапаны открываются, позволяя воздуху поступать в цилиндр. Затем этот клапан закрывается, чтобы воздух оставался внутри.
- Выпускные клапаны- Эти клапаны действуют противоположно впускным клапанам; они выпускают воздух. Это происходит, когда поршни завершают такт сжатия и выстрела.Весь выхлоп из цилиндра выходит наружу, затем клапан закрывается, и процесс может начаться снова.
- Поршни- Внутри цилиндра находятся поршни, небольшие детали автомобиля, которые создают давление внутри цилиндра, чтобы двигаться вверх и вниз, открывая и закрывая выпускные и впускные клапаны. Эти детали Renault бывают разных размеров и из разных материалов, в зависимости от типа двигателя и цилиндра, с которыми они используются. Они отвечают за поддержание степени сжатия в цилиндре, что помогает контролировать синхронизацию двигателя.
Как узнать, что двигатель не работает?
Если хотя бы одна из этих деталей автомобиля не работает должным образом, возникают проблемы с синхронизацией двигателя, и ваш Renault не будет работать должным образом. Однако есть некоторые очевидные признаки, на которые вы можете обратить внимание, чтобы помочь вам диагностировать эту проблему до того, как она повредит ваш двигатель. Вот некоторые из наиболее распространенных:
- Густой дым выходит из выхлопной трубы
- Автомобиль, работающий при высокой температуре
- Звук двигателя
Большинство автомобилей нужно просто доставить к механику, чтобы диагностировать, какие детали вызывают проблемы с синхронизацией.Однако новым транспортным средствам может потребоваться дополнительная помощь. Время в более новых моделях часто контролируется компьютерным чипом, который должен быть сброшен или заменен профессионалом.
Ваш двигатель выключен? Знайте детали автомобиля, отвечающие за эту важную функцию вашего Renault, и знайте, на какие симптомы следует обращать внимание.
Назначение ремня ГРМ в вашем автомобиле
Большинство современных автомобилей оснащено ремнем газораспределительного механизма, важным компонентом, которому поручено поддерживать синхронизированное вращение распредвала и коленчатого вала автомобиля, позволяя вашему двигателю работать.Если это не удастся, ваша машина внезапно выключится, возможно, когда вы будете за рулем. В худшем случае двигатель может выйти из строя, что приведет к ремонту на тысячи долларов. Сменить ремень до того, как он порвется, должен стать целью каждого автовладельца.
Ремень или цепь привода ГРМ?Подавляющее большинство автомобилей на дорогах сегодня оснащены ремнем ГРМ, но так было не всегда. Раньше цепи привода ГРМ использовались для управления коленчатым и распределительным валами двигателя.Коленчатый вал управляет поршнями двигателя, а распределительный вал открывает и закрывает клапаны двигателя. Цепь ГРМ соединяет коленчатый вал с распределительным валом, обеспечивая синхронизацию времени, необходимую для работы двигателя.
К 1970-м годам производители автомобилей начали использовать ремни вместо приводных цепей, чтобы снизить вес автомобиля и улучшить экономию топлива. Цепи привода ГРМ тяжелее и долговечнее ремней, и для их смазки используется то же масло, что и в вашем двигателе. Следовательно, так же, как важно заменить моторное масло для защиты двигателя, это масло смазывает цепь привода ГРМ, все еще используемую в некоторых транспортных средствах.
Замените ремень ГРМ… или ИначеРегулярная замена ремня ГРМ является обязательной. Если ремень порвется, повреждение двигателя может быть значительным, особенно в автомобилях, оборудованных интерференционным двигателем.
В интерференционном двигателе отсутствует достаточное расстояние между клапанами и поршнями, если кулачок перестает вращаться, что может привести к изгибу впускных клапанов или поломке поршня. Такой ущерб может быть финансово катастрофическим, требуя ремонта или полной замены двигателя на тысячи долларов.Если в вашем автомобиле двигатель без помех, вы не испытаете повреждения двигателя или клапана. Замените ремень, и ваш двигатель должен работать нормально.
Проверьте руководствоВ вашем руководстве пользователя содержится график технического обслуживания, включая замену ремня. Обычно этот график составляет от 60 000 до 100 000 миль. Но всегда заменяйте ремень, если вы начинаете слышать пронзительный звук, такой как визг или проводку, исходящий из-под капота. Кроме того, вы можете визуально определить такие проблемы, как пятна, пятна или потертость — явные признаки того, что ремень вот-вот порвется.Если ремень готов выйти из строя, у вас могут возникнуть проблемы с запуском двигателя.
При замене ремня обычно также заменяются натяжители и шкивы. Кроме того, если ремень также приводит в действие водяной насос, как это происходит в большинстве транспортных средств, замена водяного насоса в то же время, безусловно, является рентабельной с точки зрения затрат на рабочую силу. Как и в случае с ремнем ГРМ, затраты на рабочую силу для замены водяного насоса могут быть значительно больше, чем стоимость детали.
Ознакомьтесь со всеми ремнями и шлангами, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 центров NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта.Для получения дополнительной информации о замене ремня ГРМ поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.
Фото любезно предоставлено Wikimedia Commons.
Автозапчасть | Что означает синхронизация двигателя?
У среднего автомобильного двигателя много движущихся частей. Разве не удивительно, как все эти части работают вместе?
Двигатель любого автомобиля состоит из сложных компонентов. Эти части по-разному связаны друг с другом, чтобы двигатель работал должным образом.Необходимо точное время, чтобы каждая из этих частей работала без столкновений или задержек.
Работа отдельных компонентов двигателя имеет решающее значение для общей производительности двигателя. Распределительные валы, поршни, клапаны и коленчатый вал должны перемещаться точно в указанное время и в определенном диапазоне с точки зрения расстояния. Расчеты производятся, чтобы гарантировать отсутствие права на ошибку.
Таким образом, решающим фактором является синхронизация двигателя. В противном случае поршни будут работать неравномерно или коленчатый вал не будет вращаться должным образом.Прежде чем углубляться в детали и важность синхронизации двигателя, давайте сначала посмотрим, что происходит внутри цилиндров двигателя.
Работа двигателя
Для стандартного четырехтактного двигателя первое движение поршня в этом цилиндре — вниз. Это движение позволяет топливовоздушной смеси попасть в цилиндр через впускной клапан.
Поршень начнет движение вверх, но только после достижения нижней точки, называемой нижней мертвой точкой (НМТ). Впускной клапан закрывается и сжимает «захваченную» смесь.Свечи зажигания генерируют искру, которая воспламеняет топливовоздушную смесь.
Происходит возгорание, которое толкает поршень обратно в нижнюю мертвую точку. На этот раз открываются выпускные клапаны. Газообразный продукт сгорания выходит из цилиндра для завершения цикла.
Цикл начинается снова, и каждый раз он длится четыре хода, то есть впуск, сжатие, мощность и выпуск.
Коленчатый вал поворачивается дважды (720 °) для завершения четырехтактного цикла.Вращение коленчатого вала на 360 ° позволяет поршню перемещаться из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку. Второе вращение на 360 ° позволяет поршню переместиться из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку.
Ремень ГРМ
Как вы можете представить, для выполнения этих движений требуется точное время, и ремень или цепь ГРМ служат именно этой цели. Ремень ГРМ соединяет некоторые части двигателя, тем самым обеспечивая синхронизацию серии событий.
Ремень двигателя легко заметить в автомобиле.Он вращается вокруг различных компонентов двигателя, в частности, звездочек распределительного и коленчатого валов, а также шкива водяного насоса. Ремень ГРМ имеет зубцы и толстый, поэтому подходит для выполнения своих функций. Он вращается синхронно с коленчатым валом.
Водяной насос регулирует поток охлаждающей жидкости в зависимости от оборотов двигателя, то есть от того, насколько тяжелый или легкий двигатель работает. Если он сильно нагружен, водяные насосы увеличивают скорость потока охлаждающей жидкости, чтобы позволить большему количеству ее циркулировать по блоку двигателя.
Натяжитель ремня газораспределительного механизма поддерживает постоянное натяжение ремня газораспределительного механизма, чтобы ремень не соскользнул и не соскользнул. Он постоянно удерживает зубцы ремня в зацеплении с зубьями звездочек.
Метки времени на крышке клапана и звездочках используются для согласования системы синхронизации с зажиганием.
Цепи ГРМ
Сегодня цепи ГРМ заменили ремни ГРМ. В большинстве современных автомобилей используются цепи привода ГРМ.
Цепи ГРМ имеют преимущество перед ремнями ГРМ с точки зрения долговечности.Цепи ГРМ служат намного дольше, удерживая двигатель вовремя. Ремни ГРМ изнашиваются примерно через 40 000 миль пробега и, следовательно, нуждаются в замене. Кроме того, ремень может потерять натяжение или быть слишком натянутым, или его зубцы могут выпасть, когда он не работает, что приведет к повреждению других частей.
В отличие от ремня ГРМ, цепи ГРМ не требуют замены, но необходимо смазывать. Масло гарантирует, что цепь привода ГРМ остается смазанной и хорошо работает. Цепи ГРМ дороже, чем ремни ГРМ, но многократная замена ремней еще дороже.
Нельзя сказать, что цепная система хронометража безупречна. Если натяжитель цепи привода ГРМ снижает силу, прилагаемую к цепи, цепь будет издавать дребезжащие звуки.
Клапан и момент зажигания
Помимо системы газораспределения решающую роль также играют фазы газораспределения и опережение зажигания. Обе эти системы синхронизации влияют на синхронизацию двигателя. Впускной и выпускной клапаны должны открываться в определенное время в течение определенного интервала. Идеальная синхронизация обеспечивает эффективную работу двигателей и необходимую мощность.Профили лепестков на распределительном валу регулировки фаз газораспределения.
Впускные клапаны открываются на определенный промежуток времени. За это время в цилиндр попадает топливовоздушная смесь. Выпускной клапан также открывается для выхода газов, образующихся при сгорании. Лепестки делают это возможным, управляя подъемом и синхронизацией этих клапанов.
Как упоминалось ранее, искра в двигателе воспламеняет топливно-воздушную смесь, и именно здесь возникает момент опережения зажигания. Система опережения зажигания определяет точное время, за которое искра воспламенит смесь.Момент зажигания может задерживать или опережать момент зажигания, чтобы соответствовать требуемым условиям двигателя.
Задержка зажигания возникает, если искры возникают после того, как поршень попадает в верхнюю мертвую точку. Задержка зажигания (замедление) приводит к потере давления, создаваемого в цилиндре. С другой стороны, он продвигается вперед, если искра предварительно возбуждается непосредственно перед тем, как поршень достигает верхней мертвой точки.
Световой индикатор времени используется для контроля угла опережения зажигания. Синхронизация двигателя редко выходит из строя, но рисковать нельзя.Чтобы убедиться, что все в порядке, необходимо регулярно проверять цепь или ремень ГРМ, а также другие компоненты двигателя.
Автор:
Сэм О.
Отливки, литые коленчатые валы, литье гильз, литье
Двигатель — это основной автомобильный компонент любого автомобиля. Он работает как сердце автомобиля. Было проведено множество исследований по улучшению характеристик автомобильного двигателя за счет улучшения его компонентов. Некоторыми очень важными компонентами двигателя в современных автомобильных двигателях являются блок цилиндров, маховик, коленчатый вал, поршень и т. Д.
Полный перечень компонентов двигателя приведен ниже
Различные компоненты двигателя
• Коленчатый вал
• Головка блока цилиндров
• Маховик
• Блок цилиндров
• Карбюратор
• Поршень
9018 • Ремень привода ГРМ • Выхлоп -стержень
• Ремень ГРМ
• Топливная форсунка
• Масляный насос
• Катализатор
• Сальник
• Турбонагнетатель
• Датчик Топливный бак 904 • Впускной коллектор
• Водяной насос
• Выпускной коллектор
• Вентилятор
• Радиатор
• Свеча зажигания
Двигатель внутреннего сгорания — сердце автомобиля
Двигатель внутреннего сгорания — это двигатель, который использует взрывное сгорание топлива для толкания поршня внутри цилиндра — движение поршня вращает коленчатый вал, который затем вращает колеса автомобиля через приводную цепь или приводной вал.Для двигателей внутреннего сгорания автомобилей обычно используются различные виды топлива: бензин (или бензин), дизельное топливо и КПГ.Функции некоторых важных компонентов двигателя
Маховик:
Маховик — один из важнейших компонентов двигателя. Это большое и тяжелое металлическое колесо. Маховик прикреплен к задней части коленчатого вала для сглаживания пусковых импульсов. Он обеспечивает инерцию, позволяющую плавно вращать коленчатый вал в периоды отсутствия мощности.Он также служит основой для зубчатого венца стартера и в механической коробке передач для узла сцепления.
Коленчатый вал:
Коленчатый вал также является одним из основных компонентов двигателя. Это вал с одним или несколькими кривошипами, или «шатунами», которые соединены шатунами с поршнями двигателя. Вместе коленчатый вал и шатуны преобразуют возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение.
Поршень:
Поршень — еще один важный компонент двигателя.Это частично полая цилиндрическая деталь, закрытая с одного конца, прикрепленная к каждому из цилиндров двигателя и прикрепленная к коленчатому валу с помощью шатуна. Каждый поршень движется вверх и вниз в своем цилиндре, передавая мощность, создаваемую взрывом топлива, коленчатому валу через шатун.
Карбюратор:
Карбюратор — это сердце автомобильного двигателя. Компонент топливной системы двигателя дозирует и смешивает топливо и воздух в надлежащих пропорциях.Карбюратор также распыляет эту смесь и направляет ее во впускной коллектор, который распределяет ее по каналам в каждую камеру сгорания в двигателе.
Блок цилиндров:
Фактически это корпус, в котором находятся все компоненты двигателя. Это металлическая отливка, содержащая цилиндры и охлаждающие каналы двигателя. Блок цилиндров чрезвычайно прочен, поэтому он может выдерживать жесткие воздействия крутящего момента двигателя и вибрации, поддерживая при этом все прикрепленные к двигателю аксессуары и трансмиссию.Блок цилиндров — это сложный компонент, лежащий в основе двигателя, с приспособлениями для крепления головки блока цилиндров, картера, опор двигателя, корпуса привода и вспомогательных агрегатов двигателя с проходами для охлаждающей жидкости и смазки.
Ремень ГРМ:
Ремень ГРМ, компонент двигателя, представляет собой зубчатый ремень, обычно из армированной резины. Назначение компонента ремня газораспределительного механизма — обеспечить бесшумное и гибкое соединение между распределительным валом и коленчатым валом, чтобы клапаны двигателя открывались и закрывались синхронно с движением поршней двигателя.
Свеча зажигания:
Свечи зажигания являются важными компонентами двигателя. Эти заглушки выполняют две основные функции. Свеча зажигания двигателя воспламеняет воздушно-топливную камеру и отводит тепло из камеры сгорания двигателя.
Есть много других важных компонентов двигателя, которые очень важны для правильной работы автомобильного двигателя. В общем, все компоненты двигателя необходимы для правильной работы двигателя.Производитель компонентов двигателей Darcast имеет возможность производить компоненты двигателей в больших количествах. Воспользуйтесь преимуществами многолетнего опыта.
Функция зубчатых ремней
Ремни ГРМ позволяют двигателю вашего автомобиля работать.
Подробнее: ГРМ ДВИГАТЕЛЬ РАБОТАЕТ
Они соединяют коленчатый вал вашего двигателя с распределительным валом и играют жизненно важную роль в управлении поршнями и клапанами в вашем автомобиле.
РАЗНИЦА МЕЖДУ КОЛЕНВАЛОМ И РАСПРЕДВАЛОМ
Проще говоря , ремень ГРМ представляет собой усиленную резиновую ленту с зубцами или выемками на внутренней стороне, которые точно синхронизируют открытие и закрытие клапанов двигателя.
КАК РАБОТАЕТ РЕГУЛИРУЕМЫЙ КЛАПАН И КАК ЭТО ДЕЛАЕТ ВАШ ДВИГАТЕЛЬ ЛУЧШЕ
Когда коленчатый вал вращается, он приводит в движение ремень привода ГРМ.
Ремень ГРМ затем поворачивает распределительный вал и открывает или закрывает каждый клапан, позволяя поршням перемещаться вверх и вниз.
Подробнее: ЧТО ПРОИСХОДИТ ПРИ РАЗРЫВЕ ЦЕПИ ГРМ ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ
Например, в четырехтактном двигателе есть четыре фазы: фаза впуска, фаза сжатия, фаза сгорания и фаза выпуска.
Загрузить: РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ КЛАПАНА | PDF
В фазе впуска воздух и топливо втягиваются в цилиндры. На этом этапе впускные клапаны открыты, а выпускные клапаны закрыты.
В фазах сжатия и сгорания воздух и топливо смешиваются, сжимаются и затем воспламеняются свечами зажигания.
Во время этих двух фаз все клапаны закрыты.
Заключительный этап — это этап выпуска, когда оставшийся воздух и топливо выходят из выпускного клапана.
Чтение: СИМПТОМЫ РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА ХОЛОСТОГО ХОДА — ПОЛНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО
На этом этапе выпускные клапаны открыты, а впускные клапаны закрыты.
Ремень ГРМ должен управлять открытием и закрытием клапанов, а также синхронизацией поршней на каждой фазе.
Ремень ГРМ позволяет выполнять каждый шаг в определенном порядке.
Зачем нужно заменять ремень ГРМ в двигателе?
Если ремень ГРМ выходит из строя, весь двигатель выйдет из строя.
Если ремень ГРМ изношен или растянут, он может нарушить синхронизацию клапанов и поршней.
Это может привести к удару поршней о закрытый клапан и повреждению или изгибу клапанов и поршней.
Опять же, если ремень ГРМ изношен или растянут, это может нарушить синхронизацию вашего двигателя и вызвать серьезное повреждение клапанов и поршней вашего двигателя, что приведет к гораздо более дорогостоящему ремонту.
Когда нужно заменить ремень ГРМ в двигателе?
Ремень ГРМ обычно служит от 60 000 до 100 000 миль.
При замене ремня ГРМ необходимо следовать руководству по эксплуатации вашего автомобиля.
Замену ремня ГРМ должен выполнять только специалист по уходу за автомобилем.
Это сложный процесс, который может потребовать перемещения других частей вашего двигателя, например, водяного охладителя.
Затем, после установки нового ремня ГРМ, его необходимо синхронизировать с коленчатым валом и распределительным валом, чтобы он работал правильно и точно.
КОНСТРУКЦИЯ ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
Также, Читайте: Ремень ГРМ против цепи ГРМ
Подробнее:
Компоненты синхронизации — Продажа
Мелкие комплекты цепи привода ГРМ обеспечивают эффективный и экономичный способ обеспечения компонентов привода ГРМ, необходимых для качественного ремонта двигателя. Варианты приводных цепей включают как стандартные, так и роликовые цепи, чтобы обеспечить соответствие высококачественным звездочкам и, при необходимости, натяжителю и направляющим, подходящим для данной области применения.Доступны комплекты цепи ГРМ OEM и Performance. Плавильные цепи и звездочки производятся с использованием высочайшего дизайна, качественных материалов и изготовления. Комплекты для сбытовых цепей предлагают вам охват и выбор из стандартных, HD и рабочих характеристик, чтобы удовлетворить ваши временные потребности на любом уровне обслуживания.
Шестерни и звездочки ГРМ от Melling поставляются как часть полной программы комплектов ГРМ, включая комплекты цепей и звездочек, а также для продажи отдельных шестерен и звездочек.Также доступны двухкомпонентные комплекты распределительных шестерен, когда для двигателя требуются только шестерни. Плавильные шестерни и звездочки предлагаются как из стали, так и из металлических материалов. Каждая шестерня и звездочка изготавливаются в соответствии с необходимыми спецификациями с использованием высококачественных материалов и самых современных производственных процессов. Обеспечьте качественный ремонт двигателя с помощью новой шестерни и звездочек Melling.