Open Library - открытая библиотека учебной информации. Детали клапанного двигателя


Детали клапанной группы

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Устройство и работа двигателя

Детали клапанной группы

К клапанной группе (рис. 1) относятся: клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и коническими разрезными сухариками.

Рис. 1. Детали клапанной группы двигателя: а — с нижним расположением клапанов; б — с верхним расположением клапанов

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в блоке. Основными элементами клапана являются головка и стержень.

Впускной клапан изготовляют из износостойкой хромистой или хромо-кремнистой стали, а выпускной во избежание быстрого выгорания — из особой жаростойкой стали (сильхромовой или хромоникельмарганцовистой), так как головка клапана при работе омывается раскаленными газами. Клапан изготовляют путем высадки из прутковой стали. После высадки головку и стержень клапана подвергают механической и термической обработке. Торец стержня клапана дополнительно закаливают до высокой твердости, чтобы уменьшить его износ при работе.

Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу. На фаску выпускных клапанов в целях повышения их долговечности в двигателях некоторых марок наплавляют особо жаростойкий сплав. На головке клапана делают углубление для установки инструмента, используемого при притирке клапанов. Стержень клапана, проходящий через направляющую втулку, шлифуют. На конце стержня клапана имеется канавка для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют головки различных размеров (большая у впускного клапана) или отличаются специальными метками (обычно впускной ВП или ВС, а выпускной ВЫИ пли ВХ).

Рис. 2. Устройства, повышающие долговечность выпускных клапанов

Для лучшего отвода тепла от головки выпускного клапана и улучшения условий его работы в двигателях некоторых марок применяют клапаны с натриевым охлаждением (двигатели ГАЗ и ЗИЛ). В этом случае клапан имеет полый (высверленный) со стороны головки стержень (рис. 2, а). Канал закрыт со стороны головки приваренной к ней заглушкой. Внутренняя полость стержня заполнена частично жидким металлическим натрием 2. При движении клапана натрий, перемещаясь внутри стержня, переносит тепло от головки к стенкам стержня, которое затем передается направляющей втулке.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, расположено в блоке или в головке блока. Седла выпускных клапанов или всех клапанов при алюминиевых головках изготовляют в виде вставных колец из жаростойкой стали или специального чугуна, что повышает срок их службы. Вставные седла наглухо запрессовывают в выточки блока или головки.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает точную посадку его в седло. Стержень клапана подогнан к направляющей втулке с большой точностью. Зазор у впускных клапанов примерно равен 0,05—0,09 мм, а у выпускных — 0,08—0,12 мм. Втулки делают чугунными или металлокерамическими (путем прессования и спекания при высокой температуре металлического порошка) и запрессовывают в блок или головку цилиндров. При установке направляющей втулки в головке цилиндров на верхнем наружном конце втулки ставится стопорное кольцо или имеется буртик, которые устраняют возможность самопроизвольного опускания втулки вниз.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в седле, а также постоянно прижимает толкатель к поверхности кулачка распределительного вала при подъеме и опускании клапана. Пружины изготовляют из специальной стальной термически обработанной проволоки путем холодной их навивки. Для повышения срока службы пружины подвергают после изготовления дробеструйной обработке. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы 4 (см. рис. 45, а и б) с коническими разрезными сухариками, которые входят в выточку на стержне клапана. Пружины удерживают клапаны в закрытом положении с усилием около 20—25 к Г.

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 защитные металлические или резиновые колпачки.

Часто применяются пружины с переменным шагом витков, имеющие малый шаг на одном из концов, что устраняет возможность возникновения резонансных вибраций пружины и поломки ее вследствие этого при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. В случае возникновения усиленных колебаний такой пружины витки ее, имеющие малый шаг, соприкасаются, и жесткость пружины изменяется, в результате чего колебания гасятся. При верхних клапанах иногда на клапан ставят по две пружины, что устраняет возможность проваливапия клапана в цилиндр при поломке одной из пружин. В этом случае направление навивки и шаг витков пружин делаются разными, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

В целях повышения долговечности выпускных клапанов применяют специальные мероприятия, обеспечивающие проворачивание клапана при работе. При этом устраняется возможность возникновения нагара на фаске клапана. Нагар является причиной нарушения плотности закрытия клапана, что ведет к быстрому выгоранию фаски клапана под действием раскаленных газов, прорывающихся через зазор. Поэтому в некоторых конструкциях верхних клапанов (двигатели ГАЗ) между опорной шайбой пружины и коническими сухариками ставят промежуточную стальную втулку, соприкасающуюся с шайбой узкой кольцевой поверхностью, тщательно обработанной и закаленной до высокой твердости. Вследствие малого трения в таком соединении, в которре попадает масло, создаются условия для возможности проворачивания клапана при работе под воздействием усилия от коромысла и вибраций, возникающих в узле клапан — пружины.

Применяют также специальный механизм (рис. 2, а и б), обусловливающий принудительное проворачивание выпускного клапана при каждом его открытии (двигатели ЗИЛ). Механизм состоит из неподвижного корпуса,

в наклонных каналах которого расположены пять шариков с возвратными пружинами, дисковой пружины и опорной шайбы с замочным кольцом. Механизм установлен на направляющей втулке клапана в углублении головки; клапанная пружина упирается в опорную шайбу.

Когда клапан закрыт и давление клапанной пружины невелико, дисковая пружина выгнута наружпым краем кверху, а внутренним краем опирается в заплечики корпуса. При этом шарики пружиной отжаты в канавках в крайнее положение.

При открытии клапана давление клапанной пружины возрастает и передается через опорную шайбу дисковой пружин, которая выпрямляется. При этом внутренний край пружины отходит от заплечиков корпуса, и пружина, опираясь на шарики, передает на них все давление, вследствие чего шарики перемещаются в углубления канавок корпуса, вызывая поворот дисковой пружины и вместе с ней опорной шайбы, клапанной пружины и клапана. Когда клапан закрывается, давление на дисковую пружину уменьшается, и она, выгибаясь, опять упирается внутренним краем на заплечики корпуса, освобождая шарики, которые под действием пружип перемещаются в исходное положение. Таким образом, при каждом открытии клапана происходит его принудительный поворот на некоторхлй угол.

Читать далее: Передаточные детали двигателя

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Детали клапанной группы

Детали механизма газораспределения

 

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в блоке. Основными элементами клапана являются головка и стержень.

Впускной клапан изготовляют из хромистой стали, а выпускной во избежание быстрого выгорания — из особой жароупорной, стали (сильхромовой), так как головка клапана при работу омывается раскаленными газами. Клапан изготовляют путем высадки из прутковой стали. После высадки головка и стержень клапана подвергаются механической и термической обработке. В некоторых двигателях у выпускного клапана головку делают из сильхромовой стали, а стержень — из хромистой, и обе части клапана соединяют сваркой. Для лучшего охлаждения иногда применяют выпускные клапаны со стержнем, заполненным металлическим натрием.

Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к гнезду. На фаску выпускных клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав.

На головке клапана часто делают углубление для установки инструмента, используемого при притирке клапанов. Стержень клапана шлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют головки различных размеров (больший у впускного клапана) или отличаются специальными метками (обычно впускной ВП или ВС и выпускной ВЫП или ВХ).

Гнездо клапана делают в блоке или в головке блока. Гнезда выпускных клапанов или всех клапанов изготовляют в виде вставных колец из жароупорной стали или специального чугуна, наглухо запрессованных в блок, что повышает срок их службы.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в гнездо. Втулки делают чугунными или металлокерамическими (путем прессования и спекания металлического порошка) и запрессовывают в блок или головку цилиндров. При установке направляющей втулки в головке цилиндров на верхнем наружном конце втулки обычно ставится стопорное кольцо, которое устраняет возможность самопроизвольного опускания втулки вниз.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружины изготовляют из специальной стали. Для повышения срока службы пружины подвергают после изготовления дробеструйной обработке. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухариками, которые входят в выточку на стержне клапана.

В некоторых конструкциях верхних клапанов между опорной шайбой пружины и. коническими сухариками ставят втулку, соприкасающуюся с шайбой небольшой хорошо закаленной поверхностью. Вследствие малого трения в таком соединении клапан при работе может проворачиваться, что способствует более равномерному износу рабочей поверхности головки и повышает срок службы клапана. Для этой цели иногда применяют специальные устройства, обеспечивающие принудительное проворачивание клапанов.

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 защитные металлические или резиновые колпачки.

При верхних клапанах иногда на клапан ставят по две пружины, что устраняет возможность проваливания клапана в цилиндр при поломке пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это устраняет возможность возникновения вибрации пружины и поломки ее вследствие этого при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин направление навивки их витков делается в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

aboutavtobus.ru

Деталь - клапанный механизм - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Деталь - клапанный механизм

Cтраница 2

Это связано с различием конструкции соответствующих двигателей США и европейских стран и технологии изготовления деталей клапанного механизма этих двигателей.  [16]

Однако чрезмерно быстрое открытие и закрытие клапанов недопустимо, так как при этом в деталях клапанного механизма будут возникать очень большие силы инерции, вызывающие быстрый износ или разрушение. В связи с требованием создания максимальных проходных сечений и невозможностью мгновенного открытия и закрытия клапанов применяют опережение их открытия и запаздывание закрытия по отношению к соответствующим моментам, отвечающим положениям поршня в мертвых точках.  [17]

Однако очень быстрое открытие клапана невозможно, так как при этом возникают слишком большие усилия в деталях клапанного механизма, вызывающие быстрый износ. Практически для создания максимальных проходных сечений применяется предварение открытия и запаздывание закрытия клапанов.  [19]

Притирка клапанов вызывается износом их рабочих фасок и фасок седел клапанов под действием высоких температур и ударных нагрузок, вследствие чего клапаны не садятся плотно в седла, что затрудняет запуск дизеля и приводит к снижению его мощности. Указанную неисправность устраняют после снятия головки блока, разборки, промывки деталей клапанного механизма и проверки клапанов и седел.  [21]

В начале п конце подъема скорость движения клапанов небольшая. В результате подъем клапана и посадка его головки на седло производятся медленно, и возникающие при этом силы инерции невелики, чем обеспечивается надежная работа деталей клапанного механизма.  [22]

На стенки цилиндра масло вспрыскивается из отверстия 21 в нижней головке шатуна при совпадении этого отверстия с каналом в шатунной шейке коленчатого вала. Поршневой палец 8 смазывается маслом, снимаемым со стенок цилиндра маслосъемным кольцом и направляемым во внутренние полости бобышек поршня и верхней головки шатуна, Для смазки деталей клапанного механизма масло подается по каналу 9 из средней шейки распределительного вала. Из канала 9 масло попадает через паз в стойке 19 коромысла 20, через зазор между отверстием в стойке к втулкам коромысел. От втулок коромысел масло через канал, выполненный в коротком плече коромысла, подается.  [24]

При тепловом удлинении клапана или износе деталей толщина масляного слоя под плунжером соответственно изменяется. При удлинении стержня излишнее масло вытекает из цилиндра через зазор между плунжером и цилиндром. При износе деталей клапанного механизма зазоры выбираются за счет притока масла в полость цилиндра через шариковый клапан.  [25]

Если при проверке будет установлено, что усилие пружины меньше указанных величин на 10 %, пружина подлежит замене. Следует иметь в виду, что усилие пружины уменьшается, если фаска клапана и фаска седла были подвергнуты шлифованию, так как при съеме металла с фасок конец стержня клапана будет отдаляться от опорной плоскости над пружиной и предварительная затяжка клапана уменьшится. Поэтому при сборке деталей клапанного механизма на головке цилиндров под опорные тарелки пружин необходимо подкладывать дополнительные шайбы.  [26]

При вращении распределительного вала кулачок поднимает толкатель вверх. Движение через штангу и коромысло передается клапану, который открывается, сжимая при этом пружины. Когда верхняя точка кулачка пройдена, детали клапанного механизма под действием пружин возвращаются в прежнее положение.  [28]

Каждая пара клапанов открывается одним рычагом через гидротолкатели. Последние при работе дизеля уменьшают зазор между рычагом и клапаном и тем самым снижают шумность работы дизеля. Принцип действия гидротолкателя основан на обеспечении беззазорной работы клапанного механизма за счет создания между клапаном и рычагом масляного слоя, толщина которого автоматически изменяется при тепловом расширении деталей клапанного механизма. Масло поступает в гидротолкатель по отверстию в штанге, отверстию д в рычаге и отверстию ж во втулке, в полость л гидротолкателя, когда клапан закрыт.  [29]

Крышка цилиндра охлаждается жидкостью, циркулирующей из блока дизеля через четыре переливных отверстия по переливным патрубкам. Охлаждающая жидкость отводится через канал г на охлаждение выпускного коллектора. Клапанный механизм смазывается из внутренней полости штанги и по каналам в деталях механизма привода клапанов. Смазывая детали клапанного механизма, масло стекает в картер дизеля.  [30]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Детали газораспределительного механизма - Двигатель - Автомобиль категории «В»

Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала. В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала. За этот период впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра должны открыться 1 раз, следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в 2 раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня распределительного вала имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. Шестерня коленчатого вала — стальная, а шестерня распределительного вала — текстолитовая. Для уменьшения шума и придания плавности работы зубья у обеих шестерен сделаны косыми.

Толкатели 5 предназначены для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам 4. Изготовляют толкатели из стали. Торцы толкателей, соприкасающиеся с кулачками, для уменьшения изнашивания делают сферическими и наплавляют отбеленным чугуном. Перемещаются толкатели в направляющих отверстиях блока цилиндров. Внутри толкатели имеют сферические углубления для установки штанг 4.

Штанги 4 передают усилие от толкателей к коромыслам. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка, а на концы напрессовывают стальные наконечники. С этой стороны штанга упирается в толкатель, с другой — в сферическую поверхность регулировочного винта 2, ввернутого в коромысло 1.

 Детали газораспределительного механизма

1 — коромысла; 2 — стойка оси коромысел; 3 — колпачок; 4 и 7 — клапаны; 5 — направляющая втулка; 6 — седло клапана; 8 — сухарики; 9 — шайба; 10 — пружины; 11 — упорные шайбы; 12 — втулки; 13 — ось коромысел; 14 — регулировочный винт; 15 — штанга; 16 — толкатель; 17 — опорные шейки; 18 — втулки опорных шеек; 19 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя; 20 — эксцентрик привода топливного насоса; 21 и 22 — кулачки; 23 — передняя опорная шейка; 24 — распределительный вал ливного насоса.

Коромысло 1 передает усилие от штанги к клапану. Изготовляют коромысла из стали или чугуна (для автомобиля «Москвич — 2140»). Плечи коромысла неодинаковы — плечо со стороны клапана длиннее. Этим уменьшается высота подъема толкателя и штанги. В короткое плечо коромысла ввернут винт 2 для регулировки теплового зазора. Коромысла устанавливают на общую ось 13, укрепленную в головке цилиндров на стойках 2. Ось коромысел полая, коромысла качаются на втулках из оловянистой бронзы.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Для улучшения наполнения цилиндров бензиновоздушной смесью диаметр головки впускного клапана 4 делают больше, чем выпускного клапана 7. Изготовляют клапаны из легированных жаропрочных сталей.

Седла 6 клапанов для упрощения их замены делают вставными. Материалом для седел служит жаростойкий чугун. Седла запрессовывают в выточки головки цилиндров. Рабочая поверхность клапана (фаска) имеет угол 45°. Ее тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики 8 для крепления упорной шайбы 11 пружины 10 клапана. Сухарики плотно охватывает коническая втулка 12. Нижний конец пружины опирается на шайбу 9. На стержень впускного клапана установлен маслоотражательный колпачок 3 из маслостойкой резины. Этим предотвращается подсос масла через зазор между направляющей втулкой 5 и стержнем впускного клапана 4.

Для плотного закрытия клапана между его стержнем и носком коромысла имеется зазор. Если зазор меньше предусмотренного размера, посадка клапана — неплотная. В результате происходят утечка газов и обгорание рабочей поверхности клапана. Если зазор больше предусмотренного размера, открытие клапанов — неполное, наполнение и очистка цилиндров — недостаточные, ударная нагрузка на сопряженные детали клапанного механизма повышенная, приводящая к их ускоренному износу.

У двигателей, устанавливаемых на автомобилях ГАЗ-24 «Волга» и УАЗ, зазор между стержнем клапана и носком коромысла на холодном двигателе должен быть: для первого и восьмого клапанов 0,30 — 0,35 мм, для остальных 0,35 — 0,40 мм. У двигателя автомобиля ГАЗ-З102 «Волга» этот зазор должен быть равен 0,4 — 0,45 мм, а между дополнительным клапаном и коромыслом 0,2 мм.

У двигателя автомобиля «Москвич» зазор между наконечниками регулировочных болтов коромысел и стержнями клапанов (впускных и выпускных) должен быть 0,15 мм. У двигателя автомобиля ВАЗ-2121 «Нива» зазор между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов равен 0,14 — 0,17 мм.

«Автомобиль категории «В», В.М.Кленников, Н.М.Ильин, Ю.В.Буралев

Загрузка...

www.carshistory.ru

Детали клапанного .механизма газораспределения

Клапан состоит изтарелкиР (рис. 78, а) и с т е р ж н я 5. Пере- ход от тарелки к стержню сделан плавным, что обеспечивает клапану необходимую прочность, улучшает отвод тепла от тарелки и уменьшает сопротивление движению газов.

Конусный поясок 1 (фаска) тарелки клапана предназначен для плотного закрытия седла в головке цилиндров. У большинства двига- телей фаски впускных и выпускных клапанов и их седел выполнены под углом 45°. Плотность прилегания фасок клапана и седла достига- ется шлифовкой и дополнительной притиркой их друг к другу.

Стержень клапана шлифованный. В верхней его части сделана ци- линдрическая выточка 4, в которую входит выступ 3 разрезанного на две половины конического кольца — так называемые сухари 6, крепя- щие тарелку 5 на стержне клапана. Под выточкой 4 на стержне клапа- на расположена вторая цилиндрическая выточка 2, в которую вставле- но пружинное кольцо 7. Оно предотвращает падение клапана в ци- линдр в случае его обрыва.

У клапанов некоторых двигателей на тарелке сделаны прорезь или сверления для соединения со шпинделем притирочного устройства.

Рис. 78. Клапан, пружина н детали ее крепления механизма газораспреде- ления:
а —двигателя СМД-14: б —двигателей А-41, А-01М; в —двигателя ГАЭ-53: 1 — фаска тарелки клапана; 2, 4— цилиндрические выточки на стержне клапана; 3 — выступ на сухаре; 5 — верхняя опорная шайба пружины клапаиа; 6 — сухари; 7 — пружин- ное кольцо; 8 —стержень клапана; 9 — тарелка клапана; 10 и 16 — наружная и внут- ренняя пружины; 11— направляющая втулка: 12 — нижняя опорная шайба пружины клапана; 13 — маслоотражательный колпачок; 14 — втулка тарелки; 15 — вставное кольцо.

В двигателях А-01М, А-41, ЯМЗ, 24Д и ГАЭ-53 пружина 10 (рис. 78, бив) клапана размещена между нижней 12 и верхней 5 опорными шайбами. Клапан соединен с шайбой 5 при помощи втулки 14 и су- харей 6. Втулка 14 опирается на верхнюю опорную шайбу 5 только

Рис. 79. Выпускной клапан в сборе механизма газораспределения двигателя ЗИЛ-130 и схема поворота клапана:

а —выпускной клапан в сборе; б — детали механизма поворота; в — начальное положение механиз- ма поворота; г — положение механизма поворота при открытии клапана; б —положение механиз- ма поворота в конце открытия клапана: / — выпускирй клапаи; 2—неподвижный корпус; 3— ша- рик; 4 — упорная шайба; 5 — замочное кольцо; 6 — пружина клапана; 7— верхняя опорная шайба пружины клапана: 8 —сухаре; S — дискорая пружина; 10— возвратная пружина; У/— полость в стержне клапана; 12 — натрий; 13слой из жаростойкого сплава; 14 — заглушка; 15 — седло клапана.

торцом, поэтому трение между ними мало, и клапан под воздействием коромысла и вибрации пружины может проворачиваться. Благодаря этому увеличивается срок службы фасок седла и клапана, стержня 8 н втулки 11.

У двигателей 24Д и ГАЭ-53 для уменьшения проникновения (про- сасывания) масла через зазор между стержнем впускного клапана и его втулкой в цилиндр на стержень клапана под опорную шайбу 5 на- дет маслоотражательный колпачок 13 из маслостойкой резины.

Во время работы двигателя температура впускных клапанов дости- гает 570—670 К, а выпускных 1070—1170 К. Более низкая температура впускных клапанов объясняется тем, что при такте впуска они охлаж- даются горючей смесью или воздухом.

Клапаны изготовляют из легированной жаростойкой стали, которая сохраняет свои механические качества при высокой температуре, хоро- шо сопротивляется коррозии и износу от трения. Для впускных клапа- нов применяют хромоникелевые и хромокремнистые стали, а для вы- пускных— высокохромистые и хромоиикельмарганцовистые.

С целью уменьшения износа на фаску выпускного клапана 1 (рис. 79, а) у двигателей ГАЭ-53 и ЗИЛ-130 наплавляют слой 13 из жаро- стойкого сплава, а торцы стержней впускных и выпускных клапанов всех двигателей закаливают.

У выпускных клапанов двигателей ГАЭ-53 и ЗИЛ-130 применено натриевое охлаждение. Стержни этих клапанов 1 имеют полость 11, ко- торую при изготовлении клапана заполняют на 50—60% натрием 12, а затем к тарелке приваривают заглушку 14. Натрий во время работы двигателя плавится (температура его плавления 97° С) и в жидком со- стоянии при движении клапана перемещается внутри полости 11, интен- сивно перенося тепло от тарелки клапана к его стержню и втулке.

Выпускной клапан 1 двигателя ЗИЛ-130 для повышения срока службы принудительно поворачивается во время работы двигателя спе- циальным механизмом, состоящим из неподвижного корпуса 2 (рис. 79, а и б), в котором по окружности расположены пять наклонных углуб- лений, пяти шариков 3 и их возвратных пружин 10, дисковой пружи- ны 9, упорной шайбы 4, на которую давит пружина 6 клапана, замоч- ного кольца 5. Шайба 4 и пружина 9 надеты с зазором на корпус 2, ус- тановленный в гнездо головки цилиндров. Пружина 6 клапана одним концом опирается на шайбу 7, а другим — на шайбу 4.

При закрытом клапане усилие пружину 6 (рис. 79, в) через шайбу 4 передается на ндружцую кромку дисковой пружины 9, которая с про- тивоположной стороны внутренней кромкой опирается на выступ кор- пуса 2. Когда клапан открывается (рис. 79,г), пружина 6 сжимается. В результате ее возросшего усилия дисковая пружина 9, опираясь на шарики 3, выпрямляется. Между внутренней кромкой дисковой пружи- ны 9 и выступом корпуса 2 появляется зазор. Под действием усилия пружин 6 и 9 шарики 3, преодолевая сопротивление возвратных пру- жин 10, катятся по наклонным плоскостям углублений корпуса 2 и по- ворачивают дисковую пружину 9, шайбу 4 и с ними пружину 6 и кла- пан/на некоторый угол.

Положение механизма поворота в конце открытия клапана показа- но на рисунке 79, д. При закрытии клапана усилие пружины 6 умень- шается, и дисковая пружина 9 возвращается в первоначальное положе- ние. При этом освобождаются шарики 3, и пружины 10 возвращают их в исходное положение (рис. 79, в).

Для лучшего наполнения цилиндра у двигателей Д-50, Д-240, СМД-60, ЯМЗ-240Б, СМД-14, Д-160, А-41, А-01М, Д-37Е, Д-21А1, ГАЭ-53 и ЗИЛ-130 диаметр тарелки впускного клапана сделан не- сколько большим, чем у выпускного клапана (рис. 80,а и б).

Седла впускных и выпускных клапанов у многих двигателей (Д-21А1, ЯМЗ-240Б, Д-37Е, 24Д, FA3-53, ЗИЛ-130) выполнены во вставных кольцах из жаростойкого чугуна, запрессованных в головку цилиндров. Обычно эти головки отлиты из алюминиевого сплава. У дви- гателя СМД-60 вставные кольца сделаны из специального сплава на никелевой основе. У двигателей ГАЗ-52, А-41, А-01М и ЯМЗ вставные кольца из жаростойкого чугуна предусмотрены только для выпускных клапанов, причем у двигателей ГАЗ-52 они запрессованы в блок-кар- тер. Вставные кольца увеличивают срок службы и облегчают ремонт головки цилиндров или блок-картера. Седло впускного клапана дви- гателя СМД-60 имеет козырек (ширму) для направленного входа воз- духа в цилиндр.

Направляющая втулка 14 обеспечивает строго направлен- ное движение клапана и посадку его в седло без перекоса. Она запрес- совывается в головку цилиндров или в блок-картер. Направляющие втулки изготовляют из чугуна (СМД-14, Д-160, ЗИЛ-130) или метал- локерамики (24Д, ГАЗ-53, СМД-60 и ЯМЗ), подвергнутой прессова- нию, спеканию и пропитке маслом. Металлокерамические втулки обла- дают высокими антифрикционными качествами.

Пружина 12 создает усилие, необходимое для закрытия клапана и плотной посадки его в седло. Обладая достаточной упругостью, пружи- на не допускает отрыва клапаиа и толкателя от кулачка распредели- тельного вала, сохраняя этим установленную продолжительность от- крытия клапана.

Пружины изготовляют из стальной проволоки, обычно они бывают витые, цилиндрические. Они могут иметь постоянный (Д-240) или пе- ременный шаг витков (24Д, ЗИЛ-130). У пружины с переменным ша- гом уменьшается возможность возникновения опасного для ее прочно- сти резонанса.

Рис. 80. Детали механизма газораспределения:

а — двигателя Д-160; б — двигателя ЗИЛ-130; / — опорная шейка распределительного вала: 2 — толкатель; 3 — валик декомпрессионного механизма; 4 — штата декомпрессионного механизма; 5 —штанга толкателя; 6 — регулировочный наконечник штанги декомпрессионного механизма; 7 — регулиревочиый винт; 8— коромысло; 9— втулка коромысла; 10 — сухари; 11 — верхняя опорная шайба пружины клапана: 12 и 13 — наружная и внутренняя пружины клапана; 14 — направляющая втулка клапана; 15 — впускной клапан; 16 — распорная пру- жина; 17 — ось коромысел; 18 — стойка оси коромысел: 19 — выпускной клапан; 20 — дистанционное кольцо; 21 — упорная плита; 22 — ше- стерня; 23 — упорный бронзовый днск; 24 — гайка; 25 —валик привода датчика ограничителя частоты вращения; 26 — упорный фланец: 27 — распорное кольцо; 28 — эксцентрик привода штанги топливного иасоса: 29 — кулачок толкателя выпускного клапана; 30 — кулачок толкателя впускного клапана; 31 — втулка (подшипник) опорнойшейки распределительного вала; 32 — механизм поворота выпускного кла- пана; 33— шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя системы зажигания.

При сборке конец пружины с меньшим шагом навивки должен рас- полагаться у тарелки клапаиа.

В двигателях ЗМЗ-451, ГАЭ-53, Д-37Е на каждый клапан устано- влена одна пружина, а в двигателях Д-240, А-41, СМД-60, Д-160 и ЯМЗ — две пружины. Чтобы витки внутренней 13 (рис. 80, о) и наруж- ной 12 пружин не заклинивались, они навиты в разные стороны. Нали- чие двух пружин уменьшает размеры и облегчает условия их работы; вместе с тем повышается надежность: при поломке одной пружины клапан будет удерживаться другой.

У двигателя ГАЗ-52 пружина одним концом упирается в тело блок- картера 4 (см. рис. 76,6), а другим — в опорную шайбу 18, соединен- ную с концом стержня клапана сухарями 17.

Детали передачи механизма газораспределения обеспечивают пере- дачу движения от распределительного вала к клапанам. К этим дета- лям при подвесных клапанах относятся толкатель 2 (рис. 80), штанга 5, коромысло 8 с регулировочным винтом 7, ось коромысел 17 со стой- кой 18 и пружинами 16, а при боковых — толкатель 2 (см. рис. 76,6) с регулировочным болтом 8.

Толкатель служит для передачи движения от кулачка распре- делительного вала к клапану или штанге. Толкатели изготовляются из чугуна или стали. Их рабочие поверхности шлифуются и термически обрабатываются. Для уменьшения массы толкатели часто делают пусто- телыми. Толкатели перемещаются в направляющих втулках из анти- фрикционного чугуна (Д-37Е) или непосредственно в отверстиях блок- картера (например, СМД-60, Д-240, ГАЭ-53, ЗИЛ-130). Применяются толкатели следующих видов: качающиеся роликовые (рис. 81, а), гри- бообразные (рис. 81, б и г) и цилиндрические (рис. 81, в).

Рис. 81. Толкатели: а — качающийся роликовый: б — грибообразный с плоской опорной поверхностью; в — цилинд- рический со сферической опорной поверхностью; г — грибообразный толкатель со сферической опорной поверхностью: / — рычаг; 2 — ось рычага; 3 — втулка; 4 — ролнк; 5 — игольчатый под- шипник; 6 — ось ролика; 7 — пята.

В двигателях А-41, А-01М и ЯМЗ установлены качающиеся на спе- циальной оси роликовые толкатели. В отверстие толкателя запрессо- вана бронзовая втулка 3 (рис. 81,а). Ролик 4 вращается на игольчатом подшипнике 5. С целью повышения долговечности толкателя в месте соприкосновения со штангой в него запрессована термически обработан- ная стальная пята 7 со сферической поверхностью.

Нижняя часть грибообразного толкателя выполняется в виде та- релки, которая имеет плоскую (Д-37Е, СМД-60, Д-160) или сферичес- кую (ГАЗ-52) опорную поверхность. У цилиндрического толкателя (ЗИЛ-130 и ГАЭ-53) опорная поверхность тоже сферическая.

Для более равномерного износа опорной и направляющей (цилин- дрической) поверхностей толкатель одновременно с прямолинейным движением совершает вращательное — вокруг своей оси. Вращательное движение толкателя при его плоской опорной поверхности достигается смещением оси толкателя относительно оси кулачка распределительно- го вала на 1,5 мм (рис. 81, б), а при сферической опорной поверхно- сти—применением кулачков распределительного вала, имеющих не- большую конусность (рис. 81, в и г).

На рабочую поверхность цилиндрических стальных толкателей дви- гателей 24Д, ГАЭ-53 и ЗИЛ-130, соприкасающуюся с кулачком распре- делительного вала, наплавляют отбеленный чугун. У ЗИЛ-114 цилин- дрические толкатели имеют гидравлическое устройство, автоматически обеспечивающее работу без зазора в клапанном механизме.

Штанга 5 (рис. 80) представляет собой цельный стальной (СМД-60 и ЗИЛ-130), цельный из алюминиевого сплава (Д-37Е, 24Д и ГАЭ-53) или пустотелый стальной (А-41, А-01М и ЯМЗ) стержень. Штан- ги из алюминиевого сплава и пустотелые стальные на концах имеют стальные шлифованные, термически обработанные наконечники. Ниж- ний наконечник штанги — шаровой. Он опирается на сферическую по- верхность выемки толкателя. Верхний наконечник штанги имеет углубление со сферической поверхностью, на которую опирается головка регулировочного винта 7.

Коромысло 8 — это стальной двуплечий рычаг с плечами раз- личной длины. На коротком плече сделано разьбовое отверстие. В это отверстие ввертывается винт 7, с помощью которого регулируется за- зор между утолщением (бойком) на конце длинного плеча коромысла и стержнем клапана. Рабочая поверхность бойка шлифуется и терми- чески обрабатывается. В средней части коромысла имеется отверстие с запрессованной втулкой 9. Это отверстие необходимо для того, что- бы установить коромысло на оси.

Стальные оси 17, на которых размещены коромысла, закреп- лены в стойках 18, установленных на верхней плоскости головки ци- линдров. Стойки крепятся к головке цилиндров шпильками. Продоль- ное перемещение по валику коромысел предотвращается распорными пружинами 16.

Оси коромысел обычно пустотелые, их внутренняя полость исполь- зуется как канал для подвода масла, смазывающего втулки коромысел и трущиеся поверхности наконечников штанг, головок регулировочных винтов и направляющих втулок. Чтобы масло не вытекало из осей коромысел, наружные концы их закрыты заглушками, а внутренние соединены трубкой, снабженной уплотнительным устройством.

Для предохранения от повреждений и загрязнения детали меха- низма газораспределения, размещенные на головке цилиндров, закры- ты стальными или алюминиевыми колпаками. Между нижней плоско- стью колпака и головкой цилиндров, а также между верхней плоско- стью колпака и его крышкой установлены специальные прокладки.

Распределительный вал при помощи кулачков 29 и 30, располо- женных на нем, управляет движением клапанов. Каждый кулачок воз-

Осевые перемещения распределительного вала во втулках ограни- чиваются в пределах 0,08—0,25 мм. В двигателях СМД-14 осевые пе- ремещения распределительного вала 2 (рис. 83, а) ограничиваются с одной стороны втулкой 1, в которую упирается бурт 3 на передней шей- ке распределительного вала, а с другой стороны — винтом 7, в который упирается подпятник 6, запрессованный в торец вала. Винт 7 ввернут в переднюю крышку 9 картера шестерен и стопорится контргайкой 8. Сферическая поверхность упорного винта 7 и торец подпятника 6 за- калены и прошлифованы. Между ними устанавливается зазор 0,5 мм.

В двигателях ЗИЛ-130, ГАЗ-53 и ГАЗ-52 для ограничения переме- щения распределительного вала служит упорная стальная шайба 12 (рис. 83,6), прикрепленная болтами 13 к передней стенке блок-картера 16. Эта шайба помещена между торцом опорной шейки 15 распредели- тельного вала и торцом ступицы 17 распределительной шестерни. Тол- щина шайбы 12 меньше толщины распорного кольца 14. Разница в тол- щине этих двух деталей обеспечивает необходимый зазор.

Привод распределительного вала большинства автотракторных двигателей шестеренчатый, а у двигателей 412 и ВАЗ-2101 — цепная передача.

Распределительные шестерни передают вращение от коленчатого вала к распределительному. Они располагаются в передней части дви- гателя, в специальном картере, который закрывается крышкой, или в задней части двигателя (СМД-60, ЯМЗ-240 и его модификации).

У двигателей 24Д (рис. 84), ГАЗ-52 и ЗИЛ-130 шестерни коленча- того и распределительного валов входят непосредственно в зацепление. А у двигателей Д-37Е, СМД-14 (см. рис. 76,а), Д-240, А-41 и А-01М шестерня коленчатого вала соединяется с шестерней распределитель- ного вала через промежуточную шестерню.

Для лучшей плавности хода и уменьшения шума распределитель- ные шестерни делают с косыми зубьями.

В качестве материала распределительных шестерен применяют сталь, чугун и пластмассу. Так, в двигателях 24Д, ГАЗ-52, ГАЭ-53 ведо- мая шестерня на распределительном валу — текстолитовая (пластмас- совая). В других двигателях распредели- ----------------- тельные шестерни сделаны из металла.

Применение разных материалов для ве- дущей и ведомой распределительных ше- стерен способствует уменьшению шума при их работе.

Распределительные шестерни (кроме промежуточных) крепятся на своих валах шпонками или болтами в строго опреде- ленных положениях. Соединение зубьев шестерен при сборке двигателя осущест- вляется по меткам, имеющимся на ше- стернях (см. рис. 76, в и 84), а иногда и на картере шестерен. Такая установка шестерен обеспечивает согласованное вращение коленчатого и распределитель- ного валов и валов привода топливного насоса (у дизеля). Обозначение меток и их взаимное расположение у различных двигателей неодинаковы.

Рис. 84. Расположение шестерен распределения двигателя 24Д:
1—шестерня коленчатого вала: 2 — шестерня распределительного вала.

Промежуточные шестерни двигателей СМД-14 и Д-240 вращаются на непо- движных стальных осях (пальцах), кото- рые запрессованы в переднюю стенку блок-картера.

В механизмах газораспределения двигателей ВАЗ-2101 и 412 рас- пределительный вал 4 (рис. 85, а) размещен на головке цилиндров 9, и его кулачки действуют на коромысла 3 w 6, которые открывают кла- паны 10. В этих механизмах нет толкателей и штанг, проще отливка блок-картера и меньше шум при работе.

У двигателя412 от звездочки 10 (рис.85,ей б) вращение переда- ется звездочке 14 распределительного вала двухрядной роликовой це- пью 11. Для натяжения цепи привод имеет специальное устройство, со- стоящее из зубчатого ролика 9, расположенного на одном плече дву- плечего рычага 7. Другое плечо этого рычага упирается в пробку !.

Рис. 85 Механизм газораспределения двигателя 412 и привод его распределительного вала:

о — механизм газораспределения: / — наконечник клапана; 2 — ось коромысел выпускных клапанов; 3, 6 — коромысла; 4— распределительный вал; 5 — ось коромысел впускных клапаиов: 7 — контргай- ка; 8— регулировочный вннт; 9 — головка цилиндров; 10 — клапаны; б — натяжное устройство; в—цепной привод распределительного вала: / — направляющая пробка; 2 — плунжер: 3 — верхняя крышка распределительных звездочек; 4— пружина; 5 — пробка; 6 — сухарь; 7 —рычаг натяжного ролика; 8 — болт; 9 — натяжной ролик; 10 — звездочка коленчатого вала; 11 — цепь; 12 — успокои- тель: 13—ось рычага; 14 — звездочка распределительного вала.

7 А. М. Гуревич, Е. М. Сорокин 97

Рычаг 7 свободно сидит на оси 13, запрессованной в головку цилинд- ров. Под действием пружины 4 плунжер 2 через рычаг 7 прижимает ролик 9 к ведомой ветви цепи 11. Плунжер 2 имеет продольный паз, в который входит сухарь 6, фиксирующий положение плунжера. Сухарь закрепляется болтом 8. Для уменьшения вибрации ведущей ветви це- пи 11 предусмотрен пластмассовый успокоитель 12.

studlib.info

Детали клапанного .механизма газораспределения

Механика Детали клапанного .механизма газораспределения

просмотров - 435

Клапан состоит изтарелкиР (рис. 78, а) и с т е р ж н я 5. Пере- ход от тарелки к стержню сделан плавным, что обеспечивает клапану необходимую прочность, улучшает отвод тепла от тарелки и уменьшает сопротивление движению газов.

Конусный поясок 1 (фаска) тарелки клапана предназначен для плотного закрытия седла в головке цилиндров. У большинства двига- телœей фаски впускных и выпускных клапанов и их седел выполнены под углом 45°. Плотность прилегания фасок клапана и седла достига- ется шлифовкой и дополнительной притиркой их друг к другу.

Стержень клапана шлифованный. В верхней его части сделана ци- линдрическая выточка 4, в которую входит выступ 3 разрезанного на две половины конического кольца — так называемые сухари 6, крепя- щие тарелку 5 на стержне клапана. Под выточкой 4 на стержне клапа- на расположена вторая цилиндрическая выточка 2, в которую вставле- но пружинное кольцо 7. Оно предотвращает падение клапана в ци- линдр в случае его обрыва.

У клапанов некоторых двигателœей на тарелке сделаны прорезь или сверления для соединœения со шпинделœем притирочного устройства.

Рис. 78. Клапан, пружина н детали ее крепления механизма газораспреде- ления:
а —двигателя СМД-14: б —двигателœей А-41, А-01М; в —двигателя ГАЭ-53: 1 — фаска тарелки клапана; 2, 4— цилиндрические выточки на стержне клапана; 3 — выступ на сухаре; 5 — верхняя опорная шайба пружины клапаиа; 6 — сухари; 7 — пружин- ное кольцо; 8 —стержень клапана; 9 — тарелка клапана; 10 и 16 — наружная и внут- ренняя пружины; 11— направляющая втулка: 12 — нижняя опорная шайба пружины клапана; 13 — маслоотражательный колпачок; 14 — втулка тарелки; 15 — вставное кольцо.

В двигателях А-01М, А-41, ЯМЗ, 24Д и ГАЭ-53 пружина 10 (рис. 78, бив) клапана размещена между нижней 12 и верхней 5 опорными шайбами. Клапан соединœен с шайбой 5 при помощи втулки 14 и су- харей 6. Втулка 14 опирается на верхнюю опорную шайбу 5 только

Рис. 79. Выпускной клапан в сборе механизма газораспределœения двигателя ЗИЛ-130 и схема поворота клапана:

а —выпускной клапан в сборе; б — детали механизма поворота; в — начальное положение механиз- ма поворота; г — положение механизма поворота при открытии клапана; б —положение механиз- ма поворота в конце открытия клапана: / — выпускирй клапаи; 2—неподвижный корпус; 3— ша- рик; 4 — упорная шайба; 5 — замочное кольцо; 6 — пружина клапана; 7— верхняя опорная шайба пружины клапана: 8 —сухаре; S — дискорая пружина; 10— возвратная пружина; У/— полость в стержне клапана; 12 — натрий; 13слой из жаростойкого сплава; 14 — заглушка; 15 — седло клапана.

торцом, в связи с этим трение между ними мало, и клапан под воздействием коромысла и вибрации пружины может проворачиваться. Благодаря этому увеличивается срок службы фасок седла и клапана, стержня 8 н втулки 11.

У двигателœей 24Д и ГАЭ-53 для уменьшения проникновения (про- сасывания) масла через зазор между стержнем впускного клапана и его втулкой в цилиндр на стержень клапана под опорную шайбу 5 на- дет маслоотражательный колпачок 13 из маслостойкой резины.

Во время работы двигателя температура впускных клапанов дости- гает 570—670 К, а выпускных 1070—1170 К. Более низкая температура впускных клапанов объясняется тем, что при такте впуска они охлаж- даются горючей смесью или воздухом.

Клапаны изготовляют из легированной жаростойкой стали, которая сохраняет свои механические качества при высокой температуре, хоро- шо сопротивляется коррозии и износу от трения. Для впускных клапа- нов применяют хромоникелœевые и хромокремнистые стали, а для вы- пускных— высокохромистые и хромоиикельмарганцовистые.

С целью уменьшения износа на фаску выпускного клапана 1 (рис. 79, а) у двигателœей ГАЭ-53 и ЗИЛ-130 наплавляют слой 13 из жаро- стойкого сплава, а торцы стержней впускных и выпускных клапанов всœех двигателœей закаливают.

У выпускных клапанов двигателœей ГАЭ-53 и ЗИЛ-130 применено натриевое охлаждение. Стержни этих клапанов 1 имеют полость 11, ко- торую при изготовлении клапана заполняют на 50—60% натрием 12, а затем к тарелке приваривают заглушку 14. Натрий во время работы двигателя плавится (температура его плавления 97° С) и в жидком со- стоянии при движении клапана перемещается внутри полости 11, интен- сивно перенося тепло от тарелки клапана к его стержню и втулке.

Выпускной клапан 1 двигателя ЗИЛ-130 для повышения срока службы принудительно поворачивается во время работы двигателя спе- циальным механизмом, состоящим из неподвижного корпуса 2 (рис. 79, а и б), в котором по окружности расположены пять наклонных углуб- лений, пяти шариков 3 и их возвратных пружин 10, дисковой пружи- ны 9, упорной шайбы 4, на которую давит пружина 6 клапана, замоч- ного кольца 5. Шайба 4 и пружина 9 надеты с зазором на корпус 2, ус- тановленный в гнездо головки цилиндров. Пружина 6 клапана одним концом опирается на шайбу 7, а другим — на шайбу 4.

При закрытом клапане усилие пружину 6 (рис. 79, в) через шайбу 4 передается на ндружцую кромку дисковой пружины 9, которая с про- тивоположной стороны внутренней кромкой опирается на выступ кор- пуса 2. Когда клапан открывается (рис. 79,г), пружина 6 сжимается. В результате ее возросшего усилия дисковая пружина 9, опираясь на шарики 3, выпрямляется. Между внутренней кромкой дисковой пружи- ны 9 и выступом корпуса 2 появляется зазор. Под действием усилия пружин 6 и 9 шарики 3, преодолевая сопротивление возвратных пру- жин 10, катятся по наклонным плоскостям углублений корпуса 2 и по- ворачивают дисковую пружину 9, шайбу 4 и с ними пружину 6 и кла- пан/на некоторый угол.

Положение механизма поворота в конце открытия клапана показа- но на рисунке 79, д. При закрытии клапана усилие пружины 6 умень- шается, и дисковая пружина 9 возвращается в первоначальное положе- ние. При этом освобождаются шарики 3, и пружины 10 возвращают их в исходное положение (рис. 79, в).

Для лучшего наполнения цилиндра у двигателœей Д-50, Д-240, СМД-60, ЯМЗ-240Б, СМД-14, Д-160, А-41, А-01М, Д-37Е, Д-21А1, ГАЭ-53 и ЗИЛ-130 диаметр тарелки впускного клапана сделан не- сколько большим, чем у выпускного клапана (рис. 80,а и б).

Седла впускных и выпускных клапанов у многих двигателœей (Д-21А1, ЯМЗ-240Б, Д-37Е, 24Д, FA3-53, ЗИЛ-130) выполнены во вставных кольцах из жаростойкого чугуна, запрессованных в головку цилиндров. Обычно эти головки отлиты из алюминиевого сплава. У дви- гателя СМД-60 вставные кольца сделаны из специального сплава на никелœевой основе. У двигателœей ГАЗ-52, А-41, А-01М и ЯМЗ вставные кольца из жаростойкого чугуна предусмотрены только для выпускных клапанов, причем у двигателœей ГАЗ-52 они запрессованы в блок-кар- тер. Вставные кольца увеличивают срок службы и облегчают ремонт головки цилиндров или блок-картера. Седло впускного клапана дви- гателя СМД-60 имеет козырек (ширму) для направленного входа воз- духа в цилиндр.

Направляющая втулка 14 обеспечивает строго направлен- ное движение клапана и посадку его в седло без перекоса. Она запрес- совывается в головку цилиндров или в блок-картер. Направляющие втулки изготовляют из чугуна (СМД-14, Д-160, ЗИЛ-130) или метал- локерамики (24Д, ГАЗ-53, СМД-60 и ЯМЗ), подвергнутой прессова- нию, спеканию и пропитке маслом. Металлокерамические втулки обла- дают высокими антифрикционными качествами.

Пружина 12 создает усилие, крайне важное для закрытия клапана и плотной посадки его в седло. Обладая достаточной упругостью, пружи- на не допускает отрыва клапаиа и толкателя от кулачка распредели- тельного вала, сохраняя этим установленную продолжительность от- крытия клапана.

Пружины изготовляют из стальной проволоки, обычно они бывают витые, цилиндрические. Οʜᴎ могут иметь постоянный (Д-240) или пе- ременный шаг витков (24Д, ЗИЛ-130). У пружины с переменным ша- гом уменьшается возможность возникновения опасного для ее прочно- сти резонанса.

Рис. 80. Детали механизма газораспределœения:

а — двигателя Д-160; б — двигателя ЗИЛ-130; / — опорная шейка распределительного вала: 2 — толкатель; 3 — валик декомпрессионного механизма; 4 — штата декомпрессионного механизма; 5 —штанга толкателя; 6 — регулировочный наконечник штанги декомпрессионного механизма; 7 — регулиревочиый винт; 8— коромысло; 9— втулка коромысла; 10 — сухари; 11 — верхняя опорная шайба пружины клапана: 12 и 13 — наружная и внутренняя пружины клапана; 14 — направляющая втулка клапана; 15 — впускной клапан; 16 — распорная пру- жина; 17 — ось коромысел; 18 — стойка оси коромысел: 19 — выпускной клапан; 20 — дистанционное кольцо; 21 — упорная плита; 22 — ше- стерня; 23 — упорный бронзовый днск; 24 — гайка; 25 —валик привода датчика ограничителя частоты вращения; 26 — упорный фланец: 27 — распорное кольцо; 28 — эксцентрик привода штанги топливного иасоса: 29 — кулачок толкателя выпускного клапана; 30 — кулачок толкателя впускного клапана; 31 — втулка (подшипник) опорнойшейки распределительного вала; 32 — механизм поворота выпускного кла- пана; 33— шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя системы зажигания.

При сборке конец пружины с меньшим шагом навивки должен рас- полагаться у тарелки клапаиа.

В двигателях ЗМЗ-451, ГАЭ-53, Д-37Е на каждый клапан устано- влена одна пружина, а в двигателях Д-240, А-41, СМД-60, Д-160 и ЯМЗ — две пружины. Чтобы витки внутренней 13 (рис. 80, о) и наруж- ной 12 пружин не заклинивались, они навиты в разные стороны. Нали- чие двух пружин уменьшает размеры и облегчает условия их работы; вместе с тем повышается надежность: при поломке одной пружины клапан будет удерживаться другой.

У двигателя ГАЗ-52 пружина одним концом упирается в тело блок- картера 4 (см. рис. 76,6), а другим — в опорную шайбу 18, соединœен- ную с концом стержня клапана сухарями 17.

Детали передачи механизма газораспределœения обеспечивают пере- дачу движения от распределительного вала к клапанам. К этим дета- лям при подвесных клапанах относятся толкатель 2 (рис. 80), штанга 5, коромысло 8 с регулировочным винтом 7, ось коромысел 17 со стой- кой 18 и пружинами 16, а при боковых — толкатель 2 (см. рис. 76,6) с регулировочным болтом 8.

Толкатель служит для передачи движения от кулачка распре- делительного вала к клапану или штанге. Толкатели изготовляются из чугуна или стали. Их рабочие поверхности шлифуются и термически обрабатываются. Для уменьшения массы толкатели часто делают пусто- телыми. Толкатели перемещаются в направляющих втулках из анти- фрикционного чугуна (Д-37Е) или непосредственно в отверстиях блок- картера (к примеру, СМД-60, Д-240, ГАЭ-53, ЗИЛ-130). Применяются толкатели следующих видов: качающиеся роликовые (рис. 81, а), гри- бообразные (рис. 81, б и г) и цилиндрические (рис. 81, в).

Рис. 81. Толкатели: а — качающийся роликовый: б — грибообразный с плоской опорной поверхностью; в — цилинд- рический со сферической опорной поверхностью; г — грибообразный толкатель со сферической опорной поверхностью: / — рычаг; 2 — ось рычага; 3 — втулка; 4 — ролнк; 5 — игольчатый под- шипник; 6 — ось ролика; 7 — пята.

В двигателях А-41, А-01М и ЯМЗ установлены качающиеся на спе- циальной оси роликовые толкатели. В отверстие толкателя запрессо- вана бронзовая втулка 3 (рис. 81,а). Ролик 4 вращается на игольчатом подшипнике 5. С целью повышения долговечности толкателя в месте соприкосновения со штангой в него запрессована термически обработан- ная стальная пята 7 со сферической поверхностью.

Нижняя часть грибообразного толкателя выполняется в виде та- релки, которая имеет плоскую (Д-37Е, СМД-60, Д-160) или сферичес- кую (ГАЗ-52) опорную поверхность. У цилиндрического толкателя (ЗИЛ-130 и ГАЭ-53) опорная поверхность тоже сферическая.

Для более равномерного износа опорной и направляющей (цилин- дрической) поверхностей толкатель одновременно с прямолинœейным движением совершает вращательное — вокруг своей оси. Вращательное движение толкателя при его плоской опорной поверхности достигается смещением оси толкателя относительно оси кулачка распределительно- го вала на 1,5 мм (рис. 81, б), а при сферической опорной поверхно- сти—применением кулачков распределительного вала, имеющих не- большую конусность (рис. 81, в и г).

На рабочую поверхность цилиндрических стальных толкателœей дви- гателœей 24Д, ГАЭ-53 и ЗИЛ-130, соприкасающуюся с кулачком распре- делительного вала, наплавляют отбелœенный чугун. У ЗИЛ-114 цилин- дрические толкатели имеют гидравлическое устройство, автоматически обеспечивающее работу без зазора в клапанном механизме.

Штанга 5 (рис. 80) представляет собой цельный стальной (СМД-60 и ЗИЛ-130), цельный из алюминиевого сплава (Д-37Е, 24Д и ГАЭ-53) или пустотелый стальной (А-41, А-01М и ЯМЗ) стержень. Штан- ги из алюминиевого сплава и пустотелые стальные на концах имеют стальные шлифованные, термически обработанные наконечники. Ниж- ний наконечник штанги — шаровой. Он опирается на сферическую по- верхность выемки толкателя. Верхний наконечник штанги имеет углубление со сферической поверхностью, на которую опирается головка регулировочного винта 7.

Коромысло 8 — это стальной двуплечий рычаг с плечами раз- личной длины. На коротком плече сделано разьбовое отверстие. В это отверстие ввертывается винт 7, с помощью которого регулируется за- зор между утолщением (бойком) на конце длинного плеча коромысла и стержнем клапана. Рабочая поверхность бойка шлифуется и терми- чески обрабатывается. В средней части коромысла имеется отверстие с запрессованной втулкой 9. Это отверстие крайне важно для того, что- бы установить коромысло на оси.

Стальные оси 17, на которых размещены коромысла, закреп- лены в стойках 18, установленных на верхней плоскости головки ци- линдров. Стойки крепятся к головке цилиндров шпильками. Продоль- ное перемещение по валику коромысел предотвращается распорными пружинами 16.

Оси коромысел обычно пустотелые, их внутренняя полость исполь- зуется как канал для подвода масла, смазывающего втулки коромысел и трущиеся поверхности наконечников штанг, головок регулировочных винтов и направляющих втулок. Чтобы масло не вытекало из осœей коромысел, наружные концы их закрыты заглушками, а внутренние соединœены трубкой, снабженной уплотнительным устройством.

Для предохранения от повреждений и загрязнения детали меха- низма газораспределœения, размещенные на головке цилиндров, закры- ты стальными или алюминиевыми колпаками. Между нижней плоско- стью колпака и головкой цилиндров, а также между верхней плоско- стью колпака и его крышкой установлены специальные прокладки.

Распределительный вал при помощи кулачков 29 и 30, располо- женных на нем, управляет движением клапанов. Каждый кулачок воз-

Осевые перемещения распределительного вала во втулках ограни- чиваются в пределах 0,08—0,25 мм. В двигателях СМД-14 осœевые пе- ремещения распределительного вала 2 (рис. 83, а) ограничиваются с одной стороны втулкой 1, в которую упирается бурт 3 на передней шей- ке распределительного вала, а с другой стороны — винтом 7, в который упирается подпятник 6, запрессованный в торец вала. Винт 7 ввернут в переднюю крышку 9 картера шестерен и стопорится контргайкой 8. Сферическая поверхность упорного винта 7 и торец подпятника 6 за- калены и прошлифованы. Между ними устанавливается зазор 0,5 мм.

В двигателях ЗИЛ-130, ГАЗ-53 и ГАЗ-52 для ограничения переме- щения распределительного вала служит упорная стальная шайба 12 (рис. 83,6), прикрепленная болтами 13 к передней стенке блок-картера 16. Эта шайба помещена между торцом опорной шейки 15 распредели- тельного вала и торцом ступицы 17 распределительной шестерни. Тол- щина шайбы 12 меньше толщины распорного кольца 14. Разница в тол- щинœе этих двух деталей обеспечивает необходимый зазор.

Привод распределительного вала большинства автотракторных двигателœей шестеренчатый, а у двигателœей 412 и ВАЗ-2101 — цепная передача.

Распределительные шестерни передают вращение от коленчатого вала к распределительному. Οʜᴎ располагаются в передней части дви- гателя, в специальном картере, который закрывается крышкой, или в задней части двигателя (СМД-60, ЯМЗ-240 и его модификации).

У двигателœей 24Д (рис. 84), ГАЗ-52 и ЗИЛ-130 шестерни коленча- того и распределительного валов входят непосредственно в зацепление. А у двигателœей Д-37Е, СМД-14 (см. рис. 76,а), Д-240, А-41 и А-01М шестерня коленчатого вала соединяется с шестерней распределитель- ного вала через промежуточную шестерню.

Для лучшей плавности хода и уменьшения шума распределитель- ные шестерни делают с косыми зубьями.

В качестве материала распределительных шестерен применяют сталь, чугун и пластмассу. Так, в двигателях 24Д, ГАЗ-52, ГАЭ-53 ведо- мая шестерня на распределительном валу — текстолитовая (пластмас- совая). В других двигателях распредели- ----------------- тельные шестерни сделаны из металла.

Применение разных материалов для ве- дущей и ведомой распределительных ше- стерен способствует уменьшению шума при их работе.

Распределительные шестерни (кроме промежуточных) крепятся на своих валах шпонками или болтами в строго опреде- ленных положениях. Соединœение зубьев шестерен при сборке двигателя осущест- вляется по меткам, имеющимся на ше- стернях (см. рис. 76, в и 84), а иногда и на картере шестерен. Такая установка шестерен обеспечивает согласованное вращение коленчатого и распределитель- ного валов и валов привода топливного насоса (у дизеля). Обозначение меток и их взаимное расположение у различных двигателœей неодинаковы.

Рис. 84. Расположение шестерен распределœения двигателя 24Д:
1—шестерня коленчатого вала: 2 — шестерня распределительного вала.

Промежуточные шестерни двигателœей СМД-14 и Д-240 вращаются на непо- движных стальных осях (пальцах), кото- рые запрессованы в переднюю стенку блок-картера.

В механизмах газораспределœения двигателœей ВАЗ-2101 и 412 рас- пределительный вал 4 (рис. 85, а) размещен на головке цилиндров 9, и его кулачки действуют на коромысла 3 w 6, которые открывают кла- паны 10. В этих механизмах нет толкателœей и штанг, проще отливка блок-картера и меньше шум при работе.

У двигателя412 от звездочки 10 (рис.85,ей б) вращение переда- ется звездочке 14 распределительного вала двухрядной роликовой це- пью 11. Стоит сказать, что для натяжения цепи привод имеет специальное устройство, со- стоящее из зубчатого ролика 9, расположенного на одном плече дву- плечего рычага 7. Другое плечо этого рычага упирается в пробку !.

Рис. 85 Механизм газораспределœения двигателя 412 и привод его распределительного вала:

о — механизм газораспределœения: / — наконечник клапана; 2 — ось коромысел выпускных клапанов; 3, 6 — коромысла; 4— распределительный вал; 5 — ось коромысел впускных клапаиов: 7 — контргай- ка; 8— регулировочный вннт; 9 — головка цилиндров; 10 — клапаны; б — натяжное устройство; в—цепной привод распределительного вала: / — направляющая пробка; 2 — плунжер: 3 — верхняя крышка распределительных звездочек; 4— пружина; 5 — пробка; 6 — сухарь; 7 —рычаг натяжного ролика; 8 — болт; 9 — натяжной ролик; 10 — звездочка коленчатого вала; 11 — цепь; 12 — успокои- тель: 13—ось рычага; 14 — звездочка распределительного вала.

7 А. М. Гуревич, Е. М. Сорокин 97

Рычаг 7 свободно сидит на оси 13, запрессованной в головку цилинд- ров. Под действием пружины 4 плунжер 2 через рычаг 7 прижимает ролик 9 к ведомой ветви цепи 11. Плунжер 2 имеет продольный паз, в который входит сухарь 6, фиксирующий положение плунжера. Сухарь закрепляется болтом 8. Для уменьшения вибрации ведущей ветви це- пи 11 предусмотрен пластмассовый успокоитель 12.

oplib.ru