Назначение устройство и работа грм: Устройство газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания: назначение, принцип работы

Содержание

Назначение, устройство и работа ГРМ с нижним расположением распредвала.

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

Толкатели 9 (рис. 9) Передает усилие от кулачка распредвала к штанге Втулка, рычаг, пята, ролик, ось ролика Сталь или чугун  
Штанга толкателя 19 (рис. 10) Передает усилие от толкателя на коромыс­ло Полый цилиндр со сферообразными нако­нечниками Сталь или дюралю­миний  
Коромысло 15 (рис.9) Передает усилие от штанги или распредва­ла к клапану Неравноплечий рычаг со ступицей   Чугун
Ось коромысел 13 (рис 10), 17 (рис. 9) Поддерживает коромысла Полый стержень с заглушками на торцах и сверлениями для прохода масла к коромыс­лам   Сталь  
Клапаны 2 (рис. 9) Открывает и закрывает впускные и выпу­скные каналы Стержень, тарельчатая головка   Жаропрочная сталь  
Подвеска и уплотне­ние клапанов (рис. 9) Обеспечивает подвижную установку кла­панов в головке блока и предотвращает попадание масла по стержням клапанов в камеры сгорания

Направляющие втулки в головке блока, клапанные пружины, опорные и упорные шайбы, маслосьемные колпачки или кольца, сухари


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 4201;






Мы поможем в написании ваших работ!

Назначение, устройство грм

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси (карбюраторных двигателей) или очищенного воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов. На поршневых четырехтактных карбюраторных двигателях впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов осуществляется клапанами, которые могут иметь верхнее или нижнее расположение. У двигателей автомобиля ГАЗ 24-10 «Волга» клапана находятся в верхнем расположении — в головке цилиндров. При нижнем расположении клапанов (в блоке цилиндров) усилие от кулачка 10 распределительного вала передается толкателю 9, а затем через регулировочный болт 7 с контрогайкой 8 клапану 2, головка которого отходит от седла 1 (рис 31 а).

При работе газораспределительного механизма стержень клапана движется возвратно — поступательно в направляющей втулке 3. На нижнем конце втулки свободно устанавливается пружина 4, верхний торец которой упирается в блок, а нижний в тарелку 6, закрепленную на конце стержня клапана сухариками 5. Закрытие клапана происходит под действием пружины по мере того, как выступ кулачка 10 выходит из под толкателя.

Современные двигатели обычно имеют газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов, так как в этом случае камера сгорания получается компактной, улучшается наполнения цилиндров, упрощается регулировка клапанов и значительно улучшаются потери тепла с охлаждающей жидкостью.

В рядных двигателях при верхнем расположении клапанов усилие от кулачка 10 распределительного вала придается толкателю 9, а от него штанге 19. Штанга через регулировочный винт 7 воздействует на короткое плечо коромысла 17, которое, поворачиваясь на оси 18, нажимает своим носком на стержень клапана 2. При этом пружина 4 сжимается, а клапан перемещается вниз, отходит от седла 1, обеспечивая в зависимости от назначения клапана впуск горючей смеси или выпуск отработавших газов. После того как выступ кулачка 10 выйдет из-под толкателя 9, клапанный механизм возвращается в исходное положение под действием пружины 4. При работе клапанного механизма, положения направляющей втулки 3, запресованной в головку цилиндров 15 фиксируется стопорным кольцом 16, а ругулировочный винт 7 — контрогайкой 8. Верхний конец стержня клапана закреплен сухариками 14, установленными в тарелке 12 при помощи втулки 13. Распределительные валы при верхнем расположение клапанов могут быть установлены в блоке цилиндров — нижнее расположение (двигатель автомобиля ГАЗ 24-10 «Волга»).
При верхнем расположении распределительного вала отсутствуют толкатели и штанги, в следствии чего уменьшаются масса и инерционные силы клапанного механизма, что дает возможность увеличить частоту вращения коленчатого вала и уменьшить уровень шума при работе двигателя.

В двигателях автомобилей ВАЗ (с приводом на задние колеса (рис 3,2 а) распределительный вал расположен в отдельном картере на головке 2 блока цилиндров и вращается в подшипниках скольжения. Привод к клапанам 1, размещенным в один ряд осуществляется непосредственно от кулачков 4 распределительного вала, через одноплечие рычаги 3. Одним концом одноплечий рычаг опирается на стержень клапана, другим на сферическую головку болта 5 и удерживается на ней при помощи шпилечной пружины 7. В двигателях автомобилей семейства «Москвич» (рис 3,2 б) клапаны 1 расположены в два рада и приводятся в действие коромыслами 9 от кулачков 4 распределительного вала. Для регулировки теплового зазора в клапанах служит регулировочный болт 5 с контрогайкой 6, который связан со сферическим наконечником 8.

Работа грм двигателя зил 130

Устройство, техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма автомобиля: ЗИЛ 130

Назначение, устройство, принцип работы газораспределительного механизма ЗИЛ 130. Техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма. Основные неисправности механизма и способы их устранения. Охрана труда и техника безопасности при ремонте.

Рубрика Транспорт
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.09.2014
Размер файла 2,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ,

ПОДГОТОВКИ И РАССТАНОВКИ КАДРОВ РЕСПУБЛИКИ САХА ЯКУТИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

«ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 30»

Специальность: «Слесарь по ремонту автомобилей»

ВЫПУСКНАЯ ПИСЬМЕННАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему: «Устройство, техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма автомобиля: ЗИЛ 130»

Выполнил учащийся группы АC 3/3

Маслов Артур Викторович

Пикулин Сергей Николаевич

1. Назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма ЗИЛ 130

1.2 Устройство газораспределительного механизма

2 Принцип работы газораспределительного механизма

3 Техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма

3.1 Техническое обслуживание

3.2 Ремонт газораспределительного механизма

4 Основные неисправности механизма и способы их устранения

5 Охрана труда и техника безопасности

Изобретенный более ста лет назад автомобиль прочно занял ведущее место в жизни человека. По мере развития техники он совершенствуется, становясь более сложной энергетической установкой мощностью от нескольких десятков до 1000 и более лошадиных сил.

Представить современную жизнь без автомобилей невозможно, они окружают нас повсюду — в производстве и быту. По объёму перевозимых грузов автомобильный транспорт занимает ведущее место в нашей стране и в мире. газораспределительный механизм ремонт неисправность

На сегодняшний день автомобилестроение испытывает колоссальное развитие. Для производства автомобилей используются высокие технологии и современное оборудование.

На долю автомобильного транспорта в народном хозяйстве России приходится свыше двух третей перевозимых грузов. Такое массовое использование автомобилей объясняется тем, что они могут доставлять пассажиров и грузы от места отправления до места назначения без пересадки и перегрузки.

Цель: исследование устройства, технического обслуживания и ремонта газораспределительного механизма автомобиля «ЗИЛ-130»

Для достижения поставленной цели я определил основные задачи, которые необходимо решить:

· Рассмотреть назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма

· Проанализировать техническое обслуживание и ремонта газораспределительного механизма

· Раскрыть основные неисправности газораспределительного механизма и способы их устранения.

1. Назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма ЗИЛ 130

Механизм газораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси и выпуска из них отработавших газов.

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания обеспечивает распределение топливно-воздушной смеси по цилиндрам и выпуск отработавших газов.

1.2 Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из распределительных шестерен, распределительного вала, толкателей, штанг, коромысел с деталями крепления, клапанов, пружин головок с деталями крепления и направляющих втулок клапанов (рис. 1).

Рис. 1: Детали механизма газораспределения (1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — направляющая толкателей;4 — штанга; 5 — регулировочный винт; 6 — коромысло; 7 — контргайка; 8 — втулка; 9 — тарелка; 10 — пружина внутренняя; 11 — пружина наружная; 12 — шайба; 13 — сухарь; 14 — впускной клапан; 15 — выпускной клапан; 16 — фланец; 17 — шестерня)

Распределительный вал отковывают из углеродистой стали. Устанавливают его в отверстия стенок и ребрах картера. Для этой цели на валу имеются цилиндрические шлифованные опорные шейки. Для уменьшения трения между шейками вала и опорами в отверстия запрессовывают втулки, внутренняя поверхность которых покрыта антифрикционным слоем.

В двигателе привод распределительного вала осуществляется от шестерни коленчатого вала через промежуточные шестерни, расположенные на заднем торце блока двигателя (рис. 2). От осевого перемещения вал фиксируется корпусом подшипника задней опоры, который крепится к блоку тремя болтами.

Рис. 2: Совмещение меток распределительных шестерен: (1- шестерня коленчатого вала; 2- шестерня распределительного вала;3- установочные метки)

Распределительный вал имеет кулачки — выступы определенного профиля, задающие порядок и время открытия и закрытия клапанов. Он расположен в головке и приводится во вращение от коленчатого вала.

При эксплуатации двигателя происходит износ деталей газораспределительного механизма, приводящий к увеличению теплового зазора. Поэтому периодически возникает необходимость в его регулировке, операции довольно трудоёмкой и ответственной. Неправильно установленный тепловой зазор приводит к неплотному закрыванию клапанов или характерному металлическому стуку, вызывающему повышенный износ деталей газораспределительного механизма.

Гидравлические компенсаторы зазоров в газораспределительном механизме обеспечивают его безударную работу и полное закрытие клапанов.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня (рис. 3). Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны (или их головки) — из жаростойкой стали. В двигателе ЗиЛ-130 впускные и выпускные клапана выполнены в головках цилиндров и заканчиваются вставными гнездами из жаропрочного чугуна.

Рис. 3: Клапаны:(1 — выпускной клапан ; 2 — натриевое наполнение ; 3 — впускной клапан)

Рабочая поверхность головки клапана (фаска) обычно имеет угол 30°. Фаску головки клапана тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики для крепления упорной шайбы пружины клапана. Стержни клапанов перемещаются в направляющих втулках чугунных или металлокерамических.

Клапан прижимается к седлу одной или двумя пружинами. При двух пружинах направление их витков должно быть различным, чтобы при поломке одной из них ее витки не могли попасть между витками другой.

Выпускные клапаны двигателей принудительно поворачиваются при работе, что предотвращает их заедание и обгорание. Механизм поворота состоит из неподвижного корпуса 1 (рис. 4. а — г), пяти шариков 2 с возвратными пружинами 9, дисковой пружины 8 и опорной шайбы 3 с замочным кольцом 4. Корпус 1 установлен на направляющей втулке 10 клапана в углублении головки цилиндров и имеет секторные пазы для шариков 2. Опорная шайба 3 и дисковая пружина 8 с зазором надеты на выступ корпуса. При закрытом клапане (рис. 4, б), когда усилие его пружины 5 невелико, дисковая пружина 8 выгнута наружной кромкой кверху, а внутренней кромкой опирается на заплечик корпуса 1. При открытии клапана усилие его пружины 5 увеличивается, дисковая пружина 8 распрямляется и ложится на шарики 2 (рис. 4, в). Усилие пружины 8 передается на шарики 2, и они, перекатываясь по секторным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу, а следовательно, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина 8 прогибается и упирается в заплечик корпуса, освобождая шарики 2, которые под действием пружины 9 возвращаются в исходное положение.

Рис. 4: Выпускной клапан: а — выпускной клапан, б — клапан закрыт, в — клапан открыт, г — детали механизма (1 — корпус механизма поворота; 2 — шарики; 3 — опорная шайба; 4 — замочное кольцо; 5 — пружина клапана; 6 — упорная шайба пружины; 7 — сухарики; 8 — дисковая пружина; 9 — возвратная пружина; 10 — направляющая втулка; 11 — металлический натрий)

Для предотвращения попадания масла в цилиндр по зазору между стержнем клапана и направляющей втулкой 2 на ней или стержне клапана устанавливают резиновое уплотнение в виде колпачка 1 или сальника 3 (рис. 5).

Рис. 5: Уплотнения клапанов: а), б):(1 — колпачок; 2 — направляющая втулка; 3 — сальник; 4 — лабиринтное уплотнение)

Толкатели изготовляют из стали, пустотелые (рис. 7). Толкатели имеют наплавленную чугунную пятку, соприкасающуюся с кулачком. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми. Толкатели имеют углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, или в привёрнутых к нему корпусах направляющих.

Штанги изготовляют полыми из стали со стальными сферообразными наконечниками (рис. 7), которыми штанга упирается с одной стороны в толкатель, а с другой — в сферическую поверхность регулировочного винта.

Коромысла передают усилие от штанги к клапану (рис. 7). Изготовляют их из стали в виде двуплечего рычага, посажен на ось. В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. Полая ось закреплена в стойках на головке цилиндров. От продольно перемещения коромысло удерживается сферической пружиной. На двигателях ЗИЛ 130 коромысло неравноплечие. В короткое плечо завернут регулировочный винт с контргайкой, упирающийся в сферическую поверхность наконечника штанги

Рис. 6: Детали клапанного механизма:(1 — коромысло клапана; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт коромысла; 4 — штанга толкателя; 5 — толкатель; 6 — зона закалки)

2. Принцип работы газораспределительного механизма

Механизм газораспределения двигателя ЗИЛ-130 приведен на (рис. 3) . Усилие от кулачков 6 и 7 распределительного вала через толкатели 20, штанги 19 и коромысла 14 передается клапанам, которые открываются, сжимая пружины 12. Закрытие клапанов происходит под действием сжатых пружин. На общем для обоих рядов цилиндров распределительном вале имеются также шестерни 21 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, а также эксцентрик 5 привода топливоподкачивающего насоса. Распределительный вал расположен в блоке цилиндров и шестерней 1 приводится от коленчатого вала; частота вращения распределительного вала должна быть в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала.

Рис. 7: Механизм газораспределения: (1 — шестерня распределительного вала; 2 — упорный фланец; 3 — распорное кольцо; 4 — опорные шейки; 5 — эксцентрик привода топливного насос; 6 — кулачки выпускных клапанов; 7 — кулачки впускных клапанов; 8 — втулки; 9 — впускной клапан; 10 — направляющая втулка; 11 — упорная шайба; 12 — пружина; 13 — ось коромысел; 14 — коромысло; 15 — регулировочный винт; 16 — стойка оси коромысел; 17 — механизм поворота выпускного клапана;18 — выпускной клапан; 19 — штанга; 20 — толкатели; 21 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя)

Для ограничения осевых перемещений распределительного вала между шестерней 1 и передней опорной шейкой 4 установлено распорное кольцо 3, которое обеспечивает зазор (0,08 — 0,208 мм) между упорным фланцем 2 и шестерней 1.

Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов дает возможность улучшить форму камеры сгорания, наполнение цилиндров и условия сгорания рабочей смеси. Лучшая форма камеры сгорания позволяет повысить также степень сжатия, мощности и экономичность двигателя.

Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан должен открываться до достижения поршнем нижней мёртвой точки, а закрываться после верхней мёртвой точки. С целью лучшего наполнения цилиндров смесью впускной клапан должен открываться до достижения поршнем верхней мёртвой точки, а закрываться после прохождения нижней мёртвой точки. Период, в течение которого одновременно открыты оба клапана (впускной и выпускной), называют перекрытием клапанов.

Фазы газораспределения — это моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек.

Фазы газораспределения подбирают на заводах опытным путём в зависимости от быстроходности двигателя и конструкции его впускной и выпускной систем (рис. 8). При этом стремятся использовать колебательное движение газов во впускной и выпускной системах таким образом, чтобы к концу закрытия впускного клапана перед ним оказалась бы волна давления, а к концу закрытия выпускного клапана за ним была бы волна разрежения. При таком подборе фаз газораспределения удаётся одновременно улучшить заполнение цилиндров свежей смесью, и их очистку от отработавших газов.

Рис. 8: Диаграмма фаз газораспределения: (1 — впуск; 2 — выпуск )

Правильность установки механизма верхней мёртвой точки газораспределения определяется зацеплением распределительных шестерен с имеющимися на них метками. Отклонение при установке фаз газораспределения хотя бы на 2 зуба шестерни или звёздочки распределительного вала приводит к удару клапана о поршень, потери компрессии, выходу из строя клапана или двигателя.

Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении теплового зазора в клапанном механизме. Увеличение этого зазора приводит к уменьшению продолжительности открытия клапана, и наоборот.

3. Техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма

3.1 Техническое обслуживание

Проверка и регулировка зазоров в клапанах двигателя необходимы при появлении стуков в клапанах. Перед регулировкой зазоров необходимо снять провода высокого напряжения, отъединив их от свечей зажигания, отвернуть гайки крепления крышек головок цилиндров и снять крышки с прокладками. Зазоры между клапанами и коромыслами регулируют на холодном двигателе регулировочным винтом с контргайкой, установленным на коротком плече коромысла.

Регулировку зазоров первым способом производят в следующем порядке. Установить поршень первого цилиндра в в. м. т. (такт сжатия) при помощи установочного зубчатого указателя (рис 9). Для этого следует повернуть коленчатый вал до совмещения метки на шкиве вала с меткой ВМТ на указателе.

Рис 9: Установка поршня первого цилиндра в в.м.т при помощи зубчатого указателя:(1 — метки на шкиве; 2 — зубчатый указатель (цифры показывают угол поворота коленчатого вала в градусах)

В этом случае оба клапана, впускной и выпускной, первого цилиндра будут закрыты, а между стержнем клапана и нажимным концом коромысла образуется самый наибольший зазор, который измеряют щупом и, если нужно, регулируют.

Для регулировки зазора надо, придерживая отверткой регулировочный винт (рис 10, а), ослабить ключом контргайку, после чего вложить щуп между стержнем клапана и нажимным концом коромысла и вращать отверткой регулировочный винт (рис 10, б) устанавливая необходимый зазор. Затем, оставив щуп в зазоре, закрепить регулировочный винт контргайкой при помощи ключа и отвертки (рис 10, в). После регулировки зазор должен быть равен 0,25—0,30 мм для впускного и выпускного клапанов, при этом щуп 0,25 мм должен проходить свободно через зазор, а щуп 0,30 мм не должен проходить.

Рис 10: Регулировка клапанов:(а — ослабление контргайки; б — регулировка и проверка зазора щупом; в -крепление контргайки и регулировочного винта; г — порядок нумерации цилиндров; стрелки показывают порядок работы цилиндров)

Для регулировки зазора в клапанах остальных семи цилиндров надо коленчатый вал повертывать рукояткой на одну четверть оборота (на 90°) и проводить регулировку по указанному методу, причем регулировку зазоров вести последовательно, согласно порядку работы цилиндров 1—5—4—2—6— 3—7—8, который изображен пунктирными линиями со стрелками на (рис 9, г) Чтобы точно провертывать коленчатый вал на одну четверть оборота, надо нанести мелом метки на шкиве коленчатого вала, разметив их под углом 90° при положении поршня первого цилиндра в в. м. т. (такт сжатия).

При втором способе регулируют клапаны одновременно для нескольких цилиндров. Регулировка проводится в следующей последовательности. Установить поршень первого цилиндра в в. м. т. (такт сжатия) по методу, указанному ранее, и отрегулировать зазоры: впускного и выпускного клапанов первого цилиндра, выпускного клапана второго цилиндра, впускного клапана третьего цилиндра, выпускного клапана четвертого цилиндра, выпускного клапана пятого цилиндра, впускного клапана седьмого цилиндра, впускного клапана восьмого цилиндра. Зазоры у остальных клапанов следует регулировать после поворота коленчатого вала на 360° (полный оборот). После окончания регулировки зазоров в клапанах надо поставить крышки клапанов с прокладкой на место и закрепить их ганками с плоскими шайбами. Пустить двигатель и прослушать его работу. Прогретый двигатель должен работать без стуков клапанов, «чиханий» в карбюраторе и «выстрелов» в глушителе.

Для предотвращения перетирания пружин шариков необходимо при любой разборке двигателя, прошедшего 70 000 км пробега, разбирать механизм вращения выпускного клапана и перевертывать дисковые пружины шариков выработанной стороной вниз.

3.2 Ремонт газораспределительного механизма

Ремонт распределительного вала. Основными дефектами распределительного вала являются: изгиб, износ опорных шеек и шейки под распределительную шестерню, износ кулачков.

Биение промежуточных опорных шеек проверяют при установке вала в призмы на крайние опорные шейки. Допустимая величина биения устанавливается техническими условиями. Если биение превышает допустимую величину, то вал правят под прессом. Изношенные шейки шлифуют на меньший диаметр до одного из ремонтных размеров. После шлифования шейки полируют абразивной лентой или пастой’ ГОИ. При этом осуществляют замену изношенных опорных втулок на новые. Внутренние диаметры новых запрессованных втулок обрабатывают разверткой или расточкой резцом под размер перешлифованных шеек распределительного вала. Опорные шейки вала, вышедшие из ремонтных размеров, можно восстанавливать хромированием или осталиванием под номинальный или ремонтный размеры. Небольшой износ кулачков устраняют шлифованием на копировально-шлифовальном станке. При значительном износе вершину кулачка можно восстановить наплавкой сормайтом № 1 с последующим предварительным шлифованием на электрошлифовальной установке и окончательной обработкой на копировально-шлифовальном станке.

Ремонт клапанов, толкателей, коромысел. Наиболее часто встречающимися дефектами клапанов являются: износ и обгорание рабочей фаски, деформации тарелки (головки), износ и изгиб стержня. Клапаны с небольшим износом рабочей фаски восстанавливают притиркой к седлу. При значительных износах или наличии глубоких раковин и рисок осуществляют шлифование и притирку. После шлифования фаски высота цилиндрической части головки клапана должна быть не менее величины, установленной техническими условиями.

Все клапаны притирают одновременно на специальном станке. Герметичность пары клапана. Седло контролируют прибором, при помощи которого нагнетается под избыточным давлением (0,6—0,7 кгс/см2) воздух. Давление в течение 1 мин не должно резко уменьшаться.

Изгиб стержня и биение рабочей фаски головки относительно стержня проверяют на специальном приспособлении. Контроль осуществляют индикаторами 10 и 11. Допускаемое биение стержня клапана — 0,015 мм на длине 100 мм, а биение рабочей фаски — 0,03. При большем биении стержень клапана правят.

Изношенный стержень клапана можно восстановить хромированием или осталиванием с последующим шлифованием до номинального размера. Изношенный торец стержня клапана шлифуют до получения гладкой поверхности.

У толкателей клапанов изнашиваются сферическая и цилиндрическая поверхности. Стержень восстанавливают шлифованием до ремонтного размера или хромированием. При этом отверстие у направляющих толкателей обрабатывают разверткой под размер устанавливаемых стержней или для запрессовки втулки. Втулки изготавливают из серого чугуна и запрессовывают с натягом 0,02—0,03 мм. После запрессовки внутренний . диаметр втулок обрабатывают разверткой, обеспечивая необходимый зазор в соединении. Износ сферической поверхности стержня устраняют шлифованием по шаблону, выдерживая установленную техническими условиями высоту.

В коромысле клапанов изнашиваются втулки, которые заменяют на новые и растачивают отверстие в них до номинального или ремонтного размера. В новой втулке сверлят масляные отверстия. Изношенную сферическую поверхность носка коромысла обрабатывают шлифованием.

4. Основные неисправности механизма и способы их устранения

· Двигатель недостаточно приемист и не может развить полную мощность.

1. Нарушены зазоры между кулачками распределительного вала и толкателями;

2. Впускные и выпускные клапана плохо прилегают к седлам;

1. Отрегулировать зазоры в приводе клапанов;

2. Заменить поврежденные клапана;

3. Отшлифовать седла.

· Двигатель работает не устойчиво или глохнет на холостом ходу.

1. Нарушены зазоры между кулачками распределительного вала и толкателями;

2. Клапаны обгорели или деформировались.

1. Отрегулировать зазоры в приводе клапанов;

2. Заменить поврежденные клапана;

· Повышенный расход масла.

1. Изношены или повреждены прокладки стержней клапанов;

2. Сильно изношены клапаны;

3. Сильно изношены направляющие втулки клапанов.

1. Заменить прокладки стержней клапанов;

2. Заменить клапаны;

3. Заменить изношенные направляющие втулки.

1. Увеличен зазор между рычагами привода клапанов и кулачками распределительного вала;

2. Сломана клапанная пружина;

3увеличен зазор между направляющим клапаном и стержнем;

4. Изношены кулачки распределительного вала;

5. Ослаблены контргайки регулировочного болта.

1. Отрегулировать зазор между рычагами привода клапанов и кулачками распределительного вала;

2. Заменить клапанную пружину;

3. Заменить изношенные детали и отремонтировать головку блока цилиндров;

4. Заменить распределительный вал и регулировочные шайбы.

! Если после регулировки зазоров стук клапанов не исчезает, то это значит, что клапаны деформированы из-за ударов о днище поршней. Это происходит обычно при превышении предельно допустимых частот вращения коленчатого вала (примерно 7000 об/мин). Клапаны в таком случае не подлежат восстановлению и их необходимо заменить.

· Повышенный шум распределительного вала.

1. Износ рычагов и кулачков распределительного вала;

2. Износ опорных поверхностей на корпусе подшипников распределительного вала.

1. Заменить распределительный вал и рычаги

2. Заменить корпус подшипников.

· Низкая компрессия в цилиндрах двигателя.

1. Обгорание рабочей поверхности клапанов;

2. Впускные и выпускные клапана плохо прилегают к седлам.

1. Заменить клапаны;

2. Отшлифовать клапаны и седла.

Неисправности газораспределительного механизма достаточно сложно диагностировать. Одни и те же признаки могут являться следствием сразу нескольких поломок или дефектов. Зачастую для того чтобы выявить неисправность приходиться перебирать всю головку блока двигателя. Делать это в гаражных условиях трудно, и поэтому при отсутствии необходимых навыков и инструмента проверку и ремонт ГРМ рекомендуется доверять только квалифицированным специалистам на станциях технического обслуживания.

5. Охрана труда и техника безопасности

Техника безопасности при проведении ремонтных работ Гараж или бокс, где проводятся ремонтные работы, должен хорошо проветриваться, дверь — легко открываться как изнутри, так и снаружи. Проход к двери всегда держите свободным. При работе двигателя (особенно на пусковых режимах) выделяется оксид углерода (угарный газ) — ядовитый газ без цвета и запаха. Опасная для жизни концентрация оксида углерода может образоваться даже в открытом гараже, поэтому перед запуском двигателя обеспечьте принудительный отсос отработавших газов за пределы гаража. При отсутствии принудительной вытяжки можно запускать двигатель на короткое время, надев на выпускную трубу отрезок шланга и вынув его наружу. При этом система выпуска и ее соединение со шлангом должны быть герметичны.

При работе под автомобилем не полагайтесь только на домкрат. Всегда используйте дополнительные средства поддержки, например, опоры.

Не прилагайте больших усилий при отворачивании или затяжке гаек или болтов (например, гайки ступицы колеса), если автомобиль стоит только на домкрате.

Не запускайте двигатель, не убедившись в том, что рычаг переключения передач находится в нейтральном положении, а стояночный тормоз включен.

Во избежание получения ожогов не сливайте масло до тех пор, пока не остынет двигатель. По этой же причине не дотрагивайтесь до любой из частей двигателя, пока она достаточно не остынет.

Не вдыхайте пыль от износа тормозных накладок — она опасна для здоровья.

Не оставляйте на полу масляных и других пятен. Вытирайте их немедленно.

Не используйте неисправные или неподходящие гаечные ключи и другие инструменты: они могут соскользнуть и причинить вам травму.

Не пытайтесь самостоятельно поднимать тяжелые детали: позовите помощника.

Не спешите скорее закончить работу.

Не допускайте присутствия детей или животных внутри или около оставленного без присмотра автомобиля.

Надевайте защитные очки при работе с такими инструментами, как дрель, пескоструйный аппарат и т.п., а также при работе под автомобилем.

Используйте защитный крем для рук перед выполнением грязных работ — это предохранит вашу кожу от инфекции, а также облегчит удаление грязи. При этом руки не должны быть скользкими.

Следите за тем, чтобы предметы одежды и длинные волосы не попали в движущиеся механические части.

Снимайте кольца, часы и т.п. перед выполнением любых работ с автомобилем, особенно с его электрооборудованием.

Проверяйте соответствие массы поднимаемых грузов возможностям подъемного механизма.

Содержите свое рабочее место в чистоте и порядке.

Выполняйте работу в логической последовательности, следите за правильностью сборки.

В случае получения травмы немедленно обращайтесь за медицинской помощью.

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуска отработавших газов.

Газораспределительный механизм состоит из:

впускных и выпускных клапанов с пружинами,

впускных и выпускных каналов.

Распределительный вал располагается в верхней части головки блока цилиндров. Составной частью вала являются его кулачки, количество которых соответствует количеству впускных и выпускных клапанов двигателя. Иными словами, над каждым клапаном расположен свой персональный кулачок. Именно эти кулачки, при вращении распределительного вала, обеспечивают своевременное, согласованное с движением поршней в цилиндрах, открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью цепной передачи.

При вращении распределительного вала, кулачок набегает на рычаг, который, в свою очередь, нажимает на стержень соответствующего клапана (впускного или выпускного) и открывает его . Продолжая вращаться, кулачок сбегает с рычага, и под воздействием сильной пружины клапан закрывается. Ну, а дальше вы знаете — поршень, через открытый впускной или выпускной клапан, соответственно засасывает горючую смесь или выталкивает отработавшие газы. Когда же оба клапана в одном цилиндре закрыты — происходит такт сжатия или рабочий ход поршня.

Основные неисправности газораспределительного механизма двигателя.

Стуки в газораспределительном механизме появляются по причине увеличенных зазоров в клапанном механизм, износе подшипников или кулачков распределительного вала, рычагов, а также из-за поломки пружин клапанов. Для устранения стуков необходимо отрегулировать тепловой зазор, а изношенные детали и узлы следует заменить. Потеря мощности двигателя и повышенная дымность выхлопных газов происходят при нарушении теплового зазора в клапанном механизме, неплотном закрытии клапанов, износе маслоотражательных колпачков. Зазор следует отрегулировать, изношенные колпачки поменять, а клапаны «притереть» к седлам.

Эксплуатация газораспределительного механизма двигателя.

Обратите внимание на тепловой зазор между рычагом и кулачком распределительного вала. Немного знаний физики и можно понять, что этот зазор должен быть строго определенного размера. Ведь при нагревании все детали двигателя расширяются, в том числе и детали газораспределительного механизма. Если тепловой зазор меньше нормального, то клапан будет открываться больше, чем ему положено и не будет успевать вовремя закрываться. А это нарушит рабочий цикл двигателя и, плюс ко всему, в скором времени придется менять «подгоревшие» клапаны.

Если же зазор между рычагом и кулачком распределительного вала будет очень большим, то клапан не сможет открываться полностью, что естественно не лучшим образом отразится на процессе заполнения цилиндров горючей смесью или выпуска отработавших газов. При неправильной установке теплового зазора, наблюдается целый шлейф неприятностей. Двигатель начинает работать неустойчиво, глохнуть и преподносить прочие «сюрпризы», описанные в неисправностях газораспределительного механизма. Используя инструкцию по эксплуатации своего личного автомобиля, следует периодически контролировать правильность «зазора в клапанах».Если у вас есть соответствующие инструменты и решимость «залезть в двигатель», то после нескольких попыток можно научиться «регулировать клапана». Если же вы не собирались осваивать профессию автомеханика, то при подозрениях на «разрегулированные клапана», следует обратиться к специалистам.

1. Анохин В.А. Отечественные автомобили М: Машиностроение,1977.

2. Михайловский Е.В. Серебряков К.Б. Тур Е.Я. Устройство автомобиля М: Машиностроение,1990.

3. Молоков В.А., Зеленин С.Ф., Учебник по устройству автомобиля, М. 1987

4. Тур Е.Я. Серебряков К.Б. Устройство автомобиля М: Машиностроение 1990.

5. Инструкция по охране труда для слесарей по ремонту автомобилей, двигателей и топливной аппаратуры на автоцентрах и станциях объединений «АвтоВАЗтехобслуживание» №.37.101.7072-85 взамен 37.101.7072-78.

6. Чумаченко Ю. Т., Герасименко А. И., Рассанов Б. Б. АВТОСЛЕСАРЬ. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, 2006 г. — 544 c

7. РЕМОНТ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗИЛ-130 (http://zil130-131.ru/)

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Назначение и устройство газораспределительного механизма Д-240. Возможные неисправности механизма, причины их возникновения. Диагностика, техническое обслуживание и ремонт Д-240. Проверка и регулировка зазоров. Охрана труда и техника безопасности.

контрольная работа [1,1 M], добавлен 14.01.2016

Газораспределительные механизмы и их назначение, устройство и принцип работы. Неисправности и способы определения и устранения. Стук рычагов привода клапанов. Замена ремня привода газораспределительного механизма. Фиксирование толкателей клапанов.

дипломная работа [1,6 M], добавлен 28.06.2009

Газораспределительный механизм автомобиля ВАЗ-2108, его назначение и устройство. Основные размеры головки блока цилиндров и деталей механизма привода клапанов. Техническое обслуживание и ремонт механизма, замена ремня привода. Охрана труда при работе.

презентация [3,1 M], добавлен 16.01.2012

Назначение, устройство и работа газораспределительного механизма автомобиля. Основные неисправности ГРМ. Периодичность, перечень и трудоемкость выполнения работ. Виды технического обслуживания и последовательность ремонта двигателя внутреннего сгорания.

курсовая работа [553,8 K], добавлен 17.08.2016

Назначение газораспределительного механизма в автомобиле. Устройство впускной трубы и выпускного коллектора. Привод распределительного вала в Волге ГАЗ-31029. Характерные неисправности и способы их устранения. Техническое обслуживание и ремонт Волги.

дипломная работа [691,9 K], добавлен 24.06.2012

Назначение и устройство механизма газораспределения двигателя ВАЗ-2108. Схема технологического процесса ремонта данного механизма. Определение технического состояния деталей. Технологический процесс разборки и сборки газораспределительного механизма.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.11.2012

Краткая техническая характеристика грузового автомобиля ЗИЛ-130. Устройство, принцип работы и техническое обслуживание газораспределительного механизма. Краткая характеристика неисправностей, их устранение. Охрана труда и техника безопасности при ремонте.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.11.2014

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей. Назначение, устройство, принцип работы кривошипно-шатунного механизма; основные признаки неисправности, диагностика, способы восстановления. Назначение инструмента и приспособлений, применяемых при ремонте.

курсовая работа [10,1 M], добавлен 05.01.2011

Техническое обслуживание кривошипно–шатунного механизма. Возможные его неисправности и способы их устранения. Общие требования безопасности труда при техническом обслуживании и ремонте автомобилей. Проверка технического состояния деталей механизма.

курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.05.2014

Характеристика автомобиля ВАЗ 2106, назначение и устройство механизма газораспределения. Маршрутная карта разборки автомобиля. Основные неисправности и методы их устранения. Способы контроля качества. Технологический процесс ремонта и обслуживания.

курсовая работа [6,3 M], добавлен 15.07.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Источник

Газораспределительный механизм двигателя — устройство и назначение, ремень газораспределительного механизма

Назначение и устройство газораспределительного механизма двигателя

Назначение газораспределительного механизма состоит в том, чтобы управлять работой клапанов, а именно — открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны в определенной последовательности в соответствии с тактами рабочего цикла.

Главная деталь в устройстве газораспределительного механизма двигателя — распределительный вал. Кулачки, выполненные на распределительном вале, в процессе его вращения периодически нажимают на клапаны через рычаги или специальные шайбы. В результате клапаны открываются и закрываются.

Ремень газораспределительного механизма

Для привода распределительного вала используется цепь или зубчатый ремень газораспределительного механизма. В одной головке цилиндров могут быть установлены два распределительных вала. Один из них управляет работой впускных, а другой — выпускных клапанов. Такая схема ГРМ называется двухвальной.

Ремень газораспределительного механизма передаёт вращение от коленчатого вала распределительному валу. В процессе работы двигатель нагревается. Нагрев стержня клапана приводит к его удлинению. Для компенсации этого явления в конструкции привода клапана требуется тепловой зазор. Если зазора не будет, клапан не сможет плотно закрываться, а это приведет к значительному падению компрессии, и как следствие, уменьшению мощности двигателя. В процессе эксплуатации зазор необходимо проверять и при необходимости регулировать. Периодичность и алгоритм выполнения этой операции зависят от конструкции привода клапанов и могут значительно отличаться для двигателей разных моделей.

Многие современные двигатели оснащены гидрокомпенсаторами. Гидрокомпенсатор устроен таким образом, что его высота может изменяться под действием давления масла из системы смазки. Величина изменения равна тепловому зазору в приводе. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Применение гидрокомпенсаторов исключает необходимость регулировки тепловых зазоров. Из следующей главы можно будет узнать описание работы системы охлаждения двигателя, а именно современного двигателя внутреннего сгорания.

Устройство газораспределительного механизма в многоцилиндровом двигателе принципиально не отличается от случая одноцилиндрового двигателя. Однако, в многоцилиндровом двигателе необходима синхронная работа цилиндров. Поэтому, прежде чем перейти к рассмотрению устройства многоцилиндровых двигателей, необходимо познакомиться с несколькими важными понятиями, характеризующими конструкцию и работу одноцилиндрового мотора. А в одной из следующих глав можно будет узнать назначение, устройство и принцип работы системы смазки современного двигателя внутреннего сгорания.

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня, при котором колено коленчатого вала устремлено вертикально вверх и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на максимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.

Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня, колено коленчатого вала устремлено вертикально вниз и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на минимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.

Расстояние между ВМТ и HMT называется ходом поршня.

Объем над поршнем, расположенным в ВМТ, называется объемом камеры сгорания, обозначается Vc.

Объем над поршнем, расположенным в НМТ, называется полным объемом цилиндра, обозначается Vn.

Если из полного объема вычесть объем камеры сгорания, получим рабочий объем цилиндра (Vp):
Vn — Vc = Vp

Рабочий объем цилиндра — очень важный параметр, от которого зависят многие характеристики двигателя.

Еще одним важным параметром является степень сжатия. Степень сжатия определяется отношением полного объема Vn к объему камеры сгорания Vc.

Степень сжатия современных бензиновых моторов лежит в пределах 9-14, а дизельных — 14-24. Чем выше степень сжатия, тем мощнее и экономичнее двигатель при прочих равных условиях.

Одноцилиндровые двигатели с успехом применяются в мототехнике, а также в средствах малой механизации (газонокосилки, бензопилы и т. д.), но в автомобилях не используются. В серийных современных автомобилях можно встретить моторы с количеством цилиндров от 2 до 12.

Рабочий объем многоцилиндрового двигателя равен сумме рабочих объемов цилиндров.

Расположение цилиндров бывает также разным. В зависимости от этого двигатели бывают рядные, V-образные, VR-образные, W-образные и оппозитные.

Наибольшее распространение получили рядные четырехцилиндровые двигатели. Это не означает, что они являются лучшими, их популярность вызвана относительной простотой и соответственно доступной ценой.

Следует отметить, что в многоцилиндровом двигателе рабочие процессы в разных цилиндрах равномерно распределены.

Для примера рассмотрим очередность тактов по цилиндрам в четырехцилиндровом двигателе.

Как видно из таблицы за два оборота коленчатого вала во всех четырех цилиндрах происходит рабочий процесс, а сдвиг между ними составляет пол оборота.

Теперь давайте с самого начала посмотрим, как работает многоцилиндровый двигатель на примере четырехцилиндрового бензинового двигателя.

Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания в положение «старт», включается электродвигатель стартера и начинает вращать коленчатый вал двигателя за маховик. Поршни начнут двигаться вверх-вниз.

В одном из цилиндров (например, в третьем) поршень окажется в ВМТ такта впуска раньше других.

Кулачки распределительного вала расположены таким образом, что в этот момент в третьем цилиндре откроется впускной клапан, и камера сгорания начнет наполняться топливовоздушной смесью.

В момент, когда поршень третьего цилиндра подойдет к HMT (пол оборота коленчатого вала), к ВМТ такта впуска подойдет поршень четвертого цилиндра.

В третьем цилиндре начинается такт сжатия, а в четвертом — начинается такт впуска. В третьем цилиндре оба клапана закрыты, а в четвертом — открывается впускной.

При достижении поршнем третьего цилиндра очередного ВМТ, в этом цилиндре срабатывает система зажигания, происходит воспламенение смеси с последующим рабочим ходом. В четвертом цилиндре в это время происходит сжатие.

Еще через пол оборота в третьем цилиндре откроется выпускной клапан и начнется выпуск отработавших газов. В четвертом цилиндре в это время будет рабочий ход.

Во втором и первом цилиндрах происходит все то же самое, но с опозданием (относительно третьего цилиндра) на полтора и один оборот соответственно.

ГРМ двигателя автомобиля

Механизм газораспределения служит для осуществления своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (например, бензина и воздуха) и выпуска отработавших газов. В головке блока цилиндров помещаются минимум два клапана – впускной и выпускной. Клапаны приводятся в движение деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь или воздух; через выпускной клапан выходят отработавшие газы в атмосферный воздух через систему выпуска.

Устройство и принцип действия механизма газораспределения

В бензиновых и дизельных двигателях применяется механизм газораспределения клапанного типа, сейчас уже, в основном, с верхним расположением клапанов. Это значит, что клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, как показано на рисунке 4.8.

Так, при верхнем расположении клапаны с пружинами и деталями их крепления установлены в направляющих втулках в головке блока цилиндров, в которой также отлиты впускные и выпускные каналы.


Рисунок 4.8 Головка блока цилиндров с газораспределительным механизмом.

Усилие от кулачков распределительного вала, расположенного здесь же – в головке блока, к клапанам передается с помощью толкателей и/или коромысел. Коромысла установлены шарнирно на оси, закрепленной на головке блока. Клапаны на головке закрыты крышкой.

 О тепловом зазоре

Между стержнем клапана, толкателем или концом коромысла газораспределительного механизма должен быть зазор (так называемый тепловой зазор), который необходим для компенсации удлинения стержня клапана при его нагревании без нарушения плотности посадки клапана в гнезде. Другими словами, если бы не было зазора, грубо говоря, между кулачком распредвала и клапаном, то от нагрева до высокой температуры, клапан увеличился бы в длину и перестал бы плотно прилегать к седлу в головке блока цилиндров.

Величина зазора для двигателей разных марок устанавливается для впускных клапанов в холодном состоянии в пределах 0,15—0,30 мм, а для выпускных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — в пределах 0,20—0,40 мм. Однако же, у некоторых производителей зазор может быть таков, что не попадет в указанные диапазоны.

Для регулировки величины этого зазора в механизме предусмотрены регулировочные устройства. Хотя слово «устройство» слишком громкое для регулировочного болта и стопорной гайки (Рисунок 4.9) или шайб различной толщины (Рисунок 4.10).


Рисунок 4.9 Регулировка теплового зазора с помощью болта.


Рисунок 4.10 Регулировка теплового зазора с помощью шайб
(А – головка блока цилиндров без распределительного вала;
Б – головка блока цилиндров с распределительным валом).

Сейчас очень распространена конструкция с гидравлическими компенсаторами, которые под давлением масла подводят коромысло или толкатель к кулачку распределительного вала, убирая тем самым негативное последствие теплового зазора, а именно — удар кулачка о толкатель во время работы. Но стоит упомянуть, что установка гидрокомпенсаторов удорожает конструкцию головки блока цилиндров и повышает свои требования к качеству используемого моторного масла и к частоте его замены, поскольку масляные каналы компенсатора могут забиваться продуктами износа.

Примечание
Более подробно о гидрокомпенсаторах приведено ниже.

 Предварительно о распределительном вале

Примечание
Почему предварительно? Потому что для целостности восприятия данного раздела о распределительном вале необходимо сказать несколько слов, а более подробное описание данной детали будет дано ниже.

Правильность чередования различных тактов в цилиндрах двигателя достигается соответствующим расположением кулачков на распределительном валу, а также правильностью установки зацепления распределительных шестерен/шкивов с приводной шестерней/шкивом коленчатого вала.

В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, что происходит за каждый оборот распределительного вала. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала, либо же шкив по диаметру должен быть в два раза больше шкива коленчатого вала.

Фазы газораспределения четырехтактного двигателя

Для лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием. Иначе говоря, впускной клапан может закрываться после того, как поршень пройдет НМТ, а выпускной — закрываться после ВМТ.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах, соответствующих величинам углов поворотов кривошипа коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Фазы газораспределения могут быть нанесены на круговую диаграмму, называемую диаграммой газораспределения, как показано на рисунке 4.11.

Пожалуй, будет проще показать это на примере. Так, если говорят, что клапан открывается за 5 градусов до ВМТ, значит клапан начал открываться в то время, когда кривошип коленчатого вала, к которому присоединен шатун поршня, находился за 5 градусов до верхней мертвой точки.


Рисунок 4.11 Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя.

Впускной клапан начинает открываться немного раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в разных диапазонах. Зачастую закрытие впускного клапана происходит с определенным запаздыванием, когда поршень перейдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие некоторого разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.

Примечание
Однако стоит отметить, что существует как минимум два цикла, именуемых циклами Миллера и Аткинсона, при которых впускной клапан закрывается не так, как на обычных ДВС.

Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала; продолжительность впуска при этом увеличивается, и цилиндр более полно заполняется свежим зарядом.

Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.

При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением, быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре газы. Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень перейдет ВМТ. Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе. Таким образом, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.

Примечание
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно открыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и гнездами, возможность утечки горючей смеси исключена. Перекрытие клапанов необходимо для дополнительной продувки цилиндра с целью лучшей наполняемости свежим зарядом.

Некоторое уменьшение давления газов на поршень, происходящее при рабочем ходе вследствие раннего открытия выпускного клапана, и потеря части работы газов при этом восполняются тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не испытывает большого сопротивления от газов, оставшихся в небольшом количестве в цилиндре.

Изменение фаз газораспределения

С развитием технологий перед конструкторами и инженерами открылись серьезные перспективы в повышении эффективности работы двигателя – увеличение мощности с одновременным снижением расхода топлива стало новым трендом в автомобильной промышленности. Для того, чтобы оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания, необходимо подстраивать фазы газораспределения под все режимы нагрузки – от холостого хода до полной нагрузки.

Примечание
Обороты холостого хода — это минимальные обороты, при которых двигатель может работать устойчиво без нагрузки. Вы запустили двигатель, при этом никакого движения и воздействия на педаль газа не происходит.

А как изменять фазы газораспределения? — Проворачивать распределительный вал относительно коленчатого вала, изменяя тем самым моменты открытия клапанов. Прибавим к этому управление опережением зажигания* и это даст возможность управлять началом и концом тактов двигателя и позволило настолько оптимизировать работу ДВС, что показатели мощности и расхода топлива улучшились многократно.

Примечание
* Опережение зажигания. Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания должен изменяться, что реализуется с помощью распределителя зажигания или электронного блока управления двигателя (подробнее об этом рассмотрено в главе 10 «Электрооборудование и электросистемы», раздел 10.4 «Система зажигания»).

Суть системы проста. На распределительный вал (или валы) устанавливается специальный механизм, на внешней части которого есть звездочка для приводной цепи от коленчатого вала. Механизм этот устанавливается так, что может проворачивать распределительный вал в сторону опережения или запаздывания, в зависимости от режима работы двигателя.

Если говорить более подробно, то работа механизма изменения фаз газораспределения (фазовращателя) происходит, как описано ниже.

Коленчатый вал через приводную цепь вращает фазовращатель, который установлен на распределительном валу. В момент, когда необходимо сместить время открытия клапанов в сторону запаздывания или опережения, фазовращатель проворачивает распредвал в соответствующую сторону.


Рисунок 4.12 Внешний вид фазовращателя.

Фазовращатели, в основном, устанавливают на впускной распределительный вал (вал, который открывает только впускные клапаны), но сейчас все чаще данные механизмы монтируют на оба распредвала – впускной и выпускной.

Изменяемая высота клапана

В современных бензиновых двигателях количество топливной смеси регулируется с помощью дроссельной заслонки – заслонка открывается, поступает больше воздуха, в соответствии с этим впрыскивается больше топлива. Воздух, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси, пока доберется до цилиндра, преодолеет несколько весьма неприятных препятствий: воздушный фильтр, дроссельную заслонку, клапаны, а это все потери, которые напрямую влияют на мощность ДВС. Попробуйте сами подышать в противогазе не с угольным а с бумажным фильтром… Вот так и двигателю «тяжело дышать». Одно из препятствий на пути воздуха, от которого мечтали избавиться конструкторы, это дроссельная заслонка. Однако как регулировать количество впускаемого воздуха? Решение снова было связано с клапанами. Пришли к тому, что необходимо регулировать высоту клапана. Были системы со ступенчатым регулированием высоты клапана, а именно: клапан открывался только на три разные высоты. Затем придумали систему бесступенчатого открытия клапанов с диапазоном открытия от 1 мм до 10 мм. Это позволило избавиться от дроссельной заслонки – двигателю стало легче «дышать». Однако избавление от дроссельной заслонки изменением высоты открытия клапанов не является самоцелью. Контроль над работой клапанов позволяет еще больше отточить работу четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Детали клапанной группы

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления (они же — «сухари»). Все описанное приведено на рисунке 4.13.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в головке блока цилиндров. Основными элементами клапана являются тарелка и стержень.

Тарелка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу.

Стержень клапана отшлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют тарелки различных диаметров (зачастую, больший — у впускного клапана) или отличаются специальными метками.


Рисунок 4.13 Клапанный механизм.

Седло клапана (на рисунке 4.13) представляет собой металлическое кольцо цилиндрической формы с обработанной под углом 45 градусов рабочей поверхностью (той самой, к которой прилегает тарелка клапана). Седла клапанов запрессованы в головку блока цилиндров. Существуют конструкции с заменяемыми седлами и с седлами, запрессованными наглухо.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в седло. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.


Рисунок 4.14 Клапан.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухарями, которые входят в выточку на стержне клапана. Иногда на клапан устанавливают две пружины: пружину меньшего диаметра — внутрь пружины большего диаметра. Это делается для того, чтобы избежать резонанса пружины на определенных частотах работы двигателя, а также для подстраховки на случай поломки пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это исключает вероятность возникновения вибрации пружины и ее поломки при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин их подбирают таким образом, чтобы направление навивки их витков было выполнено в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят маслосъемные колпачки.

Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка распределительного вала на стержень клапана или на штангу. Дело в том, что передавать усилие от кулачка распредвала лучше именное через промежуточное звено – толкатель. Поскольку при длительной работе элементы клапанного механизма изнашиваются и, когда приходит время замены чрезмерно износившихся деталей, проще заменять небольшой толкатель, нежели целый распредвал или клапаны.


Рисунок 4.15 Головка блока цилиндров с элементами газораспределительного механизма.

Как было отмечено выше, сейчас получили широкое распространение так называемые гидрокомпенсаторы. «Гидро», потому что работают за счет давления моторного масла, а «компенсаторы», так как компенсируют или, проще говоря, сводят на нет зазор между кулачком распределительного вала и толкателем во время работы.

Толкатели в большинстве двигателей устанавливают без втулок непосредственно в отверстия приливов головки блока цилиндров. В некоторых двигателях для толкателей имеются направляющие втулки, отлитые секцией на несколько цилиндров.

Коромысло. Изменяет направление передаваемого движения. Устанавливают зачастую, когда распределительный вал один, а клапанов на цилиндр два или четыре, но расположены они особым образом (смотрите рисунок 4.16). Коромысла устанавливают на бронзовых втулках или без втулок на осях, которые при помощи стоек закреплены на головке блока. Одно плечо коромысла располагается над стержнем клапана, а другое — под или над кулачком распределительного вала. Для регулировки зазора между стержнем клапана и коромыслом в конец коромысла вкручен регулировочный винт с контргайкой.


Рисунок 4.16 Привод клапанов через коромысло.

Распределительный вал и его привод

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные и выпускные кулачки (смотрите рисунок 4.17) и опорные шейки*.


Рисунок 4.17 Газораспределительный механизм в сборе.

Примечание
* На рисунке 4.17 опорные шейки не показаны, так как изображение схематическое и приведено для предварительного ознакомления. Получить представление о внешнем виде распределительных валов можно из рисунка 4.18.

Кулачки изготавливают как одно целое с валом. Однако существуют сборные конструкции, когда кулачки напрессовывают на вал.

Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей в зависимости от количества клапанов имеются два и более кулачков: впускных и выпускных. Форма кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки для каждого цилиндра (например, впускные) располагают в четырехцилиндровых двигателях под углом 90°, в шестицилиндровых — под углом 60° и в восьмицилиндровых — под углом 45°. Разноименные кулачки (впускные и выпускные) устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала.


Рисунок 4.18 Головка блока цилиндров с распределительными валами.

 Как распредвал приводится во вращение?

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала разными способами. Самыми распространенными являются: цепной и ременной привод, реже используется шестеренный.

Цепной привод. На конце коленчатого и распределительного валов устанавливают звездочки (как на велосипеде) и надевают приводную цепь. Для того чтобы исключить биение цепи, дополнительно устанавливают успокоитель, который представляет собой длинную планку, по которой перемещается цепь. Обычно с другой стороны устанавливают направляющую натяжителя цепи. Цепной привод можно изучить так же на рисунках 4.19 и 4.20.


Рисунок 4.19 Схема цепного привода газораспределительного механизма.


Рисунок 4.20 Пример цепного привода газораспределительного механизма.

Ременной привод. На коленчатый и распределительный валы устанавливаются зубчатые шкивы, чем-то напоминающие звездочки, однако намного шире их. На эти зубчатые шкивы надевается зубчатый ремень. Для удобства снятия и установки приводного ремня устанавливают натяжитель ремня (часто автоматический). Пример привода распределительного вала (или валов) с помощью зубчатого ремня приведен на рисунках 4.21 и 4.22.


Рисунок 4.21 Схема ременного привода газораспределительного механизма.


Рисунок 4.22 Пример ременного привода газораспределительного механизма.

Шестеренный привод. Привод распределительного вала осуществляется от шестерни на коленчатом валу через ряд промежуточных шестерен или напрямую, как показано на рисунке 4.23.


Рисунок 4.23 Шестеренный привод газораспределительного механизма.

Отключаемые клапаны

В погоне за экономичностью конструкторы решали одну из беспокоящих их проблем: что делать, когда двигатель, работая, использует всего 15–20 % своей мощности. Такое бывает, когда мы стоим, например, в пробке или едем по трассе на крейсерской скорости.

Примечание
Крейсерская скорость – скорость, при которой достигаются оптимальные показатели топливной экономичности. Термин, конечно, более подходящий для авиационной промышленности, однако, если мы едем по магистрали на пятой, а то и шестой передаче, то он вполне применим и в этой отрасли.

А если мощность используется не вся, то зачем работать всем цилиндрам двигателя? Что, если взять и отключить, например, на стоящем в пробке автомобиле, два из четырех цилиндров.

Ведь пары цилиндров вполне хватит для того, чтобы двигатель работал на холостых оборотах. В оставшиеся два цилиндра перестают подавать топливо и, чтобы они попросту не перекачивали воздух по впускному и выпускному коллектору, закрывают впускные и выпускные клапаны. Для выполнения такой незамысловатой операции придумали относительно простое решение: на распределительном вале рядом с обычными кулачками расположили кулачки с «нулевой высотой», то есть они никак не воздействуют на толкатель клапана.

Так при нормальной работе распределительный вал вращается и все клапаны выполняют свое назначение, а когда возникает необходимость в отключении клапанов, открывается специальный клапан, через который моторное масло под давлением, воздействуя на распределительный вал, смещает его в направлении продольной оси; кулачки с обычным профилем как открывали, так и открывают клапаны, а там где кулачки имеют «нулевую высоту», они просто-напросто не достают до клапанов, и те, в свою очередь, стоят неподвижно.

Примечание
Различные фирмы в разные времена предложили несколько схем реализации описанной выше операции по отключению части клапанов. Выше приведен лишь один из способов.

Механизм газораспределения

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Назначение и схемы действия ГРМ

Механизм газораспределения (ГРМ) открывает и закрывает в определенные моменты впускные и выпускные клапаны для впуска в цилиндры свежего воздуха и выпуска из них отработавших газов.

В зависимости от расположения клапанов механизмы различают:

— с нижним (боковым) расположением клапанов в блоке цилиндров; используется только у карбюраторных двигателей;
— с верхним подвесным расположением клапанов — в головке цилиндров.

Техобслуживание и ремонт тракторов

При расположении клапанов в головке цилиндров обеспечиваются компактность камеры сгорания, высокая степень сжатия, лучшее наполнение цилиндров воздухом, меньшие потери тепла через стенки вследствие компактности камеры. Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов может быть однорядным и двухрядным. Двухрядное расположение клапанов используется на V-образных двигателях.

Механизм газораспределения включает следующие части. Распределительный вал, преобразующий вращательное движение вала в поступательное движение толкателей. Механизм привода распределительного вала, включающий набор распределительных шестерен, передающих движение от
коленчатого вала на распредвал.

Клапанный механизм, открывающий и закрывающий впускные и выпускные клапаны в строго определенный момент и с заданным порядком последовательности. Клапанный механизм включает впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки, возвратные пружины и детали крепления клапанов.

Передающий механизм, осуществляющий передачу возвратно-поступательного движения от распределительного вала на клапаны. Сюда входят толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, оси и стойки коромысел. У механизма с боковым расположением клапанов штанги и коромысла с осями и стойками отсутствуют.

Работа ГРМ

Вращение от коленвала передается через зубчатую или цепочную передачу на распредвал. При повороте распредвала его кулачок своим выступом поднимает толкатель и штангу, которая упирается нижним концом в толкатель, а верхним — в регулировочный винт коромысла. При подъеме штанга давит на регулировочный винт и коромысло, поворачиваясь вокруг оси, своим вторым плечом нажимает на стержень клапана и,
преодолевая силу пружины, открывает клапан.

При дальнейшем повороте распредвала выступ кулачка выходит из под толкателя и толкатель, штанга и коромысло возвращаются в исходное положение, а клапан под действием пружины закрывается.

Во время работы клапаны нагреваются, а стержень клапана удлиняется, что может привести к открытию клапана и нарушению работы двигателя. Чтобы дать возможность стержню клапана удлиниться, и чтобы клапан в то же время был закрыт, между торцами клапана и бойком коромысла оставляют зазор, называемый тепловым.

У двигателей с боковым расположением клапанов этот зазор делается между клапаном и регулировочным винтом толкателя. Зазор должен быть в пределах: для двигателей СМД-60 в холодном состоянии — 0,48-0,50; АМ-41, Д-21А, ЯМЗ-240Б — 0,25-0,30; Д-65Н, Д-240 — 0,25 мм (на прогретом двигателе).

Фазы газораспределения

Начало подачи топлива насосом по мениску д.м.т не точно в мертвых точках, а с некоторым опережением при открытии и запаздыванием при закрытии. Периоды от момента открытия клапанов до момента закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения. Диаграмма фаз газораспределения: начало открытия впускного клапана; начало закрытия впускного клапана; начало открытия выпускного клапана; конец закрытия выпускного клапана.

Фазы газораспределения, выраженные в виде круговой диаграммы, называют диаграммой газораспределения. На рис. представлена диаграмма газораспределения дизельного двигателя Д-240. Впускной клапан открывается с некоторым опережением (16°) до прихода поршня в верхнюю мертвую
точку, а закрывается с запаздыванием (в 46°) после того, как поршень уже пройдет нижнюю мертвую точку и пойдет вверх.

Это позволяет увеличить продолжительность впуска до 242° и улучшить наполнение цилиндра свежим воздухом, вначале за счет уменьшения сопротивления проходу воздуха и ускорения поступления свежего заряда воздуха (опережение открытия), а затем за счет инерции поступающего в цилиндр воздуха (запаздывание закрытия клапанов).

После сжатия и рабочего хода начинается выпуск отработавших газов. Опережение открытия выпускного клапана (56°) позволяет газам выходить из цилиндра под собственным давлением, что уменьшает затраты мощности на выталкивание газов при движении поршня вверх. Закрываются выпускные клапаны с запаздыванием, что улучшает очистку цилиндра от отработавших газов.

У всех двигателей есть периоды, когда одновременно впускной и выпускной клапаны открыты. Такое положение называют перекрытием клапанов. Чтобы правильно установить фазы газораспределения двигателя при сборке, необходимо совместить метки на шестернях газораспределения.

В течение одного рабочего цикла у четырехтактного двигателя впускной и выпускной клапаны должны открываться по одному разу. Поэтому распределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала и делает за цикл один оборот, а коленчатый вал — два.

Устройство ГРМ

Принцип действия механизма газораспределения изучаемых двигателей и взаимное расположение деталей одинаковые, однако устройство отдельных деталей, их размеры и крепления различны.

В конструкции распределительного вала различают опорные шейки, в которых вал вращается в блоке, и кулачки (по два на каждый цилиндр). Распределительный вал штампуют из стали, а его опорные шейки и рабочие поверхности кулачков закалены токами высокой частоты. Вращается вал в бронзовых или чугунных втулках, запрессованных в гнезда блок-картера.

Осевые перемещения распредвала во втулках ограничиваются различными способами. На двигателе СМД-14 осевое перемещение устраняется упорным регулировочным винтом. Винт заворачивают до отказа, затем отворачивают и затягивают контргайкой.

У двигателя СМД-60 осевое перемещение распределительного вала ограничивает упорная шайба, а необходимый зазор между упорной шайбой и торцом опорной шейки в пределах 0,16-0,28 мм обеспечивается при сборке двигателя. Упорная шайба ограничивает осевое перемещение распределительного вала и у дизелей АМ-41 и А-01М.

От продольного перемещения распределительный вал двигателей Д-240 и Д-65Н удерживается опорным кольцом, привернутым к блоку двумя винтами. Клапанный механизм включает впускной и выпускной клапаны, направляющие втулки, клапанные пружины, опорные шайбы (тарелки) и сухарики. Клапаны подвергаются воздействию высоких давлений и температур, поэтому они изготовляются из особо прочных сталей: впускной — из хромоникелевой, выпускной — из жаростойкой стали.

В клапанах различают тарелку клапана и стержень. В верхней части стержня имеется выточка под выступы сухариков; на некоторых двигателях делаются выточки под стопорное кольцо, которое удерживает клапан от падения в цилиндр при поломке пружины или выпадении сухариков.

Боковые поверхности тарелки (фаски) и гнезда клапанов в головке выполнены под углом 45°. Чтобы эти поверхности плотно прилегали, их шлифуют и притирают. Передающий механизм включает толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, валики коромысел, стойки коромысел и распорные пружины коромысел.

Толкатель передает движение от кулачков распредвала штангам. Толкатели могут быть выполнены в виде стакана (СМД-14, СМД-60, Д-65Н) или грибовидной формы (Д-240, Д-37). На двигателях АМ-41, А-01М, ЯМЗ-240Б применяют качающие роликовые толкатели. На этом рисунке представлен механизм газораспределения двс ЯМЗ-240 Б.

Роликовый толкатель качается относительно оси. При набегании кулачка распределительного вала на ролик толкателя толкатель поворачивается вокруг оси и поднимает штангу. Штанги передают возвратно-поступательное движение от толкателя к коромыслу. Они могут быть изготовлены из стального прутка или пустотелой трубки.

Коромысло представляет собой стальной двуплечий рычаг. В коротком плече в резьбовое отверстие устанавливается регулировочный винт. Боек коромысла, давящего на клапан, подвергается закалке. В отверстие средней части коромысла запрессовывается бронзовая втулка для установки коромысла на валик.

Валики коромысел, на которых устанавливаются коромысла, закреплены в стоиках, размещенных на верхней плоскости головки цилиндров. Продольное перемещение коромысел по валику предотвращается распорными пружинами. Валики стальные, пустотелые, внутренняя полость их используется для подвода масла к коромыслам, для чего против каждого коромысла в валике просверлены отверстия.

Декомпрессионный механизм предназначен для облегчения прокручивания коленчатого вала в первый момент запуска двигателя, путем открытия впускных, а у некоторых двигателей и всех клапанов. При открытых клапанах воздух в цилиндре не сжимается при такте сжатия, чем и облегчается прокручивание коленчатого вала. Когда же коленчатый вал разовьет 250-300 об/мин, декомпрессионный механизм выключают, подают топливо и двигатель заводится.

Этим механизмом пользуются и для экстренной остановки двигателя. Декомпрессионный механизм устанавливается на двигателях А-01М, АМ-41, СМД-14, Д-37М, Д-21Д. На моторах Д-240, ЯМЗ-240 Б, СМД-60 его нет.

Декомпрессионный механизм двигателя СМД-14 состоит из валиков, установленных над бойками коромысел в стойках. С нижней стороны под коромыслами валики имеют лыски, и когда механизм выключен, валики декомпрессионного механизма не касаются коромысел и не действуют на клапаны.

При включении механизма рычагом 25 валик поворачивается и своей несрезанной частью нажимает на коромысла и открывает клапаны. При выключении механизма валики поворачиваются своими лысками к коромыслам и не воздействуют на них.

На двигателях АМ-41 и А-01М в валиках против каждого коромысла ввернуты болты, которые при повороте валика своими головками давят на коромысла и открывают клапаны. Этими же болтами регулируют и величину открытия клапанов. На двигателях Д-37М, Д-21А декомпрессионный механизм воздействует не на коромысла, а на толкатели.

Обслуживание механизмов газораспределения

Обслуживание ГРМ сводится к периодическому осмотру наружных деталей, их креплений, проверке и установлению нормальных зазоров и обеспечению плотности прилегания клапанов к гнездам. Осмотры и регулировку газораспределительного механизма проводят при техническом обслуживании № 2 (ТО-2).

Перед началом регулировки клапанов подтягивают крепления головки цилиндров и стоек валиков коромысел. Затяжку гаек крепления головки цилиндров ведут динамометрическим ключом по определенной для каждого двигателя схеме в следующей последовательности: сначала затягивают гайки, расположенные в центре головки, затем производят поочередную подтяжку гаек, расположенных по обе стороны от центра головки цилиндров.

Для регулировки клапанов выполняют следующие операции: ставят поршень первого цилиндра на такт сжатия, в верхнюю мертвую точку. В этом положении поршня, когда клапаны закрыты, проверяют и регулируют зазоры. Чтобы выполнить это условие, наблюдая за коромыслами клапанов первого цилиндра, вращают коленчатый вал до тех пор, пока оба клапана (сначала выпускной, а затем впускной) откроются и закроются и после впуска начнется сжатие.

После этого вывинчивают установочный винт из картера маховика и вставляют его в то же отверстие не нарезанной частью и, нажимая на винт, продолжают вращать коленчатый вал до тех пор, пока винт не войдет в углубление на маховике.

При этом поршень будет в ВМТ на такте сжатия. Такая установка применяется на двигателях СМД-14, АМ-41, Д-240, Д-65 Н, Д-50. На последних трех двигателях это будет не точно ВМТ, а положение поршня в момент впрыска топлива.

Для регулировки зазора отвертывают контргайку регулировочного винта и, удерживая ее гаечным ключом, заворачивают или отворачивают регулировочный винт отверткой до получения необходимого зазора. Например, при зазоре 0,25-0,30 мм щуп толщиной 0,25 мм должен свободно входить между бойком коромысла и торцом клапана, а толщиной 0,30 мм — с усилием.

Затем регулируют (если он есть и регулируется) механизм декомпрессии в первом цилиндре (АМ-41, А-01М, Д-65Н). Для этого валик декомпрессора устанавливают так, чтобы ось регулировочных винтов была вертикальной. Заворачивают винт до соприкосновения с коромыслом и еще на один оборот и затягивают контргайку.

После регулировки клапанов и декомпрессионного механизма в первом цилиндре приступают к регулировке их в следующем цилиндре в соответствии с порядком работы двигателя (например, в третьем цилиндре при порядке 1-3-4-2), для чего коленчатый вал проворачивают на пол-оборота (для четырехцилиндровых, указанных выше).

У шестицилиндрового V-образного двигателя СМД-60 после установки первого цилиндра в ВМТ описанным выше способом открывают люк на картере маховика и поворачивают коленчатый вал по часовой стрелке еще на 45° так, чтобы метка на маховике с цилиндрами «1» и «4» стала против стрелки. В этом положении регулируют клапаны первого и четвертого цилиндров.

Затем поворачивают коленчатый вал в том же направлении на 240°, до совпадения меток «2» и «5», регулируют клапаны второго и пятого цилиндров и, провернув коленчатый вал еще на 240° до совмещения со стрелкой меток «3» и «6», регулируют зазоры клапанов в третьем и шестом цилиндрах.

Аналогичные метки имеются на двс ЯМЗ-240Б (на шестерне привода топливного насоса), причем одновременно регулируются клапаны в трех цилиндрах в соответствии с порядком работы двигателя.

_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Сервис и регулировки МТЗ-82
__________________________________________________________________________

Эксплуатация и сервис МТЗ-82.1, 80.1, 80.2, 82.2

Ремонт МТЗ-80 Обслуживание и эксплуатация МТЗ-1221 Техобслуживание и эксплуатация МТЗ-320 Эксплуатация и сервис тракторов

Газораспределительный механизм (ГРМ) Назначение и характеристика

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.

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.

Характеристики ГРМ

  1. Сопротивление впускного и выпускного трактов, ограничивающее быстроходность и снижающее наполнение на более высоких оборотах. Определяется пропускными сечениями клапанов и патрубков, шероховатостью каналов, их изгибом, настройкой (инерционный наддув). При росте сопротивления пики максимума наполнения сдвигаются в область меньшего числа оборотов, что ограничивает мощность ДВС[2].
  2. Настройки фаз газораспределения (углы опережения открытия впускных и выпускных клапанов/золотников, углы запаздывания закрытия). Эти настройки позволяют частично компенсировать сопротивление впускных и выпускных трактов, сместив максимум наполнения цилиндров от нулевой частоты вращения (при нулевых углах) до частоты, заданной конструктором. Обычно, максимум наполнения соответствует максимуму крутящего момента. На рисунке представлены кривые, соответствующие VVT (1), тихоходной настройке (2), настройке примерно на 0,5 максимальной частоты вращения (3), и скоростной настройке (4)[3].
  3. Возможность получения компактной камеры сгорания (минимальных размеров) и низкой температуры в районе догорания топливной смеси (искровые ДВС). Это позволяет иметь меньше всего газов в области гашения пламени (что снижает выбросы), и получить высокую степень сжатия без детонации.
  4. Простота, дешевизна, надёжность, габариты и масса. Влияют на стоимость и надёжность всего двигателя. Этим характеристикам описанные ниже схемы отвечают в различной степени.

Классификация механизмов газораспределения производится в зависимости от того, каким образом в них осуществляется управление впуском и выпуском. Обычно выделяют четыре типа механизмов управления впуском и выпуском — поршневые, золотниковые, клапанные и гильзовые.

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов.

Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

Рисунок 1 – Типы газораспределительных механизмов, классифицированных по различным признакам

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы про большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала.

При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя.

Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Замена газораспределительного механизма

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

С поршневым управлением газораспределения

Механизм газораспределения с поршневым управлением впуском и выпуском (он же — оконный газораспределительный механизм) применяется на двухтактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой. В нём фазы газораспределения задаются за счёт осуществляемого непосредственно поршнем открытия и закрытия окон в стенке цилиндра.

Впускное окно обычно открывается при положении коленчатого вала, в котором поршень не доходит 40—60° до нижней мёртвой точки (по углу поворота коленвала), а закрывается спустя 40—60° после её прохождения, что даёт достаточно узкую фазу впуска — не более 130—140°.

На высокофорсированных спортивных моторах открытие впускного окна может производиться за 65—70° до НМТ, что расширяет фазу впуска, но при этом работа двигателя на малых и средних оборотах становится неустойчивой, значительно увеличивается непроизводительный расход топлива из-за обратного выброса топливной смеси в атмосферу.

Выпускное окно открывается примерно за 80-85° до достижения поршнем нижней мёртвой точки, а закрывается спустя 80-85° после её прохождения, что даёт длительность фазы выпуска около 160—165°. Фаза продувки имеет длительность около 110…125°.

Симметричность фаз газораспределения при поршневом управлении впуском и выпуском обусловлена тем, что взаимное расположение поршня и окон в стенке цилиндра одинаково как при ходе вверх, так и при ходе вниз. Это является недостатком, поскольку для оптимальной работы двигателя как минимум фаза впуска должна быть асимметрична, что при чистом поршневом управлении газораспределением недостижимо.

В двухтактных двигателях большого объёма (тепловозные, морские, авиационные, танковые) либо на один цилиндр два поршня, движущихся навстречу друг другу, один из которых открывает впускные окна, а второй — выпускные (прямоточная продувка), либо через окна в стенке цилиндра производится только впуск, а выпуск осуществляется с помощью клапана в головке цилиндров (клапанно-щелевая продувка), при этом также достигается более оптимальная продувка.

В роторно-поршневых двигателях также как правило используется управление газораспределением поршнем (ротором), играющим в данном случае роль золотника.[4]

Механизм газораспределения с поршневым управлением впуском и выпуском (он же — оконный газораспределительный механизм) применяется на двухтактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой. В нём фазы газораспределения задаются за счёт осуществляемого непосредственно поршнем открытия и закрытия окон в стенке цилиндра.

В двухтактных двигателях большого объёма (тепловозные, морские, авиационные, танковые) либо на один цилиндр два поршня, движущихся навстречу друг другу, один из которых открывает впускные окна, а второй — выпускные (прямоточная продувка), либо через окна в стенке цилиндра производится только впуск, а выпуск осуществляется с помощью клапана в головке цилиндров (клапанно-щелевая продувка), при этом также достигается более оптимальная продувка.

В роторно-поршневых двигателях также как правило используется управление газораспределением поршнем (ротором), играющим в данном случае роль золотника.[4]

С клапанным управлением газораспределением

Управление газораспределением осуществляется при помощи тарельчатых клапанов, как правило имеющих привод от распределительного вала. Эта система наиболее распространена на современных четырёхтактных двигателях, а также мощных двухтактных (с клапанно-щелевой продувкой, имеются только выпускные клапана).

В данной конструкции ГРМ используется клапан, состоящий из тарелки (головки) и стержня (стебля), который служит для открытия и закрытия впускных и выпускных каналов. Главное преимущество тарельчатого клапана, позволившее ему достичь преимущественного распространения в данной области — простота обеспечения герметичности: под воздействием давления в камере сгорания его тарелка плотно прижимается к седлу, поэтому для исключения утечки газов вполне достаточно тщательно притереть эти детали друг к другу, причём усилие, создаваемое давлением в камере сгорания, направлено по оси стержня клапана и не мешает ему перемещаться вдоль направляющей.

При открытии клапана он смещается относительно седла на расстояние, называемое высотой подъёма клапана. При этом открывается определённое проходное сечение, определяемое величиной высоты подъёма, размерами и формой клапана. В большинстве случаев впускные клапана имеют большее проходное сечение, чем выпускные.

Ранее, примерно до 1950-х годов, клапаны обычно изготавливали из обычной углеродистой или низколегированной инструментальной стали (например, хромистой 40Х), однако по мере совершенствования двигателей и повышения их степени форсирования появилась необходимость применения как минимум для выпускных клапанов, температура которых может достигать 600—850 °С, специальных легированных жаростойких сталей, например сильхромовой (40Х10С2М / ЭИ107, 40Х9С2 / ЭСХ8), X45CrNiW189, X53CrMNi219, и т. п.

Впускные клапана обычно имеют температуру не выше 300—400 °С и выполняются из хромистой, хромованадиевой или хромоникелевой сталей. Иногда с целью удешевления из жаростойкой стали изготавливается только тарелка (головка) клапана, а стержень — из обычной инструментальной, также на тарелках выпускных клапанов иногда может производиться дополнительная наплавка слоя твёрдого жаростойкого сплава, повышающего срок службы клапана.

В двигателях с большой тепловой напряжённостью камеры сгорания могут применяться клапана с полыми стержнями, заполненными натрием — при работе двигателя натрий плавится и, испаряясь, улучшает теплоотвод от клапана. В последнее время могут использоваться клапана из титановых сплавов, сочетающие жаростойкость с лёгкостью, что позволяет уменьшить инерцию деталей ГРМ.

Тарелка (головка) клапана может иметь плоскую (Т-образную), выпуклую или тюльпанообразную (обтекаемую, с плавным переходом к стержню) форму. Клапана с выпуклой головкой иногда используются в качестве выпускных благодаря большой жёсткости и лучшей обтекаемости со стороны цилиндра, что особенно актуально в нижнеклапанном моторе.

Тюльпанообразные клапана ранее часто устанавливались на впуске при большом диаметре клапана, так как считалось, что обтекаемая форма головки снижает сопротивление потоку воздуха, но впоследствии, примерно с 1980-х годов, от их использования отказались, так как они не давали значительного эффекта, или даже при той же величине подъёма ухудшали наполнение цилиндров по сравнению с обычными, при большей сложности изготовления.

Головка клапана имеет коническую рабочую поверхность — запорную фаску, плотно притёртую к ответной фаске седла (гнезда) клапана. Фаска на головке клапана выполняется под углом 30° или 45°. Фаска в 45° даёт меньшее проходное сечение при том же подъёме, чем фаска в 30°, однако облегчает центровку клапана в седле и способствует повышению его жёсткости, поэтому 30-градусная фаска применяется ограниченно, обычно на впускных клапанах высокофорсированных и спортивных двигателей.

В некоторых случаях может применяться двойная фаска. Фаска подвергается шлифовке, а затем плотно притирается к седлу (гнезду). На нижнем (хвостовом) конце стержня клапана выполняются кольцевые проточки, предназначенные для крепления тарелок клапанных пружин, обычно осуществляемого при помощи конических сухарей (реже — поперечной шпилькой или на резьбе).

Иногда для повышения срока службы клапана тарелка клапанной пружины оснащается упорным подшипником, допускающим свободное вращение клапана вокруг своей оси при работе двигателя. Ранее на хвостовой части стержня клапана иногда также выполняли кольцевую выточку под предохранительное кольцо, не дающее клапану провалиться в цилиндр, если лопнет его пружина или произойдёт случайное выпадение сухарей при работе двигателя.[7][8]

Сёдла (гнёзда) клапанов выполняются либо непосредственно в материале блока цилиндров (у нижнеклапанных моторов) или головки цилиндров, либо в виде запрессованных в них отдельных деталей из легированного чугуна, бронзы или жаростойкой стали (только выпускных клапанов, либо и впускных, и выпускных), иногда с наплавкой износостойкого кобальтового сплава типа сормайт.

[7] Обычно седло имеет одну фаску с углом в 45°, или две фаски — верхнюю с углом в 30°, служащую переходом от основной фаски к стенке камеры сгорания, и основную в 45°. Иногда выполняется также нижняя фаска с углом порядка 60°, применение которой снижает сопротивление седла потоку воздуха.

Направляющие втулки клапанов служат для обеспечения их точной посадки в сёдла, изготавливаются из чугуна, алюминиевой бронзы или металлокерамических антифрикционных композиций (бронзографитовой и других). Для уменьшения расхода масла через зазор между направляющей клапана и его стержнем либо на сам стержень клапана одевается маслоотражательный колпачок из маслостойкой резины, либо на его направляющую устанавливается сальник с кольцевой пружинкой (маслосъёмный колпачок).[7][8]

Клапанные пружины обеспечивают закрытие клапана и его плотную посадку в седло, воспринимают усилия, возникающие при работе ГРМ. При сборке клапанного механизма пружина получает предварительную затяжку, величина которой является важным параметром, влияющим на качество работы двигателя.

Если пружина в засухаренном состоянии не развивает должного усилия, указанного в технической документации — возникают отставание («подвисание») и подскакивание клапана при его закрытии, нарушающие фазы газораспределения и ухудшающие наполнение цилиндров горючей смесью, из-за чего двигатель не будет развивать полной мощности и не обеспечит паспортных динамических характеристик автомобиля.

При полностью закрытом клапане остаточной силы пружины должно хватать для удержания контакта между кулачком распределительного вала и контактирующей с ним деталью ГРМ (толкателем, коромыслом, рокером), что позволяет сохранить заданную конструкторами продолжительность открытия клапана и устранить ударные нагрузки в приводе клапанов, быстро выводящие его из строя.

Как правило, клапанные пружины изготавливаются из легированной высокоуглеродистой стали (марганцовистой, кремнемарганцовистой, хромоникелеванадиевой) холодной навивкой с последующими термообработкой и дробеструйным наклёпом для повышения срока службы.

Иногда применяются по две пружины на клапан, расположенные одна внутри другой, причём наружная и внутренняя пружина имеют разное направление витков для предотвращения заклинивания внутренней пружины витками внешней. Применение таких сдвоенных пружин позволяет несколько уменьшить габариты узла за счёт меньшей общей высоты двух пружин по сравнению с одинарной при том же усилии, а также служит в качестве страховки на случай поломки одной из пружин, тем самым повышая надёжность и безотказность работы двигателя. Также иногда клапанная пружина может устанавливаться не на самом клапане, а в толкателе (пример — дизель ЯАЗ-204).[7]

В очень редких случаях вместо винтовых клапанных пружин могут применяться торсионные в виде работающих на скручивание стержней (некоторые моторы фирмы Panhard, также некоторые мотоциклетные двигатели Honda), плоские, спиральные или витые шпилечные пружины (некоторые мотоциклетные двигатели)[источник не указан 29 дней].

В большинстве случаев в клапанном механизме для управления клапанами используется выполненный из чугуна или легированной стали кулачковый распределительный вал, имеющий опорные шейки, служащие для установки вала в подшипниках его постели, и кулачки с различным профилем, определяющим фазы газораспределения двигателя.

Обычно на один цилиндр приходится по два кулачка распределительного вала (один впускной и один выпускной), однако встречаются и иные варианты. Кроме того, распределительных валов может быть более одного. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала двигателя, причём у четырёхтактных моторов его частота обращения равна половине частоты обращения коленчатого вала, а у двухтактных — равна ей.

С золотниковым управлением газораспределением

В двухтактных двигателях

Золотниковое газораспределение было применено ещё на двухтактном газовом двигателе Ленуара, считающемся первым в мире коммерчески успешным двигателем внутреннего сгорания (1859 год). Его газораспределительный механизм с двумя коробчатыми золотниками был полностью скопирован с парораспределительного механизма паровых машин, причём при помощи золотников осуществлялся как впуск газовоздушной рабочей смеси, так и выпуск отработанных газов.

Применение золотникового газораспределения на лёгких двухтактных двигателях современного типа (с кривошипно-камерной продувкой) прослеживается как минимум с 1920-х годов, однако по-настоящему удачная реализация этого принципа была осуществлена лишь в начале 1950-х годов восточногерманским инженером Даниэлем Циммерманом на спортивно-гоночных мотоциклах MZ, а затем в 1960-х — 70-х годах схожие решения стали появляться и на некоторых серийных мотоциклах марок Jawa, Yamaha, Suzuki, Kawasaki и других.

На двухтактных моторах с золотниковым управлением газораспределением для управления впуском используется золотник с приводом от коленчатого вала — вращающийся дискового или цилиндрического (кранового) типа либо имеющий возвратно-поступательное движение пластинчатого типа.

Золотник тем или иным образом осуществляет открывание и закрывание впускного канала двигателя, управляя тем самым длительностью впуска. Благодаря этому удаётся сделать фазу впуска асимметричной относительно НМТ (как правило, начинается за 130—140° до НМТ и заканчивается за 40—50° после) и увеличить её длительность до 180—200°, тем самым улучшив наполнение цилиндра.

Некоторые варианты реализации золотникового управления газораспределением позволяют даже изменять фазы газораспределения непосредственно во время работы двигателя. Выпуском как правило продолжает управлять поршень, открывающий выпускное окно (окна).

С аналогичной целью во впускном тракте двигателя может устанавливаться автоматически срабатывающий на перепад давления клапан лепесткового или мембранного типа (Yamaha и др.).

В начале 1950-х годов на пермском моторостроительном заводе № 19 под руководством В. В. Полякова были разработаны и выпущены небольшой серией двухтактные пятицилиндровые звездообразные авиамоторы ВП-760, ВП-1300 и ВП-2650 с газораспределением установленным в картере вращающимся золотником и продувкой двухступенчатыми поршнями в форме перевёрнутой буквы Т (узкая часть рабочая, широкая — нагнетательная), которые предназначались для применения в легкомоторной авиации.[5][6]

Опыты с газораспределением вращающимся золотником велись в начале 1990-х годов фирмой Lotus применительно к двухтактному автомобильному двигателю с продувкой от приводного компрессора, причём, в отличие от обычного двухтактного двигателя с клапанно-щелевой продувкой, свежий воздух подавался в верхнюю часть цилиндра через золотник, а отработавшие газы удалялись через окна в нижней части цилиндра (у обычного двигателя с клапанно-щелевой продувкой воздух подаётся через окна в средней части цилиндра, а газы удаляются через клапан в головке блока).

Золотник имел вид постоянно вращающегося вокруг своей оси полого цилиндра — ротора — с окнами в стенках, внутри которого располагался также имевший вид полого цилиндра статор с продольной перегородкой, поворот которого относительно ротора, осуществляемый электронной системой, управлял фазами газораспределения.

Такое устройство газораспределения позволило вместо обычно используемого на дизелях с клапанно-щелевой продувкой непосредственного впрыска использовать более дешёвый вариант системы питания, с форсункой низкого давления, распыляющей топливо внутрь золотника, откуда рабочая смесь вдувалась внутрь цилиндра через впускное окно.

В четырёхтактных двигателях

Золотниковое газораспределение с коробчатыми, поршневыми или вращающимися (крановыми) золотниками, так или иначе связанными с распределительным валом и осуществляющими открытие и закрытие впускных и выпускных окон, использовалось на некоторых четырёхтактных двигателях, но не получило широкого распространения из-за целого ряда трудностей на пути практической реализации данного принципа, в частности — проблемы с уплотнением золотников, особенно работающего на выпуск и в силу этого находящегося под большим давлением горячих отработанных газов.

Газораспределение коробчатым золотником, аналогичным золотникам паровых машин, было применено ещё на первом в мире четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания, сконструированном Н. Отто (1861 год), и достаточно широко использовалось на тихоходных стационарных двигателях XIX — самого начала XX века.

Управление газораспределением имеющими возвратно-поступательное движение поршневыми золотниками является фактически стандартным на паровых машинах и мощных поршневых насосах, некоторые конструкторы пытались приспособить его и к двигателю внутреннего сгорания, однако без большого успеха — перемещение золотника оказывалось весьма затруднено из-за большого давления газов, создававшего огромную силу трения между золотником и стенками золотниковой коробки, не говоря уже о проблемах с прорывом газов через уплотнения.

Несколько больший успех выпал на долю газораспределительных механизмов с вращающимся (крановым) золотником. Этот вариант газораспределения привлекал конструкторов благодаря бесшумности работы по сравнению с обычными тарельчатыми клапанами (стук которых при работе ГРМ был большой проблемой для двигателей начала XX века), возможности получить потенциально более высокую пропускную способность по сравнению с клапанным газораспределением и упростить ГРМ за счёт использования одного золотника на цилиндр, работающего и на впуск, и на выпуск, или даже одного на каждую пару цилиндров, а также устранить из камеры сгорания один из наиболее опасных очагов детонации — выпускной клапан (что, опять же, было весьма актуально в начале XX века, когда доступное топливо имело очень низкое октановое число).

Первый патент на газораспределение вращающимся золотником был получен британской фирмой Crossley в середине 1880-х годов. Основанные на нём тихоходные газовые двигатели пользовались популярностью в качестве стационарных и выпускались этой фирмой с 1886 по 1902 год.

Пик популярности данной конструкции в автомобильных двигателях пришёлся на начало 1910-х годов, когда, следуя последней моде, свои варианты золотникового газораспределения представил целый ряд фирм, выпускавших дорогостоящие автомобили, таких, как Itala (Италия, 1911), Darraq (Франция, 1912), впоследствии Minerva (Бельгия, 1925).

Сравнительно удачные конструкции двигателей с газораспределением коническим вращающимся золотником создавались британцами Р. Кроссом и Ф. Аспином в 1930-х — 1950-х годах, находили применение на гоночных автомобилях, однако в массовое производство так и не попали, в том числе — из-за нерешённых проблем с уплотнением и смазкой золотника.

В те же годы экспериментировал с золотниковым газораспределением германский инженер Ф. Ванкель в сотрудничестве с фирмами BMW, DVL, Daimler-Benz, Lilienthal и Junkers, однако, не добившись решительного успеха, он переключился на работу над проектом роторно-поршневого двигателя, в чём весьма преуспел.

В 1950-х годах в СССР были построены опытные двигатели с золотниковым газораспределением на базе серийных моторов «Москвич-400» (4-цил.) и ЗИС-120 (6-цил.), имевшие крановые золотники, установленные в головке блока и вращающиеся вокруг оси, параллельной оси коленчатого вала.

По сравнению с нижнеклапанными, двигатели с золотниковым газораспределением имели лучшую наполняемость цилиндров и, соответственно, более высокую удельную мощность — например, на двигателе «Москвича» прибавка в мощности по сравнению с серийным составила 8 %.

Однако при этом ощутимо увеличивался расход масла из-за проблем с уплотнением золотника, двигатель работал с заметным дымлением. Кроме того, в конце такта сжатия и во время рабочего хода поршня золотник испытывал большое трение из-за давления на него уплотняющего башмака, находящегося под давлением выхлопных газов, что значительно повышало потери на трение, а на шестицилиндровом двигателе даже привело к обрыву трёхрядной цепи привода ГРМ в ходе испытаний. Обеспечить требуемый моторесурс двигателям с золотниковым газораспределением так и не удалось.[4]

Примерно тогда же британская фирма Norton выпустила некоторое количество гоночных мотоциклов с золотниковым газораспределением, но в 1954 году полностью прекратила работы в этом направлении.

Необычный автомобильный двигатель с Х-образным расположением цилиндров и газораспределением вращающимися золотниками разработала в середине 1970-х годов компания Esso, которая привлекла к работам Р. Кросса, однако двигатель не показал значительных преимуществ перед традиционными[источник не указан 29 дней].

Разновидностью золотникового иногда считают гильзовое газораспределение, рассмотренное отдельно ниже по тексту.

Золотниковое газораспределение было применено ещё на двухтактном газовом двигателе Ленуара, считающемся первым в мире коммерчески успешным двигателем внутреннего сгорания (1859 год). Его газораспределительный механизм с двумя коробчатыми золотниками был полностью скопирован с парораспределительного механизма паровых машин, причём при помощи золотников осуществлялся как впуск газовоздушной рабочей смеси, так и выпуск отработанных газов.

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.

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.

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.

При техобслуживании автомобиля визуальный осмотр ремня доступен даже неопытным автолюбителям. Труднее определить растяжение цепного привода. Если на ремне видны трещины, значительные потертости, нитки корда, замена детали обязательна. Проверить натяжение ремня можно поворотом плоскости пальцами на 90 градусов.

Опытные владельцы машин, обладающие опытом ремонта, проводят замену ремня самостоятельно. Тонкими моментами операции становится совмещение меток шестерней валов (коленчатого, распределительного) с прорезями кожуха привода, определение пригодности натяжных роликов к дальнейшей эксплуатации, правильная регулировка натяжения.

При выборе зубчатого ремня для замены, кроме соответствия размеров, нужно обращать внимание на материал привода. Лучшими считаются ремни из композитных материалов (тяговый слой из арамида, полиэстера, полиамида, наружное покрытие бутадиен-нитрильным каучуком). Такие производители зубчатых ремней как ContiTech, «Бош», Dayco, Habasit гарантируют для своей продукции:

  • износостойкость;
  • малую шумность;
  • высокие показатели эластичности, прочности на разрыв;
  • способность работать при повреждениях (незначительных трещинах, потертостях).

Операции измерения теплового зазора, диагностику направляющих втулок (определение зазора между клапанами и втулками) нужно доверить специалистам. Для этого требуется разборка ГРМ, использование специальных измерителей. Обращения в автосервис не избежать при сбоях фаз газораспределения (требующих регулировки), текущих ремонтах седел клапанов, заменах распределительных шестерен, направляющих втулок.

Основные работы:

  • проверка стабильности состояния и подтягивание креплений (крепежные работы) опоры двигателя к раме, головки цилиндров и поддона картера к блоку, фланцев впускного и выпускного трубопроводов и других соединений;
  • проверка технического состояния или работоспособности (контрольные работы) кривошипно-шатунного и распределительного механизмов;
  • регулировочные работы и смазка.

Крепежные работы

Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров необходимо периодически проверять крепление головки ключом с динамометрической рукояткой с определенным усилием и последовательностью. Момент затяжки и последовательность подтягивания гаек устанавливают автомобильные заводы.

Чугунную головку цилиндров крепят, когда двигатель находится в нагретом состоянии, а головку из алюминиевого сплава – в холодном.

Необходимость подтягивания крепления головок из алюминиевого сплава в холодном состоянии объясняется неодинаковым коэффициентом линейного расширения материала болтов и шпилек (сталь) и материала головки (алюминиевый сплав). Поэтому подтягивание гаек на горячем двигателе не обеспечивает после его остывания необходимой плотности прилегания головки цилиндров к блоку.

Затяжку болтов крепления поддона картера во избежание деформации картера, нарушения герметичности проверяют также с соблюдением последовательности, т.е. поочередным подтягиванием диаметрально противоположных болтов.

Контроль состояния КШМ и ГРМ

Техническое состояние этих механизмов можно определять:

  • по расходу (угару) масла в эксплуатации и падению давления в системе смазки;
  • по изменению давления (компрессии) в цилиндрах двигателя в конце хода сжатия;
  • по разрежению во впускном трубопроводе;
  • по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя;
  • по утечке газов (воздуха) из цилиндров;
  • наличию стуков в двигателе.

Угар масла в малоизношенном двигателе незначителен и может составлять 0,1-0,25 л/100 км пробега. При значительном общем износе двигателя угар может достигать 1л/100 км и более, что обычно сопровождается сильным дымлением.

Давление в масляной системе двигателя должно быть в пределах, установленных для данного типа двигателя и применяемого сорта масла. Снижение давления масла на малых оборотах коленчатого вала прогретого двигателя указывает на наличие недопустимых износов подшипников двигателя или неисправности в системе смазки.

Падение давления масла по манометру до 0 указывает на неисправность манометра или редукционного клапана.

Повышенное давление в системе смазки может возникнуть в результате большой вязкости или засорения масляной магистрали.

Компрессия служит показателем герметичности цилиндров двигателя и характеризует состояние цилиндров, поршней и клапанов. Герметичность цилиндров может быть определена компрессометром.

Компрессию проверяют после предварительного прогрева двигателя до 70-80 ºС при вывернутых свечах. Установив резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи, провертывают стартером коленчатый вал двигателя на 10-12 оборотов и записывают показания компрессометра. Проверку повторяют 2-3 раза для каждого цилиндра.

Если величина компрессии на 30-40 % ниже нормы, это указывает на наличие неисправностей (поломку или пригорание поршневых колец, негерметичность клапанов или повреждение прокладки головки цилиндров).

Разрежение во впускном трубопроводе двигателя замеряют вакуумметром. Величина разрежения у работающего на установившемся режиме двигателей может изменяться не только от изношенности цилиндро-поршневой группы, но и от состояния деталей газораспределения, установки зажигания и регулировки карбюратора.

Таким образом, данный метод контроля является общим и не позволяет выделить ту или иную неисправность по одному показателю.

Количество газов, прорывающихся в картер двигателя, изменяется в результате неплотности сопряжений цилиндр-поршень-поршневое кольцо, увеличивающейся по мере изнашивания указанных деталей. Количество прорывающихся газов замеряют при полной нагрузке двигателя.

Источник информации Сайт:      http://autonotes.info/grm-gazoraspredelitelnyj-mexanizm/

Special Feature: Возможности таймеров | Метаморфоза технического журнала Мураты №19 | Технологический журнал Metamorphosis

Чирлидерши Мурата теперь начинают двигаться и танцевать под музыку.
Их коллективное выступление возможно только в том случае, если все участники танцуют в одном темпе. Таймеры также задают темп в электронном оборудовании.
Чирлидеры Murata двигаются безупречно, не натыкаясь друг на друга, потому что у каждой из них есть устройство отсчета времени для синхронизации всех их сигналов.Устройства для измерения времени — один из компонентов, которые играют ключевую роль в быстром распространении электроники.

  • Что такое таймеры?
  • Возможности технологий хронометров в нашей повседневной жизни

Что такое таймеры?

Что такое устройства времени?

Каждый элемент различного электронного оборудования включает в себя несколько электронных схем. Тактовый сигнал — стабильный сигнал, который колеблется через равные промежутки времени, т.е.е., при стабильном цикле — необходимо, чтобы такие схемы работали нормально. Другими словами, электронные схемы работают по тактовому сигналу. Тактовый сигнал не только предоставляет им временные подсказки, позволяющие им выполнять свои функции; это также позволяет им координировать или синхронизировать с периферийным контроллером. Устройство синхронизации генерирует такой опорный сигнал, который колеблется с постоянным периодом. Он незаменим для обеспечения правильной работы электронного оборудования. В большинстве устройств хронометража основной элемент сделан из керамики или хрусталя.

Почему они не натыкаются друг на друга?

В разных формациях отдельные чирлидеры Murata двигаются по-разному, не натыкаясь друг на друга. Это связано с тем, что у каждого чирлидера есть пять ультразвуковых микрофонов и четыре инфракрасных датчика в голове, которые принимают ультразвуковые волны и инфракрасный свет, исходящие от двух передатчиков, размещенных на «сцене», для точного определения текущего местоположения танцора в реальном времени. Устройства синхронизации обеспечивают эти электронные устройства сигналами для передачи информации в нужное время и с нужной скоростью, а также непрерывными сигналами синхронизации.Таким образом они помогают чирлидершам не сталкиваться друг с другом.

Принципы работы и типы таймеров

Пьезоэлектрический эффект означает накопление электрического заряда в определенных твердых материалах в ответ на приложенное механическое напряжение. Обратный пьезоэлектрический эффект представляет собой внутреннюю механическую деформацию, возникающую в результате приложенного электрического поля. Применение этих принципов к кристаллу кварца и керамике позволяет генерировать колебания со стабильными частотами.

Керамические резонаторы CERALOCK

Эти вибрирующие элементы, использующие механический резонанс пьезокерамики, облегчают уменьшение габаритов и массовое производство, таким образом находя применение в ряде приложений, таких как автомобильная электроника, бытовая техника и бытовая техника.

Устройства Crystal
Устройства

Crystal сгруппированы по применению, типу и / или функции.
Кристаллы кварца: элементы, в которых используется стабильный кристалл для генерации колебаний с постоянной частотой.
Кварцевые генераторы: модули, составляющие схему для генерации кварцевого кристалла.

  • SPXO (Simple Packaged Xtal (Crystal) Oscillator)
    Самый простой генератор, сочетающий кварцевый кристалл с колебательным контуром.
  • TCXO (Xtal (кварцевый) осциллятор с температурной компенсацией)
    Обеспечивает высокостабильный сигнал, сочетающий температурную характеристику кристалла кварца со схемой, имеющей полностью противоположную температурную характеристику.Увеличение размеров позволяет TCXO найти широкое применение в функциональных телефонах и смартфонах.
  • VCXO (Xtal (кварцевый) осциллятор, управляемый напряжением)
    Применяет внешнее напряжение для управления выходной частотой генератора. Эти генераторы находят применение в промышленном оборудовании, включая реле связи.
  • OCXO (Xtal (кварцевый) осциллятор, управляемый печью)
    Самый точный и стабильный осциллятор. Кристалл кварца, который имеет нулевой градиент температуры при высоких температурах, поддерживается при постоянной температуре для генерации стабильного сигнала.OCXO используются на базовых станциях для мобильных телефонов, а также в вещательном оборудовании и измерительных приборах.

Два типа резонирующего материала

Поликристаллы (керамика)

Большинство керамических изделий состоит из мелких кристаллов. Каждый кристалл состоит из атомов с положительным или отрицательным электрическим зарядом. При приложении высокого постоянного напряжения полярные оси, генерируемые спонтанной поляризацией, выравниваются в однородном направлении, превращая керамику в пьезоэлектрическую керамику, имеющую поликристаллическую структуру.

Монокристалл (кристалл кварца)

Кристалл кварца — пьезоэлектрический монокристалл. Низкий уровень дефектов кристаллов и примесей означает высокую частотно-температурную характеристику. При производстве искусственного кристалла особое внимание уделяется качеству. Цель состоит в том, чтобы достичь свойств, близких к свойствам природного кристалла, за счет минимизации уровней дефектов кристаллов и примесей.

Потенциал технологий хронометража в нашей повседневной жизни

Интегрированные в сети современные электронные устройства могут связываться друг с другом только путем взаимной синхронизации своих сигналов.Устройства синхронизации играют свою незамеченную, но незаменимую роль в различных сферах нашей повседневной жизни, выступая в качестве источников тактовых сигналов для цифровых схем. Они постоянно разрабатывались с развитием цифровых технологий. Устойчивое развитие теперь позволяет им расширять свои сферы применения.

Устройства для измерения времени в повседневной жизни

Устройства для измерения времени находят все большее применение в нашей повседневной жизни.

Таймеры и технология кристаллов

Растущий искусственный кристалл

Кристалл кварца используется в качестве сердечника устройства отсчета времени.Murata производит искусственный хрусталь высокого качества.

Режимы колебаний

Требуемая частота зависит от электронной схемы. Murata обеспечивает наилучшее соответствие, сочетая материал, поляризационную обработку, размер и форму.

Упаковка

Murata давно разработала уникальную упаковочную технологию. Обладая высокой производительностью и высокой способностью к миниатюризации, эта технология была применена к кристаллу для создания инновационных продуктов.

Надежность

Уникальная технология упаковки, разработанная для керамических резонаторов, была применена для внедрения инновационного процесса просеивания при производстве кристаллов кварца.

Симуляторы

Широкий спектр приложений делает предварительное моделирование важным этапом разработки. Здесь Murata использует уникальное программное обеспечение для достижения точных результатов.

История таймеров Murata

История часовых устройств Murata восходит к 1950-м годам, когда компания применила свою пьезоэлектрическую керамическую технологию для разработки ультразвукового резонатора.В 1961 году компания Murata воспользовалась преимуществами своей оригинальной технологии, чтобы запустить керамический фильтр (CERAFIL) для AM-радиоприемников, после чего последовала коммерциализация серии керамических резонаторов CERALOCK и регистрация названия в качестве товарного знака. Эти разработки легли в основу технологии хронометража Murata. В 2009 году Мурата заключил капитальный альянс с производителем кристаллических устройств Tokyo Denpa Co., Ltd. (TEW), прежде чем приступить к разработке устройств на основе кристаллов. Технология упаковки и производственная система, разработанные для серии CERALOCK, позволили Murata совершить прорыв.Компания объединила две основные технологии для устройства отсчета времени, чтобы завершить серию запечатанных смолой кристаллов кварца HCR, что произвело фурор в отрасли. Расширение диапазона герметичных высокоточных вариантов помогло открыть новый рынок для кристаллов кварца Murata.

Нажмите здесь (PDF: 183 КБ)

Интернет-магазин устройств управления частотой и синхронизации

Дополнительная информация о устройствах синхронизации …

Что такое устройства синхронизации?

Future Electronics — ведущий поставщик устройств синхронизации Future Electronics — ведущий дистрибьютор устройств синхронизации, предлагающий вам варианты мирового класса, если вам понадобится кристалл, осциллятор или резонатор.Устройства синхронизации — это сердце электронной системы, и мы с гордостью предлагаем нашим клиентам решения от ведущих мировых производителей устройств синхронизации, таких как FOX, Citizen, Abracon, CTS, AVX, Murata, IQD, Hosonic, Raltron, Saronix, TDK. , Вишай, Акер и Эпсон. В любом случае, если вам нужен кристалл, осциллятор или резонатор, мы обязательно найдем что-то, разработанное для удовлетворения ваших высоких технических требований.

Легко найти нужные устройства синхронизации

Используя подкатегории «Устройства синхронизации», «Кристалл», «Осциллятор» или «Резонатор» на панели навигации, вы сможете быстро уточнить наше предложение для устройств синхронизации по основным техническим характеристикам, таким как частота (пример 3.6864 МГц или 32,768 кГц), допуск, емкость нагрузки или напряжение питания. После того, как вы сократили выбор устройств синхронизации до предпочитаемых компонентов, щелкните ссылку с подробными сведениями о продукте, чтобы получить доступ ко всей технической информации производителя.

В качестве альтернативы, если у вас есть предпочтения в отношении бренда, например Abracon, Citizen, CTS или FOX, вы можете быстро уточнить предложение продуктов для устройств хронометража, щелкнув ниже желаемый бренд устройства для хронометража.

Устройства для измерения времени в небольших количествах, без проблем:

Все устройства для измерения времени, имеющиеся на складе Future Electronics, доступны как в научно-исследовательских, так и в полных производственных количествах.Обратите внимание на нашу услугу Mini-Reel для выбранных продуктов Timing Devices — вы сможете заказать нестандартные количества в готовой к производству упаковке с лентой и катушкой.

У нас есть команда, специализирующаяся на устройствах синхронизации

Мы гордимся тем, что у нас есть специальная команда для рынка устройств синхронизации. С помощью нашей команды по синхронизирующим устройствам мы ежедневно загружаем более обогащенный контент, чтобы упростить выбор правильного таймингового устройства. Это включает в себя подробную информацию о каждом устройстве отсчета времени с точки зрения атрибутов и подробные фотографии, чтобы вы могли точно увидеть, как выглядит продукт, прежде чем покупать его.

Часы и синхронизация | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Целевые / профилирующие файлы cookie:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie

Устройства памяти, модели синхронизации и иерархические блоки

Устройства памяти, модели синхронизации и иерархические блоки

Информационный бюллетень MicroSim — апрель 1997 г.

Устройства памяти, модели синхронизации и иерархические блоки

Арнольд Мотли

Введение

Разработчики, использующие устройства памяти, должны быть знакомы с их настройкой и операция.Сегодня запоминающие устройства являются неотъемлемой частью не только личного компьютерные системы, а также многие другие электрические устройства. Эта статья будет продемонстрировать, как настроить и смоделировать схему, использующую произвольный доступ Устройство памяти (RAM). В этой статье также будет показано, как включить определяемые пользователем временные модели и симуляция для получения более реалистичных результатов. Наконец, часть схемы контроллера памяти будет преобразована в иерархический блок, демонстрирующий полезность иерархического дизайна.Таблица 1 содержит список терминологии, использованной в этой статье, и их определения.

Таблица 1: Терминология и определения
Терминология Определение
7404 Инвертор
7408 2 входа И вентиль
74f112 Вьетнамки JK
74161 4-битный асинхронный двоичный счетчик
Ram8kX8break 8-битное устройство памяти 64 КБ
DAC8break 8-битный цифро-аналоговый преобразователь
ADC8break 8-битный аналого-цифровой преобразователь
we Линия разрешения записи устройства RAM
re Строка разрешения чтения устройства RAM
a0-a12 адресных строк
r0-r7 читать строки данных
w0-w7 запись строк данных
0000h шестнадцатеричное значение 0
0000b двоичное значение 0
блок иерархический блок
нс наносекунда
мс микросекунда
мс мельница-секунда
вп-п размах напряжения

Описание цепи

Рисунок 1 иллюстрирует пример того, для чего используются устройства памяти.Цель схема будет принимать 1 Гц, 1 В p-p , синусоидальную волну смещения 2,5 В и преобразовать его в цифровой сигнал. Затем цифровой сигнал будет записан на Устройство RAM, которое сохранит сигнал примерно на 2,5 секунды. В в этот момент поддерживающая схема преобразует конфигурацию RAM из режим записи в режим чтения. Затем запоминающее устройство отправит сохраненные данные на Устройство ЦАП в течение 2,5 секунд, и часть ЦАП преобразует сигнал из ОЗУ. обратно в аналоговое напряжение, которое будет падать на выходной резистор.В частоты, рабочие циклы и временные задержки для всех источников были вычислен и установлен, чтобы гарантировать, что часть RAM будет установлена ​​на чтение и запись циклические режимы в нужное время.

Рисунок 1 — Схема верхнего уровня с использованием устройств памяти (memory_1.sch)

Работа схемы

Ясный сигнал и правильное соотношение сигналов

Схема сначала преобразует аналоговый 1 Гц, 1 В p-p , 2,5 В смещать синусоидальную волну от V1 (показанного в дальнем правом углу схемы) в цифровая форма волны.Это делается U26, часть ADC8break. 8-битный цифровой вывод от U26 затем применяется к входам записи ( w0-w7 * ) устройства RAM, U10.

* имена сигналов и имена файлов будут в курсив

Для установки устройства RAM в режим записи (данные, отправляемые и сохраняемые в устройство RAM), поддерживающая схема должна обеспечивать повторяющийся импульс. В последующем обсуждении будут описаны вспомогательные схемы, необходимые для выполнить эту задачу.

Три двоичных счетчика на рисунке 1 (U1, U2, U3) используются каскадно для предоставления значений адреса для устройства RAM. Сигнал очистки ( clr ) от DSTM1 используется для выполнения две функции: очищает три счетчика и триггеры JK (U4A, U5A, U6A). Вторая функция, которую выполняет сигнал очистки, — убедиться, что компоненты схемы находятся в известном состоянии во время включения. Как только ясно сигнал сбросил счетчики, начальный адрес установлен в шестнадцатеричный значение 0.Сигнал очистки также обеспечивает применение логических нулей к re и we входов устройства RAM. Это держит устройство RAM вне режимов чтения и записи. Это делается путем установки re_0 и we_0 на логический 0 на входах для частей U13A и U14A.

Как только сигнал сброса удален, логическая 1 помещается на оба входа Устройство U8A. Это, в свою очередь, помещает логическую 1 на сигнал clr_1 контакта 3 на U6A.Это позволит сигналу we_0 циклически повторяться с той же частотой, что и сигнал clock_1 . Когда оба сигнала we_0 и cnvrt высокие, это условие сгенерирует сигнал we , идущий в RAM через вывод 3 U14A. В то время, когда генерируется сигнал we , часть аналогового сигнала, который присутствует на линиях записи U10, будет сохранены в соответствующих адресных местах части RAM.Определенный должна быть установлена ​​связь между адресными сигналами, данными, которые записывается в устройство RAM, и мы сигнализируем.

Сигналы адресной линии, идущие к микросхеме ОЗУ, сначала помещаются в стабильную условие, то устанавливаются входящие данные, и, наконец, сигнал we утверждал. После того, как поступающие данные записаны, три сигнала удаляются в в обратном порядке, в котором они были применены. Другими словами, адрес a1 импульс линии должен инкапсулировать импульс we, в то время как строки записи w0-w7 стабильно во время операции записи.Если эта связь сохраняется, там не должно быть ошибок. Строка a0 установлена ​​на постоянный логический 0 потому что счетчики имеют двенадцать адресных строк, а часть RAM имеет тринадцать адресные строки. Как поддерживающая логика генерирует импульсы we , а затем Переключает ОЗУ в режим чтения.

Вспомогательная логика

Сигнал clock_in подает на контакты clk трех счетчиков. и шлепанцы JK.Время задержки для сигнала clock_in установлено на 0,2 мс. Это обеспечивает начальную точку отсчета времени для схемы. Высота время для сигнала clock_in было установлено на 0,28125 мс, а минимальное время было также установлен на 0,28125 мс. Это обеспечивает период 0,5625 мс для clock_in сигнал. Время цикла счетчика U1 в два раза больше clock_in период, или 1,125 мс. Когда U1 переходит на 1111b, он сбрасывается на двоичное значение 0000b и высокий импульс предоставляется в строке rco1 .Это заставляет U2 считать на единицу. Этот процесс продолжается до тех пор, пока U2 не подсчитает и сбрасывается, и на линии rco2 генерируется импульс высокого уровня. Когда U3 сбрасывается на 0000b из 1111b, линия toggle пошлет высокий импульс на входы JK из U4A. Это приведет к переключению выхода Q U4A с логического 0 на логика 1.

После сигнала сброса и до первого импульса переключения от U3, RAM часть будет в режиме записи.Поскольку вход номер 2 U8A был настроен на логическую 1 после того, как сигнал сброса был удален, логическая 1 на входе числа 1 вывод установит сигнал clr_1 на выводе 3 U8A на логику 1. Это удалит четкий сигнал с контакта номер 15 триггера U6A JK. С высоким сигнал снят с контакта 1 U8A, а входы JK U6A помещены в логическую 1, вывод Q U6A, we_0 , будет циклически повторяться каждые clock_1 импульс от V7.

Задержка времени V7 была установлена ​​на 0,4 мс, чтобы обеспечить запуск и удаление сигнала очистки и обеспечения синхронизации сигнала clock_1 с адресные и информационные линии U10. Максимальное время для сигнала clock_1 — 1 мс, а минимальное время составляет 35 мс, что обеспечивает период 36 мс. Модель we_0 signal будет отражением сигнала clock_1 , и он будет отправлен на номер 1 ввод У14А.Сигнал на входе номер 2 U14A сигнал cnvrt .

Сигнал cnvrt имеет время задержки 0,4 мс. Это тоже самое время 0,05 мс и низкое время 35,95 мс. Это обеспечивает период 36 мс для cnvrt сигнал. Верхняя часть сигнала cnvrt настроена на возникают, когда сигнал clock_1 высокий. Эти два сигнала генерируют — сигнал на выводе 3 U14A.Каждый раз, когда сигнал we высокий, он переводит часть RAM в режим записи. В этот момент данные в строке записи сигналы, w0-w7 , будут отправлены по адресу, выбранному в на этот раз тремя счетчиками.

Поддерживающая логика также обеспечивает этот периодический сигнал we для примерно 2,5 секунды. Чтобы вычислить общее время для периодического we и re сигналы, использовалось следующее уравнение:

 = (самое время для clock_1 x 2 x 2  12  + 0.2) секунды
     = (0,28125 мс x 2 x 2  12  + 0,2) секунды
     = 2,504 секунды 

Максимальное время для сигнала clock_1 умножается на 2 для учета весь период. Затем период умножается на время, необходимое всем трем. часы для циклического прохождения и генерации импульса переключения на RCO штифт U3. Чтобы рассчитать время, необходимое для переключения U1, U2 и U3 RCO линий использовалась формула a b .Где а — количество возможных состояний сигнала на строку, в данном случае два, либо логическая 1, либо логический 0. Значение b равно количество выходов счетчика, четыре для каждого двоичного счетчика, что дает общее из двенадцати. Мы добавляем 0,2 из-за задержки сигнала clr .

В то время как временное окно, доступное для генерации сигнала we , составляет 2,504 секунд, фактическое утверждение сигнала we будет отражением сигнал cnvrt .Это означает, что серия импульсов we будет примерно 0,05 мс по ширине и происходят каждые 36 мс в течение 2,504 секунды окно. Формы сигналов, показанные на рисунке 2 показаны отношения между clock_in, clock, rco1, rco2, clr_1, clock_1, we_0, cnvrt, we и переключают сигнал .

Рисунок 2 — Связь между часами и сигналом переключения.

После 2,504 секунд, сигнал toggle от U3 утверждается, и это изменяет выход Q на U4A с логического 0 на логическую 1.Это ставит Устройство RAM в режиме чтения. Весь процесс, который сгенерировал , мы сигнал заменяется сигналом re еще на 2,504 секунды. После первого переключает импульс, три счетчика сбрасываются на 0 для подготовки к считыванию цикл. Это вернет адресным строкам их адрес 0000h. Как и сигнал генерируется аналогично сигналу we , RAM устройство помещает данные, хранящиеся в его памяти, на входы U11, DAC8break часть.Источник V5 на опорном входе ( REF ) ЦАП обеспечивает максимальный уровень опорного напряжения для выходного сигнала на резисторе R1 . Входной аналоговый сигнал от V1 и аналоговый выходной сигнал напряжения на R1 показаны на рисунке 3. Как показано на рисунке 3, часть RAM действительно сохраняла, а затем вызывала синусоидальную волновой сигнал.

Рисунок 3 — Входной аналоговый сигнал от V1 и аналоговый сигнал выходного напряжения через R1.

Временной анализ

Хотя эта схема показывает, как запоминающее устройство может быть смоделировано с помощью MicroSim PSpice, это не совсем точно.Один из аспектов успешного моделирования: не учитывались: время, связанное с каждым устройством в цепи. В других словами, до этого момента схема и выходные сигналы отражают идеальная схема без включенных задержек распространения или других временных параметров. В этом разделе будет показано, как временные параметры, такие как задержки распространения, время настройки и время удержания могут быть добавлены, чтобы симуляция реагировала больше как реальная схема. Также ошибка будет помещена в параметры времени на цель показать, как MicroSim PSpice обнаруживает и указывает на такого рода проблемы.Хотя MicroSim PSpice может имитировать многие временные параметры, связанные с логическими устройствами, только некоторые параметры будут используется для каждого устройства в этой статье для краткости. Библиотека MicroSim «dig_io.lib» содержит полные временные параметры для своих моделей. Эти параметры были взяты из справочника TI.

Первым шагом для изменения значений синхронизации является получение задержки распространения. значения из книги логических данных.MicroSim PSpice за исключением временных параметров для минимальные (MN), типичные (TY) и максимальные (MX) значения для каждого устройства. Один раз все эти значения были добавлены в модель детали, MicroSim PSpice предоставляет возможность запускать все компоненты в цепи на их MN, TY, или значения MX. Если определенная часть или несколько различных частей требуют, чтобы их параметры синхронизации моделируются на уровне, отличном от глобальной настройки, затем эти параметры можно установить, дважды щелкнув деталь и введя значение 1, 2 или 3 в строке атрибута «MNTYMXDLY».Эта функция будет обсуждается далее в этой статье.

Таблица 2: Параметры и значения, используемые в Симулятор
Часть Параметр Описание МН TY MX
re74F04 тпл / ч задержка распространения от низкого к высокому 2,4 нс 3.7ns 5нс
т / ч задержка распространения от высокой к низкой 1,5 нс 3,2 нс 4.3 нс
74F08 тпл / ч задержка распространения как до высокого 3нс 4,2 нс 5,6 нс
т / ч задержка распространения от высокого к низкому 2.5 нс 4нс 5,3 нс
74F112 thdclk время удержания для JK после часов 0 0 0
tpclkqlh от фронта до q от низкого до высокого 2нс 5нс 6.5 нс
tpclkqhl привязка фронта тактовой частоты к q от высокого к низкому 2нс 5нс 6.5нс
tsudclk установка времени JK на часы 4нс 4нс 4нс
DAC8break tsw изменение времени переключения данных на стабильный аналоговый выход 0,8 мс 1,6 мс 2,5 мс
RAM8Kxbreak тпад адрес задержки для чтения пакета данных до высокого уровня 2.9нс 3,7 нс 4,2 нс
тпадл адрес задержки для чтения данных от высокого к низкому 2,6 нс 3,1 нс 3,7 нс
tsuaew минимальное время установки адреса для разрешения записи 2.3 нс 3нс 3,6 нс

В таблице 2 дается описание параметры, используемые при моделировании, и значение, которое использовалось для каждого из них.В значения в столбцах MN, TY и MX добавляются к модельным операторам отдельные части, чтобы учесть добавление этих определяемых пользователем таймингов параметры в моделировании. Определение модели 74F08 до были добавлены указанные пользователем временные параметры:
. Подпункт 74F08-X A B Y
+ необязательно: DPWR = $ G_DPWR DGND = $ G_DGND
+ параметры: MNTYMXDLY = 0 IO_LEVEL = 0
U1 и (2) DPWR DGND
+ А Б Y
+ D_F08 IO_F MNTYMXDLY = {MNTYMXDLY}
IO_LEVEL = {IO_LEVEL}
.заканчивается 


Следующие временные параметры были добавлены перед .ends выписка:

 .модель D_F08 ugate
* Задержка распространения от низкой к высокой
+ tplhmn = 3n tplhty = 4,2n tplhmx = 5,6n
* Задержка распространения от высокой к низкой
+ tphlmn = 2.5n tphlty = 4n tphlmx = 5.3n 


«.model D_F08-X ugate» был добавлен перед оператором «.ends». D_F08-X — это название модели (как показано в первом определении), обычно указан прямо перед названием модели ввода / вывода.Угате описывает тип ворот. Для Например, цифровые устройства низкого уровня, такие как ворота, используют тип «угейт». Если часть была JK Flip-Flop, тогда тип гейта будет «ueff», как описано ниже.

Замечание было добавлено для описания первого набора таймингов. параметры. Чтобы создать комментарий, в начале ставится звездочка. линии. Он гласит: «Задержка распространения от низкого к высокому», а минимальный, типовые, и указаны максимальные значения.После этой строки идет еще один замечание, а параметры задержки распространения от высокого до низкого перечислены. Наконец, оператор «.ends» завершает запись модели. Ниже модель синхронизации для триггеров JK, используемых в схеме:

. Subckt 74F112-X CLK PREBAR CLRBAR J K Q QBAR
+ необязательно: DPWR = $ G_DPWR DGND = $ G_DGND
+ параметры: MNTYMXDLY = 0 IO_LEVEL = 0
UBUF bufa (2) DPWR DGND
+ J K J_BUF K_BUF
+ D0_GATE IO_F IO_LEVEL = {IO_LEVEL}
УБ1 буфа (2) DPWR DGND
+ J_BUF K_BUF J1 K1
+ D_F112_1 IO_F MNTYMXDLY = {MNTYMXDLY}
УБ2 буфа (2) DPWR DGND
+ J_BUF K_BUF J1 K1
+ D0_GATE IO_F
U1 jkff (1) DPWR DGND
+ ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ CLRBAR CLK J1 K1 Q QBAR
+ D_F112_2 IO_F MNTYMXDLY = {MNTYMXDLY}
IO_LEVEL = {IO_LEVEL}
.модель D_F112_2 ueff
* Время удержания для JK после часов
+ thdclkmn = 0 thdclkty = 0 thdclkmx = 0
* Время задержки фронта часов до q от низкого до высокого
+ tpclkqlhmn = 2n tpclkqlhty = 5n tpclkqlhmx = 6.5n
* Время задержки фронта часов до q от высокого до низкого
+ tpclkqhlmn = 2n tpclkqhlty = 5n tpclkqhlmx = 6.5n
* Время настройки от JK до clk
+ tsudclkmn = 4n tsudclkty = 4n tsudclkmx = 4n
.ends 


Аналогичные записи синхронизации сделаны для остальных устройств. Счетчики не было добавлено временных моделей, так как счетчик в основном смоделирован с триггеры и логические вентили, и эти типы были показаны.

Минимальное, стандартное и максимальное значения были добавлены для каждого временного интервала. модели и должны быть выбраны в диалоговом окне «Цифровые параметры». Чтобы установить эти значения, в MicroSim Schematics выберите Анализ / Настройка, затем нажмите Цифровой Настраивать. Будут показаны три варианта: режим синхронизации, аналого-цифровой интерфейс по умолчанию и Инициализация триггера. Под окном режима синхронизации есть четыре варианта: Минимум, типичный, максимум, наихудший случай (минимум / максимум).

Опция, выбранная в окне Timing Mode, устанавливает глобальную синхронизацию для схема.Например, если было выбрано типичное значение 2, то все устройства, у которых есть временные параметры в своих моделях, будут иметь эти параметры установить типичные значения. Если по какой-то причине дизайнер хотел бы иметь глобальный параметр установлен для «типичного» значения, но хотелось бы одного конкретного части или группы частей, установленных на максимальные значения, это условие также может быть смоделировано. Чтобы установить время для отдельных устройств, отличное от значение глобальной настройки, значение «MNTYMXDLY» в окне атрибутов индивидуальное устройство должно быть настроено на желаемую настройку.

Значение 1 означает минимальное значение, значение 2 означает типичное значение, а значение 3 означает максимальное значение. Пока на устройстве есть определена временная модель, значение «MNTYMXDLY» для этого устройства может быть установлено на значение, отличное от глобальной настройки.

Так как все временные параметры в схеме равны с или мс, Тактовая частота в нс, расхождений по таймингу не было. Чтобы показать как MicroSim PSpice обнаруживает и сообщает о несоответствиях во времени, одно из параметры были изменены, чтобы создать временную опасность.Изменение «thdclk» параметр (который является временем удержания для JK после часов) для части U4A из От 0 до 1 с создает опасность синхронизации.

После моделирования MicroSim PSpice уведомляет о появлении цифрового предупреждения. произошел. Выходной файл включает заданные и измеренные значения для предупреждения. параметр (показан ниже). В этом случае измеренное значение составило 19,8 нс, в то время как установленное значение составляло 1 с.

 ЦИФРОВОЙ идентификатор сообщения №1 (предупреждение)
УДЕРЖАТЬ Нарушение во время 2.5036062767с
Устройство: X_U4A.U1
Часы: clock_bar
J: X_U4A.JI
Минимальный THDCLK = 1 с
Измеренное удержание J / CLOCK = 19,8 нс 

Преимущества иерархического дизайна

На данный момент схема работает, как и планировалось, но посмотрите на схему на рисунке 1 показывает, что необходимо понять довольно много логики. Схемы с более сложные функции и дизайн компонентов было бы еще больше времени потреблять, чтобы понять.Чтобы решить эту проблему, дизайнер может реализовать иерархический дизайн. В этом разделе схема на рисунке 1 будет сокращен путем объединения нескольких компонентов в иерархическую блокировать.

Иерархические блоки — это компоненты, которые обеспечивают все функции схемы, которые они заменяют. Например, на рисунке 1, все компоненты слева от части RAM можно назвать контроллер памяти. Для схемы верхнего уровня контроллер памяти может быть представлены единой частью.

Для запуска этого процесса копия секции контроллера памяти схемы на рисунке 1 создается с помощью функции копирования и вставки в MicroSim Schematics. Затем удаляются четыре источника: DSTM1, DSTM2, V7 и cnvrt . с копии контроллера памяти. Это сделано потому, что легче изменить параметры источника, когда они находятся на нижнем уровне. Если бы они были оставленные в иерархическом блоке, не было бы возможности отрегулировать их работу условия, если дизайнер не вставил внутрь блока.

После удаления источников копия этой части схемы который войдет в иерархический блок, затем сохраняется как inside_1.sch (Фигура 4). Следующим шагом в процедуре является создание иерархического блока. Этот выполняется либо щелчком по значку на панели инструментов, либо путем выбора Блокировать в Меню рисования. В этом окне пользователю будет предложено указать схему для ссылки. case inside_1.sch вводится.Как только блок находится на месте, файл сохранен как package_1.sch.

Рисунок 4 — Иерархический блок «inside_1.sch»

Ссылка должна быть создана между схемой внутри блока и схемой вне блока. Этот выполняется с помощью выводов иерархического блока. Булавки на левой стороне блок считаются входами, а контакты на правой стороне блока выходные контакты. Чтобы разместить количество выходных контактов, блок, используемый в этом дизайн пришлось увеличить.Это было сделано с помощью следующей серии команды:

  1. Щелкните по иерархическому блоку, чтобы выделить его,
  2. Удерживайте клавишу Shift,
  3. Щелкните правой кнопкой мыши и переместите ее, чтобы создать новый желаемый размер для иерархический блок.

Теперь, когда размер блока был изменен, необходимо разместить штифты для блока. Практически каждая сигнальная линия, которая должна проходить изнутри наружу блок должен иметь вывод на иерархический блок.В этом случае каждый из тринадцать адресных линий, идущих к устройству памяти, должны иметь вывод, а также четыре вывода источника. Чтобы создать контакты на уровне блока, новый провод должен быть началось, где новый штифт будет помещен на блок. Проволока рисуется такая что он заканчивается на блоке. Пин создается автоматически (и нумеруется где провод встречается с блоком). Пины можно перенумеровать или переименовать с помощью дважды щелкнув булавку, а затем введите изменение.Штыри P1 через P19 (рис. 5) были созданы таким образом. Это создает ссылку снаружи блок, а чтобы создать ссылку для схемы внутри блока, должен использоваться интерфейсный порт.

Рисунок 5 — схема final_1.sch

Для создания ссылки на внутренней стороне блока, выделите блок и затем нажмите F2 или выберите Push из Перейдите в меню, чтобы войти в блок.Затем «интерфейсный» порт размещается на каждом линия, которая пойдет за пределы блока. Как только интерфейсные порты размещенные внутри блока, их метки должны быть изменены, чтобы отразить соответствующие имена выводов, которые находятся на уровне блока. Схема на рисунке 4, inside_1.sch, показывает схему, содержащуюся внутри блока.

После того, как иерархический блок завершен как внутри, так и снаружи, блок может может использоваться любой схемой, как если бы это была еще одна часть MicroSim PSpice библиотека.Например раздел контроллера памяти скопирован с оригинала схема на рисунке 1 (не считая четырех источников). Затем блок контроллера памяти скопирован из package_1.sch в новый файл с именем final_1.sch . Остальная часть исходной схемы, которая включает в себя часть ОЗУ, ЦАП и АЦП также копируются в файл final_1.sch .

Схема final_1.sch показана на рисунке. 5.Обратите внимание, что источники напряжения были повторно подключены к левой стороне блок. Если теперь смоделировать схему final_1.sch , результаты будут быть таким же, как результат для схемы memory_1.sch . Как иерархический блок упрощает внешний вид схемы и упрощает ее Чтобы следовать, можно увидеть, когда схема final_1.sch сравнивается с memory_1.sch . Иерархические блоки могут включать в себя столько, сколько немного схемы по желанию.

Иерархический блок уменьшил исходную схему примерно с 17 компонентов до пяти компонентов, но исходная функция остается тем же. Этот блок также можно преобразовать в постоянный символ, который будет разрешить этому дизайну или другим проектам доступ к нему непосредственно из библиотеки в так же, как и другие компоненты библиотеки.

В этой статье было показано несколько полезных примеров того, как использовать устройства памяти, как включить временные модели и как использовать иерархические блоки.

Биография:
Арнольд Мотли работает в компьютерной компании на Севере. Каролина. Он живет там со своей женой Ивонн и их тремя детьми.


Группа сообщества по синхронизации с несколькими устройствами

Ингар Арнцен | Размещено:

Забавное использование объектов синхронизации, секвенсоров и совместного движения для синхронизации тысячи мобильных телефонов, чтобы стать частью шоу. Сделано старшеклассником Дэвидом Макаллистером для мероприятия в средней школе в Калифорнии.Хорошая работа, Дэвид!

Насколько нам известно, это может быть крупнейшее в мире мероприятие, синхронизируемое через Интернет, на сегодняшний день, что тоже довольно круто!

Комментариев нет | | Категория Без категории Ингар Арнцен | Размещено:

Всем привет.

Кристоф Гуттандин представил доклад о временном объекте под названием «Временной объект, кардиостимулятор Интернета» на конференции Web Audio Conf (2018) в Берлине.Он также написал статью, посвященную той же теме, что и презентация. Вы найдете презентацию (видео) в статье.

Отличная работа Кристофа.

Кристоф также любезно согласился поделиться некоторыми отзывами, которые он получил от веб-разработчиков на конференции, в следующем посте.

Вы можете увидеть больше его работ на https://media-codings.com/

Комментариев нет | | Категория Объявления Ингар Арнцен | Размещено:

Всем привет.

Ньол и я собираемся в этом году на IBC (4 дня, с пятницы по понедельник). Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вы хотите встретиться, или просто пройдите к нашей будке (Media City Bergen — 8.D10).

На IBC мы будем представлять

  • Norut (интерес: партнерство в европейском сотрудничестве в области исследований в области медиа, в частности дальнейшие исследования обширных возможностей, открывающих использование объектов синхронизации и совместного движения (т. Е. Глобального времени, синхронизации и управления медиа в медиа системах)
  • Motion Corporation (интерес: коммерческое использование совместного движения)
  • W3C Multi-device Timing CG (интерес: веб-стандартизация времени, синхронизации и управления мультимедиа, т.е.е. объект хронометража)

Мы также проведем несколько презентаций, посвященных коммерческим возможностям, обеспечиваемым глобальным хронометражем, синхронизацией и контролем мультимедиа. Вот несколько тизеров:

Цифровые вывески с капелькой волшебства (8.D10 — пятница 15.00)

В мире, где большие экраны доступны во многих общественных местах, появляется огромное количество возможностей, если мы можем ограничить сложность, но при этом обеспечить гибкость. Волны рекламы следуют за лентами конвейера в аэропортах? Взаимодействие между телефонами людей и множеством экранов или даже физическими объектами? У вас есть аудиозапись развлекательной программы в поезде на вашем смартфоне? Создание впечатляющих впечатлений от просмотра с синхронизацией звука и видео на нескольких экранах и устройствах — это, казалось бы, непреодолимая задача.В этом выступлении мы обсудим, как можно использовать наш веб-механизм и инструменты синхронизации, чтобы дать волю вашим творческим людям, не пугая ваших бухгалтеров.

Доступность важна (8.D10 — суббота 13.00)

Сделать контент доступным для всех может показаться трудным, дорогостоящим и технически сложным. Как мы можем создать доступный и легко настраиваемый опыт, не мешая другим зрителям? Нужно ли нам смотреть телевизор в одиночку, чтобы получить правильную адаптацию? На этой сессии мы обсудим эксперимент с норвежской общественной вещательной компанией NRK и то, как мы за два дня создали самый продвинутый демонстратор доступности из когда-либо созданных.Посмотрите, как мы адаптировали оригинальный контент к личным потребностям, используя самые личные устройства: мобильный телефон у людей.

F1TV, вершина охвата OTT (8.D10 — воскресенье 13.00)

Формула 1 является вершиной автоспорта и, вероятно, привлекает самых технологически заинтересованных зрителей в мире. F1TV — это новое предложение OTT от Формулы 1, открывающее шлюзы аудио, видео и статистики для увлеченных фанатов. На этом занятии мы обсудим некоторые удивительные возможности для освещения спортивных событий в будущем.Теперь ультра-персонализированные возможности, совместный просмотр и невероятно гибкие многоэкранные решения могут быть доступны с минимальными инвестициями и техническими сложностями.

Аварийная служба идет многоугольником (8.D10 — понедельник 13.00)

Эксперимент с любительскими видеокамерами для спортивных трансляций нашел применение в реальном мире. В этом выступлении мы покажем и расскажем, как пожарные и спасательные службы используют нашу службу синхронизации для создания специальной онлайн-студии с беспилотными летательными аппаратами, автомобильными и нательными камерами, датчиками и мобильными телефонами в качестве источников ввода.Чрезвычайная гибкость открывает новые способы общения в очень сложных ситуациях, используя силу самого доступного ресурса: людей, находящихся поблизости.

Увидимся на IBC,

Ингар Арнцен

Комментариев нет | | Категория Объявления Ингар Арнцен | Размещено:

Я рад объявить о новой публикации от Multi-device Timing CG.Недавно на Springer было опубликовано новое руководство по синхронизации мультимедиа. Ньол Т. Борч, Франсуа Дауст и меня попросили написать главу, основанную на наших исследованиях в этой области.

Синхронизация мультимедиа в Интернете

В этой главе объясняется, как выполнять синхронизацию мультимедиа в Интернете и как правильно выполнить синхронизацию мультимедиа, что является ключевым фактором для новой и очень привлекательной модели мультимедиа для веб-мультимедиа с синхронизацией на нескольких устройствах.

Я также думаю, что эта глава является наиболее полным введением к идеям и предложениям, выдвинутым на данном этапе в Multi-device Timing CG.

Авторская версия этой главы доступна здесь. Приведите ссылку на оригинальную главу, опубликованную Springer. Вы также можете запросить версию главы Springer, отправив письмо авторам напрямую или запросив доступ через ResearchGate

.

Ингар

Комментариев нет | | Категория Объявления Ингар Арнцен | Размещено:

Для наиболее точной синхронизации медиафайлов HTML5 и лучшего взаимодействия с пользователем (избегая аудиовизуальных артефактов) мы зависим от динамической регулировки переменной скорости воспроизведения.Это работает во всех браузерах, но мы обнаружили небольшую ошибку в реализации variablePlaybackRate в Safari, что привело к ужасным результатам.

Похоже, что при изменении переменной playbackrate возникает побочный эффект, в результате чего значение currentTime приостанавливается на короткий промежуток времени, примерно 0,1 — 0,3 секунды.

Мы сообщили об ошибке в Apple. Надеюсь, они смогут это исправить.

https://bugs.webkit.org/show_bug.cgi?id=163433

Ингар и Ньол

Комментариев нет | | Категория Без категории Ингар Арнцен | Размещено:

Всем привет.

CG синхронизации для нескольких устройств настроен для сеанса в TPAC этого года в Лиссабоне. Заседание запланировано на четверг, 22 сентября, с 15:30 до 17:30 [1].

Сессию будут вести я и Франсуа Дауст (W3C).

Повестка дня довольно проста. Я начну с презентации и, возможно, нескольких демонстраций по:

  • Статус CG
  • введение в синхронизацию нескольких устройств
  • Реальность и цели по срокам в веб-платформе
  • предложение — объект хронометража + онлайн-провайдеры хронометража
  • приложений / сценариев использования

Затем мы обсудим следующие шаги

  • необходимость стандартизации
  • привлечение поддержки
  • отношение к родственным инициативам
  • Организация / деятельность CG

С уважением,

Ингар Арнцен, председатель.

[1] https://www.w3.org/2016/09/TPAC/schedule.html

Комментариев нет | | Категория Объявления Ингар Арнцен | Размещено:

Всем привет.

Ньол, Франсуа и я публикуем новую статью о времени для нескольких устройств на IBC 2016. Документ озаглавлен (довольно смело;)) «Время: маленький шаг для разработчиков, гигантский скачок для медиаиндустрии» и включен в качестве вспомогательного материала. документ в бумажной сессии: «Улучшение работы с несколькими экранами за счет синхронизации и персонализации».Для тех, кто присутствует на МДС в этом году, подробности о сессии можно найти здесь по ссылке на сессию.

Этот документ не является излишне техническим, но вместо этого фокусируется на том, как отрасль в настоящее время имеет дело с синхронизацией, а также указывает на возможности, которые появятся в результате принятия подхода к синхронизации с несколькими устройствами (т. Е. Синхронизация объекта + совместно используемое движение).

PDF здесь Borch_IBC2016-final

Ньол будет представлять группу синхронизации для нескольких устройств на IBC, так что именно с ним стоит поговорить.

Бест, Ингар

1 комментарий | | Категория Объявления, Без категорий Ингар Арнцен | Размещено:

Ньял и я только что вернулись с выставки NABShow 2016, 16-21 апреля, в Лас-Вегасе, где партнеры MediaScape Norut и Vicomtech продвигали объект синхронизации и группу сообщества W3C Multi-device Timing Community Group.

Ньяль Борх на стенде Timing Object — NABShow 2016

Вы можете найти нашу основную брошюру здесь: Краткое описание объекта хронометража

Синхронизация с несколькими устройствами

Наша установка на стенде Futures Park была довольно простой; четыре разных портативных компьютера и два смартфона. Как вы можете видеть на картинке, мы использовали ноутбуки, чтобы представить подборку видео HTML5, синхронизируемых на разных экранах (с использованием Shared Motion и библиотеки MediaSync). Два ноутбука были подключены по кабелю, два по WiFi. Мы использовали браузеры Firefox и Chrome.Один смартфон использовался для управления (воспроизведение, пауза, сдвиг временных объектов, а также переключение между видео). Другой смартфон использовался для воспроизведения аудио в видео. Мы также принесли две пары наушников, одну из которых подключили к портативному компьютеру, а другую — к смартфону. Таким образом, используя оба наушника вместе, наша аудитория могла проверить безэховую синхронизацию между смартфоном и портативным компьютером. Мы также не забыли перезагрузить веб-браузеры, чтобы продемонстрировать, как быстро восстанавливается синхронизация — доли секунды, пока доступны видеоданные.Демонстрации работали идеально синхронно четыре дня подряд без каких-либо сбоев. Это впечатляет — особенно с учетом плохих сетевых условий в выставочном зале NAB!

Реакция на демонстрации была в основном положительной. Многие люди были взволнованы инициативой, направленной на улучшение поддержки синхронизации на веб-платформе. Людей также поразило качество синхронизации, а также возможность сделать это в глобальном масштабе.Некоторым людям были интересны варианты использования, в то время как другие сразу осознали необходимость синхронизации и синхронизации в различных приложениях вещания, будь то прямая трансляция, вставка рекламы, настройки мозаичного экрана, синхронизированный пользовательский контент, совместный просмотр, удаленное управление или что-то еще. Мы упомянули конкретные варианты использования, такие как приложения для дополнительных устройств, альтернативные звуковые дорожки на дополнительных устройствах (доступность и т. Д.). Мы также представили более высокие обещания ценности, такие как согласованность по времени в UX и важную роль времени в интеграции и взаимодействии между гетерогенными мультимедийными системами.Наконец, у нас были очень конкретные интересы центральных игроков. Мы сообщим вам, когда интересы материализуются.

Итак, большое спасибо Norut, Vicomtech и MediaScape за отличное шоу на NAB!
Следующим крупным событием для Multi-device Timing CG, вероятно, станет F2F в Лиссабоне на выставке TPAC 2016 в сентябре.

С уважением, Ингар

Комментариев нет | | Категория Объявления Ингар Арнцен | Размещено:

Памятка для хронометража на 2-х страницах.

PDF здесь TimingObject.pdf

Этот буклет был создан для стенда Multi-device Timing Community Group на выставке NABShow 2016 в Лас-Вегасе.

1 комментарий | | Категория Без категории Ингар Арнцен | Размещено:

Мы только что опубликовали статью о секвенировании в веб-мультимедиа.Последовательность — это активация и деактивация элементов мультимедиа в нужное время во время воспроизведения мультимедиа. В документе подчеркивается важность отделения логики упорядочивания от форматов данных, времени / управления и пользовательского интерфейса в мультимедийных веб-технологиях.

  • Независимое от данных упорядочение подразумевает широкую полезность, а также простую интеграцию различных типов данных и методов доставки в мультимедийные приложения.
  • Независимое от пользовательского интерфейса упорядочивание упрощает интеграцию новых типов данных в визуальные и интерактивные компоненты.
  • Интеграция
  • с Timing Object гарантирует тривиальную синхронизацию и дистанционное управление задачами упорядочивания как в одностраничных мультимедийных презентациях, так и в глобальных мультимедийных взаимодействиях с несколькими устройствами (например, через Shared Motion).

Короче говоря, мы рассматриваем точное распределенное упорядочение как фундаментальный строительный блок в мультимедийной среде с синхронизацией на нескольких устройствах.

Sequencer представлен как универсальный инструмент программирования для синхронизированного веб-мультимедиа, реализованный на JavaScript и основанный на setTimeout.Хотя ошибки синхронизации в пределах нескольких миллисекунд часто допустимы в веб-приложениях, это также указывает на то, что будущие улучшения setTimeout будут полезны.

Доклад будет представлен на ACM MMSys’16, Special section for Media Synchronization, Клагенфурт, Австрия, 10-13 мая.

Этот документ доступен в библиотеке ACM здесь или в Norut здесь.

Комментариев нет | | Категория Объявления

Счетчик времени

Специализированное устройство хронометража является точным и надежным, и способно давать живые результаты.Эти устройства используются для соревнований по лыжному спорту, конному спорту, плаванию, велоспорту, легкой атлетике. Они могут принимать на вход различные виды импульсов, в том числе: ружье; стартовые ворота; фотоэлемент; или кнопку. Для забегов голов мы используем кнопку.

В большинстве соревнований используется одно устройство для старта и финиша. Они используют кабель или Wi-Fi, чтобы передать импульс от Start и Finish к одному устройству. В гонке за головой мы не можем этого сделать. Таким образом, нам необходимо адаптировать подход, чтобы одно устройство было в начале, другое в конце, и чтобы они передавали результаты по сети на один компьютер результатов.

Система

Это ручная система хронометража, состоящая из:

  • устройство точного времени
  • процесс определения того, когда конкурент пересекает черту
  • сеть для передачи времени от начала и окончания на компьютер результатов
  • программное обеспечение для расчета результатов.

Устройство синхронизации

В этой системе используется устройство синхронизации, такое как ALGE-Timing Timy2 или подобное.Эти устройства содержат точный таймер, программное обеспечение для различных видов синхронизации, а также входы и выходы для другого оборудования. Входы могут быть пистолетом, стартовыми воротами, фотоэлементом или кнопкой. Выходами могут быть принтер, компьютер или дисплей.

Для скачек головой мы используем кнопку для определения времени. Каждый импульс синхронизации создает метку времени с указанием времени, канала (начало, конец или любой другой момент времени) и номера. Номер редактируется вручную на клавиатуре, чтобы присвоить временной метке правильный номер лодки.

Устройство каждый раз сохраняет в памяти. Он также может выводить время в реальном времени. Время можно вывести на компьютер через USB или передать на удаленный компьютер.

Процесс

Процесс аналогичен процессу секундомера.

В каждый момент времени команда работает вместе, чтобы определить время и назначить его правильной лодке. Споттер определяет лодки, когда они приближаются к линии. Прижимная кнопка нажимает кнопку, когда лодка пересекает линию.Секретарь или писец записывает номер лодки, соответствующий каждому нажатию кнопки. Оператор вводит номер лодки, соответствующий метке времени, в Timy2 с помощью клавиатуры.

Когда есть стая лодок (несколько близких финишеров или постоянный поток финишеров), единственный способ узнать время — это нажать кнопку и записать номера лодок независимо друг от друга; и как можно чаще сравнивайте количество прессов с количеством лодок. В конце пакета время может быть назначено лодкам (при условии, что там одинаковый номер).

Только на финише отдельный секвенсор записывает последовательность финиша лодок, независимо от таймеров. Это позволяет проверить последовательность таймеров.

Отдельная команда на «Старт и Финиш» управляет резервным секундомером. Время из резервного таймера можно сравнить с основным таймером, чтобы убедиться, что время относится к правильной лодке.

Для подтверждения личности лодки может использоваться видео или веб-камера. При необходимости камеру можно расположить под другим углом или на противоположном берегу.Камеру не используют раз.

Сеть

Система использует IP-сеть для передачи времени от начала и окончания, а также любых промежуточных точек времени на компьютер результатов. Сеть может быть проводной, Wi-Fi или мобильной, в зависимости от расположения станций хронометража и гоночных объектов. Например: проводное соединение может использоваться, когда финиш находится в здании клуба или гоночной вышке; Wi-Fi можно использовать, если станция хронометража находится близко к другому объекту с проводным подключением; mobile можно использовать практически где угодно.

Сетевые устройства буферизуют данные, поэтому в случае прерывания связи время передается повторно. Время всегда сохраняется в устройстве отсчета времени и может быть запрошено у него удаленно, если сеть не передала его. Время можно отправлять на несколько удаленных компьютеров одновременно.

Программное обеспечение

Таймеры могут выводить время в текстовый файл, в Excel или в программное приложение.Timy2 использует программное обеспечение для определения времени гонки ALGE-Timing Time.NET от [db] netsoft.

Программа импортирует информацию об участниках и категориях из розыгрыша. Он считывает время старта и финиша (и любое промежуточное время) с устройств отсчета времени в реальном времени и выводит время, прошедшее после финиша каждого участника.

Данные о времени также могут использоваться на дисплеях (например, на табло), на веб-страницах или в других службах мгновенных результатов.

Штрафы и гандикапы должны применяться после получения необработанных результатов.

High School Science Project on the Timing Device

Старшеклассники могут попробовать сделать таймер для научных проектов. Эти проекты могут помочь понять необходимость измерения времени и способы разработки устройства хронометража. Ученики должны сопоставить устройство с точными часами отсчета времени. Учащиеся могут изготовить устройство для измерения времени из простых материалов, таких как пластиковые стаканчики, жестяные банки, самодельные песочные часы и вода.

1 Пустые банки и вода

Учащиеся могут брать жестяные банки и наполнять их водой. Затем проделайте небольшое отверстие на дне консервной банки. Используйте вторую емкость, например жестяную тарелку или банку, для сбора воды. По мере того, как вода капает из отверстия в банке, ученики тщательно считают количество капель и время между каплями. Студенты могут повторить эксперимент, чтобы указать точное время. Цель эксперимента — продемонстрировать точность устройства отсчета времени.

2 Простые компьютерные таймеры

Учащиеся могут выбрать компьютер и компьютерный язык LOGO в качестве основы для создания устройства. Язык LOGO — это объектно-ориентированный простой язык программирования, который был впервые представлен в конце 1970-х годов. Logo — это язык программирования, который прост для понимания, поэтому его легко освоить. Хотя первоначальные попытки, скорее всего, будут ненадежными, учащиеся в конечном итоге могут построить точные и точные часы на основе ЛОГОТИПА.Студенты могут разработать часы, которые включают в себя все три стрелки на традиционных часах, и тем самым сопоставить способность часов LOGO вести хронометраж со стандартными классными часами. Часы можно даже изменить, чтобы включить звуковые сигналы, такие как звуковой сигнал для прохождения каждой секунды или минуты.

3 устройства для измерения времени с водой

Учащиеся также могут сконструировать устройство для измерения времени из недорогих материалов, например пластиковых стаканчиков. Студентам нужно будет сделать качели, используя чашки.Студенты кладут на один конец качелей небольшой груз, а на другой — пустую чашку. Затем ученики должны разработать контролируемый метод для воды, перетекающей в чашу на качелях. Когда вода течет в чашку на качелях, через некоторое время качели будут наклоняться из-за нового веса в чашке. Затем ученики сталкиваются с проблемой согласования времени, которое требуется для наклона качелей, с фиксированным периодом времени. Период времени можно регулировать, изменяя расход воды или изменяя массу противовеса на качелях.

4 телефонных таймера

Устройство с практическими приложениями для мира, в котором живут старшеклассники, учащиеся могут сделать устройство отсчета времени, которое устанавливает фиксированный предел времени, а затем использовать таймер для отслеживания количества времени, в течение которого человек разрешено разговаривать по телефону. Студенты могут использовать песок и консервную банку. Студенты проделывают в банке небольшое отверстие, через которое песок может выливаться из чистой алюминиевой банки, которая находится на небольшом рычаге.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *