Заняття 2 Конструкція газорозподільного механізму автомобіля з бензиновим двигуном

1. Призначення, характеристика, загальна будова газорозподільного механізму двигуна.

2. Будова вузлів та деталей газорозподільного механізму двигуна.

3. Робота газорозподільного механізму.

1. Газорозподільний механізм (ГРМ) служить для своєчасного відкриття і закриття впускних і випускних клапанів з метою впуску свіжого заряду пальної суміші і випуску відпрацьованих газів, відповідно до процесів, що протікають у циліндрах двигуна (фаз газорозподілу).(рис 3)

Характеристика. З верхнім розташуванням клапанів, з нижнім розташуванням розподільного вала, із приводом від шестірні колінчастого вала. Тепловий зазор 0,25-0,30 мм.

Будова ГРМ:

- Розподільний вал;

- Шестірня привода;

- Штовхачі (16 шт.);

- Штанги з наконечниками (16 шт.);

- Коромисла з регулювальними гвинтами (16 шт.);

- Осі коромисел з розпірними пружинами (2 шт.);

- Стійки осей коромисел (8 шт.);

- Клапанні механізми впускних (8 шт.) і випускних (8 шт.) клапанів.

Склад клапанного механізму:

- Впускний (випускний) клапан;

- Клапанна пружина;

- Опорна шайба;

- Тарілка;

- Сухарі (2 шт.);

- Направляюча втулка;

- Сідло клапана.

А які властивості виконують дані елементи яка їх характеристика ми поговоримо з вами в наступному навчальному питанні.

2. Будова деталей і вузлів газорозподільного механізму

Розподільний вал служить для приведення в дію клапанних механізмів у визначеній послідовності відповідно до процесів, що відбуваються в циліндрах двигуна.

Він розміщений у розвалі блоку циліндрів, над колінчастим валом і обертається на 5-ти підшипниках ковзання.

Вал сталевий, на ньому виконані п’ять опорних шийок, шістнадцять кулачків (по два кулачка на кожний циліндр), шестірня приводу масляного насоса (система мащення) і розподільника запалювання (система запалювання), а також встановлений ексцентрик із противагою для приводу паливного насоса системи живлення.

На 1,2 і 5 опорній шийці є отвори, а 2 і 4 спеціальні канавки, усі ці елементи необхідні для забезпечення подачі масла до деталей тертя (більш докладно це питання буде розглянуто при вивченні системи мащення).

Шестірня приводу розподільного вала встановлена на передньому кінці вала і являє собою текстолітову косозубу шестірню, що знаходиться в зачепленні зі сталевою шестірнею колінчастого вала. Для запобігання осьового зсуву розподільний вал кріпиться упорним фланцем з розпірною шайбою.

Передавальне число шестеренної передачі забезпечує обертання шестірні привода в два рази повільніше, ніж шестірні колінчастого валу. Це зв'язано з тим, що робочий цикл двигуна відбувається за два обороти колінчастого вала, при цьому кожен клапан ГРМ повинен відкритися і закритися тільки один раз.

Штовхачі служать для передачі зусилля від кулачків розподільного валу до штанг, які встановлені в блоці циліндрів.

Штанги передають зусилля від штовхачів до клапанів. Виготовлені з алюмінієвих прутів і мають сталеві наконечники. Нижнім наконечником штанга спирається на днище штовхача, а верхнім – у регулювальний гвинт коромисла.

Коромисло являє собою двоплечий важіль, більше плече якого діє на клапан, а менше сприймає зусилля від штанги через регулювальний гвинт.

Коротке плече має різьбовий отвір, у якому ввернутий регулювальний гвинт зі стопорною гайкою, необхідний для регулювання теплового зазору.

Коромисла встановлені на осях і обертаються на бронзових втулках. Від осьового зсуву коромисла утримуються розпірними пружинами. Осі коромисел виконані пустотілими для подачі масла від стійок до коромисел.

Впускні і випускні клапани складаються зі стрижня і головки.

Головка клапана має фаску для щільного прилягання до фаски сідла, що запресована в головку блока. Ці дві поверхні взаємно притирають.

Клапани виконані з жаростійких сталей. Зовнішній діаметр головки впускного клапана 47 мм, а впускного 36 мм, тобто для кращого наповнення циліндрів свіжим зарядом пальної суміші головку впускного клапана роблять більшою, ніж випускного. Охолодження випускного клапана.

Оскільки випускний клапан, омивається гарячими відпрацьованими газами, то він нагрівається більше, і для більш ефективного відводу тепла його роблять порожнім, заповнюючи внутрішню порожнину металевим натрієм.

Під час роботи двигуна натрій плавиться, випаровується і піднімається нагору по стрижню, де конденсується і тим самим інтенсивно переносить тепло від головки до стержня, і далі до направляючої втулки.

Стержні клапанів розміщені в направляючих втулках, що запресовані в головку блоку. На стержень впускного клапана встановлений масловідбиваючий ковпачок, запобігаючи попадання масла під дією розрідження в камеру згоряння через зазор між втулкою і стержнем.

На верхній частині стержня виконана кільцева проточка для закріплення клапана сухарями в тарілці клапанного механізму.

Клапанний механізм забезпечує щільне прилягання фаски головки до фаски сідла, тобто запирання клапана.

3. Робота газорозподільного механізму. При обертанні колінчастого вала обертання передається через зубчасту передачу на розподільний вал. Кулачки розподільного вала набігають на штовхачі, піднімаючи їх нагору і створюючи зусилля. Це зусилля через штангу діє на регулювальний гвинт коромисла і провертає його навколо осі. Коромисло довгим плечем тисне на стержень клапана, долаючи зусилля клапанної пружини, стискає її і опускає клапан донизу. При цьому внутрішня порожнина циліндра з’єднується (клапан вважається відкритим) з впускним трубопроводом (якщо відкритий впускний клапан), або з випускним - (при відкритому випускному клапані).

Коли кулачки збігають зі штовхачів – клапани під дією зусилля клапанних пружин закриваються.

Для запобігання неповного закриття клапанів на прогрітому двигуні передбачено встановляти тепловий зазор між довгим плечем коромисла і стержнем клапана. При нагріванні двигуна, під час його роботи, тепловий зазор зменшується і тому його регулюють на холодному двигуні. Стосовно двигуна ЗМЗ-66 він становить 0,25-0,30 мм. При збільшеному зазорі буде чути стукіт клапанів, а при зменшеному - неповне їх закриття.