Техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма карбюраторного двигателя ВАЗ-2110 (стр. 4 из 4). Грм карбюраторных двигателей


Механизм газораспределения | Газораспределительный механизм (ГРМ)

В четырехтактных двигателях применяют клапанные механизмы газораспределения, клапаны которых открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия. Различают два типа клапанных механизмов газораспределения:

  • с подвесными клапанами, расположенными в головке цилиндров
  • с боковыми клапанами, размещенными в блок-картере

Механизм газораспределения с подвесными клапанами, применяемый в дизелях и большинстве карбюраторных двигателей, работает следующим образом.

Рисунок. Механизм газораспределения и его детали: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанги; 4 — регулировочный болт; 5 — ось коромысла  6 — коромысло; 7 — шайба крепления пружины сухариками; 8 — пружина клапана; 9 — направляющая втулка; 10 — клапан; 11 — привод; 12 — коленчатый вал

Коленчатый вал приводит во вращение через шестерни распределительный вал 1. При повороте распределительного вала его кулачок своим выступом поднимает толкатель 2, а вместе с ним и штангу 3. Коромысло 6, установленное на оси 5, поворачивается вокруг нее и отжимает клапан 10 вниз. Открывается отверстие канала в головке цилиндров, а пружина 8, предварительно сжатая (чтобы удержать клапан в закрытом положении), еще более сжимается. Когда выступ кулачка выходит из-под толкателя, давление на клапан прекращается и он под действием пружины, плотно закрывает отверстие канала в головке цилиндров.

Механизм газораспределения с подвесными клапанами обеспечивает лучшее наполнение цилиндров и позволяет достигать более высоких степеней сжатия, чем механизм с боковыми клапанами. Поскольку в таком механизме камера сгорания компактна, понижаются тепловые потери через ее стенки и, следовательно, уменьшается удельный расход топлива.

Чтобы изменение размеров при нагревании деталей механизма газораспределения не нарушало плотной посадки клапана в гнезде, между торцом стержня клапана с коромыслом должен быть зазор (h = 0,2…0,5 мм), который регулируют болтом 4.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Газораспределительный механизм двигателя: устройство и работа

 

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры и выпуска из них отработавших газов.

На изучаемых двигателях газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов, которое обеспечивает лучшее наполнение и очистку цилиндров, допускает более высокую степень сжатия, уменьшает потери тепла и повышает экономичность двигателя. Клапаны приводятся от распределительного вала, общего для двух рядов цилиндров, через толкатели штанги и коромысла на впускные и выпускные клапаны с пружинами.

Распределительный вал изготовлен из стали и установлен на пяти опорных шейках. Опорные шейки входят в пять биметаллических втулок , которые запрессовывают в блок цилиндров двигателя. Заодно с распределительным валом изготовлены кулачки привода клапанов, эксцентрик привода топливного насоса, шестерня привода распределителя зажигания масляного насоса.

Привод распределительного вала осуществляется от стальной шестерни коленчатого вала через чугунную шестерию распределительного вала у двигателей ЗИЛ и текстолитовую у ЗМЗ-672.

Правильное взаимодействие коленчатого и распределительного валов достигается установкой зацепления шестерен по метке на шестернях. Диаметр шестерни распределительного вала в 2 раза больше диаметра шестерни коленчатого вала, поэтому за два оборота коленчатого вала распределительный вал делает один оборот.

Для ограничения осевого перемещения распределительного вала применяют упорный фланец и распорное кольцо. Фланец крепят к двигателю двумя болтами, а в отверстие фланца вставляют распорное кольцо. Разница между высотой распорного кольца толщиной фланца составляет 0,08 - 0,208 мм, что соответствует осевому зазору распределительного вала.

Толкатели - стальные, пустотелые, цилиндрической формы. Для повышения прочности на торец толкателя наплавлен чугун. Днище толкателя имеет сферически вогнутую поверхность.

Штанги двигателей ЗИЛ - стальные, с закаленными сферическими концами, а двигателя ЗМЗ-672 - дюралюминиевые с напрессованными на концах стальными наконечниками.

Клапаны служат для сообщения и разобщения впускных или выпускных каналов с цилиндрами. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали, а выпускные из жаропрочной стали - сильхрома.

Для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью головка впускного клапана больше, чем головка выпускного. На конце стержня клапана делают кольцевую выточку, в которую вставляют конусные сухари для крепления опорной тарелки клапанной пружины. Клапан устанавливают в чугунных или металлокерамических (двигатель ЗМЗ-672) направляющих втулках, запрессованных в блок или головку цилиндров.

Для лучшего охлаждения стержень выпускного клапана двигателя ЗИЛ-130 имеет отверстие, заполненное натрием, а тарелка клапана - жаропрочную наплавку посадочной фаски. Для повышения срока службы выпускные клапаны ЗИЛ-130 принудительно поворачиваются специальным механизмом.

Частота вращения клапана 30 об/мин при 3200 об/мин коленчатого вала.

Седла клапанов изготовляют из жаропрочного антикоррозионного чугуна и запрессовывают в гнезда блока или головки цилиндров. Рабочая фаска седла клапана двигателя 3МЗ-672 имеет угол 45°. Седла клапанов двигател ЗИЛ имеют фаску под углом 30°.

Пружины клапанов служат для прижатия клапанов к своим седлам. Пружина одним концом упирается в голоку цилиндра, другим — в опорную шайбу, укрепленную на конце стержня клапана с помощью конусных сухарей.

Тепловой зазор между стержнем клапана и носком коромысла устанавливают для обеспечения плотного прилегания тарелки клапана к седлу, когда общая длина клапана увеличивается вследствие значительного его нагрева при работе двигателя.

Тепловой зазор клапанов у всех изучаемых двигателей должен быть 0,25—0,30 мм, за исключением крайних клапанов   (т. е. у первого и восьмого впускных и у четвертого и пятого выпускных) двигателя   ЗМЗ-672, где он должен быть 0,15—0,20мм. Регулировка теплового зазора производится    регулировочным винтом коромысла на холодном двигателе.

Фазы газораспределения. Чтобы получить от двигателя максимальную мощность, необходимо обеспечить хорошую очистку цилиндров от продуктов сгорания и большее наполнение их горючей смесью. Для этого клапаны открываются и закрываются с некоторым отклонением от мертвых точек.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения.

Впускной клапан открывается в конце такта выпуска, когда кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. на 9—24°, а закрывается в начале такта сжатия, когда кривошип коленчатого вала пройдет н.м. т. на 51—75°. Раннее открытие и позднее закрытие впускного клапана обеспечивают лучшее наполнение цилиндра горючей смесью.

Выпускной клапан открывается в конце такта рабочего хода за 47-57 ° до н.м.т., что позволяет отработавшим газам начать выходить из цилиндров раньше под собственным избыточным давлением. Выпускной клапан закрывается в начале такта впуска за 13-39 ° после в.м.т., что обеспечивает лучшую очистку цилиндра, так как отработавшие газы в это время будут продолжать выходить по инерции.

Угол поворота коленчатого вала, на протяжении которого оба клапана в цилиндре открыты, называется перекрытием клапанов, величина перекрытия достигает 22-63 °.

Порядок работы двигателя. Кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала конструктивно выполняют таким образом, чтобы при работе двигателя коленчатый вал по возможности испытывал равномерную нагрузку по всей длине и рабочие ходы в от дельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота коленчатого вала.

Последовательность чередования одноименных тактов в различны цилиндрах называют порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы зависит от расположения цилиндров, расположения шее коленчатого вала и кулачков распределительного вала.

В V - образных восьмицилиндровых четырехтактных двигателя шатунные шейки располагаются под 90° (рис. 16). Между двумя ряд ми цилиндров угол тоже 90°. Когда поршень одного цилиндра находится в какой-либо мертвой точке, поршень соседнего цилиндра находится примерно на середине своего хода. Поэтому такты, происходящие в левом ряду цилиндров, смещаются относительно соответствующих тактов правого ряда на ¼ оборота коленчатого вала. На двигателях ЗИЛ-130, ЗИЛ-375 и ЗМЗ-672  порядок работы цилиндров 1-5-4-2-6-3-7-8. Перекрытие одноименных тактов происходит на 90° . Если в первом цилиндре происходит рабочий ход то через 90° поворота коленчатого вала начнется рабочий ход в пятом цилиндре и одновременно продолжается рабочий ход на 90° поворота в первом цилиндре. Когда закончится рабочий ход в первом цилиндре начнется одновременно с рабочим ходом пятого цилиндра рабочий ход в четвертом и т. д.

Таким образом, в восьмицилиндровых двигателях рабочий ход постоянно происходит в двух цилиндрах. Поэтому восьмицилиндровые двигатели работают более плавно и устойчиво, чем шестицилиндровые.

aboutavtobus.ru

Схема устройства и работа механизма газораспределения

В четырехтактных двигателях применяют клапанный механизм газораспределения, служащий для своевременной подачи в цилиндры воздуха (в дизелях) или горючей смеси (в карбюраторных двигателях) и для выпуска из цилиндров отработавших газов. Клапаны в определенные моменты открывают и закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров, т.е. обеспечивают сообщение цилиндров двигателя с впускным и выпускным трубопроводами. В изучаемых двигателях используют механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним положением распределительного вала.

Рис. Схема механизма газораспределения: 1 — ось коромысел; 2 — регулировочный винт; 3 — контргайка; 4 — стойка; 5 — штанга; 6 — толкатель; 7 — распределительный вал; 8 — шестерня распределительного вала; 9 — шестерня коленчатого вала; 10 — промежуточная шестерня; 11 — поршень; 12 — клапан; 13 — головка цилиндров; 14 — направляющая втулка; 15 — пружина клапана; 16 — коромысло

Механизм газораспределения состоит из:

  • впускных и выпускных клапанов с пружинами
  • передаточных деталей от распределительного вала к клапанам
  • распределительного вала
  • шестерни

Механизм работает следующим образом: коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал 7, каждый кулачок которого, набегая на толкатель 6, поднимает его вместе со штангой 5. Последняя, в свою очередь, поднимает один конец коромысла 16, при этом другой конец, двигаясь вниз, давит на клапан 12. Клапан опускается и сжимает пружину 15. Когда кулачок распределительного вала 7 сходит с толкателя 6, штанга 5 и толкатель опускаются, а клапан 12 под действием пружины «садится в седло» и плотно закрывает отверстие канала.

Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов и заполнения их свежим воздухом или горючей смесью клапаны открыты дольше, чем в простейшем двигателе. От степени наполнения цилиндров «свежим зарядом» и степени очистки их от отработавших газов во многом зависит мощность двигателя.

Для того чтобы в цилиндры двигателя поступило больше воздуха или горючей смеси, впускные клапаны должны открываться с опережением, т.е. до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). При большой частоте вращения коленчатого вала такт впуска повторяется часто, поэтому во впускном трубопроводе создается разрежение и воздух поступает в цилиндры двигателя, несмотря на то, что поршень некоторое время движется вверх. Поступление воздуха в цилиндры через открытый клапан продолжается по инерции и после того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку (НМТ). Впускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием. Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в угловых градусах поворота коленчатого вала, называют «фазами газораспределения». Их можно изобразить в виде таблицы, либо в виде круговой диаграммы, как, например, на рисунке. За счет опережения открытия и запаздывания закрытия впускного клапана период впуска воздуха у двигателя ЗМЗ-53 продлевается от 180 до 268°.

Рис. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗМЗ-53

После закрытия впускного клапана происходят сжатие смеси и рабочий ход поршня. Выпуск отработавших газов из цилиндра, или открытие выпускного клапана, начинается до прихода поршня в НТМ, за 50° по углу поворота коленчатого вала. Выпускной клапан закрывается после прохода поршнем ВМТ. Продолжительность открытия выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала составляет 252°.

В конце такта выпуска и начале такта впуска оба клапана некоторое время открыты одновременно, что соответствует 46 по углу поворота коленчатого вала. Такое угловое перекрытие тактов клапанов способствует лучшей очистке цилиндра от отработавших газов в результате его продувки свежим воздухом.

Моменты открытия и закрытия клапанов у каждого двигателя различны и зависят от профиля кулачков распределительного вала, а также от величины зазоров между клапанами и коромыслами.

ustroistvo-avtomobilya.ru

способ диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления - патент РФ 2523595

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания заключается в измерении углового перемещения коленчатого вала двигателя от момента открытия впускного клапана первого опорного цилиндра до момента положения вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра. Измерение углового перемещения коленчатого вала осуществляют на работающем двигателе через измерение угла перемещения распределительного вала, числовые значения которого определяют с помощью электрического устройства и установленных датчика (11) верхней мертвой точки и датчика (12) положения клапана (17). Полученное удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма. Раскрыто устройство измерения углового перемещения распределительного вала. Технический результат заключается в повышении достоверности измерения угла фаз газораспределения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2523595

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля фаз газораспределения при диагностировании карбюраторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известен способ для измерения фаз газораспределения двигателя внутреннего сгорания при помощи USB Осциллографа (http://injectorservice.com.ua/phase_plugin.php). Способ диагностирования газораспределительного механизма(ГРМ) осуществляется при помощи программы «USB Осциллографа», которая отображает осциллограмму напряжения выходного сигнала датчика давления в цилиндре в окне программы при работе двигателя на холостом ходу, отмечает моменты, когда поршень диагностируемого цилиндра находится в верхних/нижних мертвых точках; кроме того, подсвечивает допустимый диапазон положения четырех характерных точек и участков графика, положение которых зависит от взаимного положения коленчатого и газораспределительных валов. Измерение положения характерных точек и участков графика давления в цилиндре позволяет судить о правильности взаимного положения коленчатого и газораспределительных валов.

Недостатком данного способа является высокая стоимость оборудования и получение информации в графическом (не цифровом) выражении.

Известно устройство для измерения фаз газораспределения двигателей внутреннего сгорания (RU 2042125 6 МПК G01M 15/00 С1, 20.08.1995), содержащее клапан, вставное седло клапана, осциллограф, седло клапана изолированно от головки цилиндров электронепроводящим материалом, при этом клапан и седло клапана соответственно соединены с осциллографом с образованием электрической цепи.

Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано для диагностики серии двигателей, а только для изучения процесса газораспределения на одном опытном двигателе, измерения проводятся в статике, коленчатый вал вращается от постороннего источника.

Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является способ диагностирования газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания (авт.св. SU 1686332 5МПК G01M 15/00 А1, 23.10.1991), включающий измерение линейного перемещения клапанов по углу поворота коленчатого вала двигателя, оценивают изменение усилия открытия клапанов газораспределительного механизма в зависимости от перемещения клапана и угла поворота коленчатого вала и по их комбинациям осуществляют диагностирование. Устройство, для осуществления вышеуказанного способа взятого в качестве прототипа для заявляемого устройства, авт.св SU 1686332 5 МПК G01M 15/00 А1, 23.10.1991, содержит датчик для измерения усилия открытия клапанов, коромысло клапанного механизма, тарелку пружины клапана, устройство для измерения величины линейного перемещения клапанов, понижающий редуктор, потенциометр для преобразования величины угла поворота коленчатого вала в электрический сигнал, блок управления и двухкоординатный самописец, при этом коленчатый вал приводится во вращение от постороннего источника. На двухкоординатном самописце получают график функции усилия на клапане в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Сопоставляют полученный при измерении график с эталонным и судят о техническом состоянии газораспределительного механизма (ГРМ).

Данными способом и устройством определяют величину угла фаз газораспределения нецифровым значением параметра угла перемещения коленчатого вала, тогда как техническая документация задает параметры угла цифровыми значениями, что затрудняет диагностику; измерения выполняются на неработающем двигателе, что вносит определенную погрешность в результаты измерения.

Задачей изобретения является совершенствование способа и устройства диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с повышением достоверности измерения угла фаз газораспределения и качества диагностирования на работающем двигателе.

Решение поставленной задачи в заявляемом способе достигается тем, что измерение углового перемещения коленчатого вала двигателя от момента открытия впускного клапана первого опорного цилиндра до момента положения вала, соответствующего верхней мертвой точке (ВМТ) поршня опорного цилиндра, в отличие от прототипа осуществляют на работающем двигателе через измерение угла перемещения распределительного вала, числовые значения которого определяют с помощью электрического устройства и установленных датчика верхней мертвой точки и датчика положения клапана, удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма.

Устройство для осуществления способа, включающее механизм фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, датчик фиксации момента начала движения впускного клапана первого опорного цилиндра, блок управления, отличается от прототипа тем, что в качестве механизма фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, использован датчик верхней мертвой точки, а в качестве датчика, фиксирующего момент начала движения клапана, - датчик положения клапана, установленный на съемной технологической крышке клапанов двигателя внутреннего сгорания; устройство представляет собой высоковольтный разрядник, состоящий из одного подвижного электрода, выполненного в виде двухсторонней токопроводной стрелки и секции пронумерованных неподвижных электродов, расположенных на изолированной подложке внутри пустотелого диска из неэлектропроводного материала, установленного на цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника с возможностью углового перемещения вокруг оси и фиксации заданного положения; внутри корпуса соосно валу распределителя зажигания двигателя внутреннего сгорания установлен соединенный с ним жестко вал, на другом конце которого закреплен подвижный электрод; неподвижные электроды установлены в цилиндрической стенке диска в плоскости вращения подвижного электрода радиально, на равном расстоянии друг от друга так, чтобы линейное расстояние между смежными неподвижными электродами было в 2 и более раза больше, чем зазор между острием подвижного электрода и каждого неподвижного электрода, причем каждый из неподвижных электродов электрически связан со своим светодиодом; все светодиоды размещены на панели, расположенной удобно для визуального наблюдения, а каждый светодиод связан электрически с сопротивлением и высоковольтным диодом; в стенке цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника выполнены высоковольтный вход для подачи напряжения от штатной катушки зажигания на бегунок распределителя двигателя внутреннего сгорания и высоковольтный вход для подачи напряжения на подвижный электрод разрядника от дополнительно установленной катушки зажигания или высоковольтного трансформатора.

В результате патентного поиска не выявлено технических решений, идентичных заявляемому, что соответствует критерию «новизна».

Предлагаемый способ и устройство могут применяться в машиностроении для измерения угла газораспределения ДВС при изготовлении, эксплуатации и ремонте двигателя, что соответствует критерию промышленной применимости.

Новая совокупность признаков, а именно: измерение углов фаз газораспределения на работающем двигателе и числовое значение результатов измерения угла позволяет улучшить точность измерения, что подтверждает причинно-следственную связь новой совокупности признаков и достигнутого результата, которая не была известна из уровня техники до создания технического решения, что позволяет сделать вывод о соответствии техническому критерию «изобретательский уровень».

Изобретения поясняются чертежами, где на Фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для диагностирования газораспределительного механизма, на Фиг.2 - схема разрядника, на Фиг.3 - схема подключения светодиода.

Предлагаемое устройство содержит (Фиг.1) датчик 11 ВМТ, датчик 12 положения клапана 17, установленный на технологической крышке клапанов ДВС, блок управления 13, корпус 1 привода подвижного электрода 2 разрядника со смонтированным в нем приводом 7 подвижного электрода2 разрядника, неподвижные электроды 3 установлены в цилиндрической стенке пустотелого диска 8 радиально в плоскости вращения подвижного электрода 2 на заданном угловом расстоянии 10 (Фиг.2), например через 1 градус друг от друга, таким образом, чтобы линейное расстояние между смежными неподвижными электродами 3 в 2 и более раза больше, чем радиальный зазор 9 между острием подвижного электрода и каждого неподвижного, такое соотношение препятствует одномоментному электрическому разряду на два смежные электрода. Каждый из неподвижных электродов электрически связан со своим светодиодом 14 (Фиг.3), сопротивлением 15 и высоковольтным диодом 16, пронумерован и расположен на панели, удобно размещенный для визуального наблюдения. В стенке цилиндрической части корпуса 1 привода подвижного электрода разрядника установлены два высоковольтных входа 4 и 5 для передачи высоковольтного электроимпульса, при этом вход 4 обеспечивает функционирование системы зажигания двигателя и обеспечивает работу двигателя на холостом ходу, а вход 5 служит для подачи напряжения на подвижный электрод разрядника от дополнительно установленной катушки зажигания или высоковольтного трансформатора.

Измерение фаз газораспределения при диагностировании газораспределительного механизма выполняют следующим образом. Предварительно отрегулировав зазоры в клапанах 17 двигателя внутреннего сгорания, устанавливают коленчатый вал в положение верхней мертвой точки поршня на такте сжатия. Вместо штатной крышки клапанов устанавливают технологическую крышку (не обозначена) со смонтированным на ней датчиком 12 положения впускного клапана 17 и регулируют положение датчика на момент начала движения клапана (момент размыкания контактов). Устанавливают датчик 11 ВМТ (при отсутствии штатного датчика) и регулируют его на момент начала срабатывания.

Снимают штатную крышку распределителя зажигания и устанавливают на ее место измерительное устройство так, чтобы подвижный электрод 2 разрядника находился в секторе секции неподвижных электродов 3.

Монтируют провода высокого напряжения и дополнительный высоковольтный трансформатор (дополнительную катушку зажигания).

Запускают двигатель, включают питание датчика 11 ВМТ, поворачивая диск 8 с установленной секцией неподвижных электродов 3, находят такое положение, при котором происходит свечение светодиода с нулевым номером, и фиксируют положение диска 8; с помощью трехпозиционного переключателя в блоке управления 13 подают питание на датчик положения клапана 12 и определяют по свечению номер светодиода; цифровое значение номера светодиода соответствует величине угла поворота кулачкового вала от момента положения коленчатого вала в ВМТ до момента начала движения клапана 17, на котором установлен датчик 12; удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма.

Предлагаемый способ и устройство позволяют производить диагностику двигателя внутреннего сгорания на работающем двигателе и получать результаты измерения угла поворота коленчатого вала относительно ВМТ поршня опорного цилиндра в цифровом значении, что облегчает идентификацию результатов измерений с требованиями технической документации, и повышает их достоверность.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ диагностирования газораспределительного механизма карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении углового перемещения коленчатого вала двигателя от момента открытия впускного клапана первого опорного цилиндра до момента положения вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, отличающийся тем, что измерение углового перемещения коленчатого вала осуществляют на работающем двигателе через измерение угла перемещения распределительного вала, числовые значения которого определяют с помощью электрического устройства и установленных датчика верхней мертвой точки и датчика положения клапана, удвоенное числовое значение измеренного угла, соответствующее углу перемещения коленчатого вала, сравнивают с требованиями технической документации и судят о состоянии газораспределительного механизма.

2. Устройство измерения углового перемещения распределительного вала, включающее механизм фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня первого цилиндра, датчик фиксации момента начала движения впускного клапана первого опорного цилиндра, блок управления, отличающееся тем, что в качестве механизма фиксации момента положения коленчатого вала, соответствующего верхней мертвой точке поршня опорного цилиндра, использован датчик верхней мертвой точки, а в качестве датчика, фиксирующего момент начала движения клапана, - датчик положения клапана, установленный на съемной технологической крышке клапанов двигателя внутреннего сгорания; устройство представляет собой высоковольтный разрядник, состоящий из одного подвижного электрода и секции пронумерованных неподвижных электродов, расположенных на изолированной подложке внутри пустотелого диска из неэлектропроводного материала, установленного на цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника с возможностью углового перемещения вокруг оси и фиксации заданного положения; внутри корпуса соосно валу распределителя зажигания двигателя внутреннего сгорания установлен соединенный с ним жестко вал, на другом конце которого закреплен подвижный электрод; неподвижные электроды установлены в цилиндрической стенке диска в плоскости вращения подвижного электрода радиально, на равном расстоянии друг от друга так, чтобы линейное расстояние между смежными неподвижными электродами было в 2 и более раза больше, чем зазор между острием подвижного электрода и каждого неподвижного электрода, причем каждый из неподвижных электродов электрически связан со своим светодиодом; все светодиоды размещены на панели, расположенной удобно для визуального наблюдения, а каждый светодиод электрически связан с сопротивлением и высоковольтным диодом; в стенке цилиндрической части корпуса привода подвижного электрода разрядника выполнены высоковольтный вход для подачи напряжения от штатной катушки зажигания на бегунок распределителя двигателя внутреннего сгорания, и высоковольтный вход для подачи напряжения на подвижный электрод разрядника от дополнительно установленной катушки зажигания или высоковольтного трансформатора.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный электрод выполнен в виде двухсторонней токопроводной стрелки.

www.freepatent.ru

Техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма карбюраторного двигателя ВАЗ-2110

При попадании на руки бензина, вытрите их чистой ветошью, а затем вымойте с мылом.

В охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя (антифризе) содержится этиленгликоль, который ядовит при попадании в организм и - в меньшей степени - при попадании на кожу. При отравлении антифризом нужно немедленно вызвать рвоту, промыть желудок, а в тяжелых случаях принять солевое слабительное (например, глауберову соль) и обратиться к врачу. При попадании на кожу – смыть большим количеством воды. То же при отравлении тормозной жидкостью. Электролит при попадании на кожу вызывает жжение, покраснение. Если электролит попал на руки или в глаза, вначале смойте его большим количеством холодной воды. Запрещается мыть руки с мылом! Затем руки можно промыть раствором питьевой соды или нашатырного спирта (из автомобильной аптечки). Помните, что серная кислота даже в малых концентрациях разрушает органические волокна – берегите одежду! Поэтому при работе с аккумуляторной батареей (электролит почти всегда присутствует и на ее поверхности) надевайте очки и защитную одежду (резиновые перчатки желательны).

Бензин, масла, тормозная жидкость почти не перерабатываются естественным путем. Тормозная жидкость содержит ядовитые гликолевые эфиры, масла – отработавшие минеральные и органические присадки, внешние загрязнения, продукты изнашивания. Свинцовые аккумуляторы, помимо свинца, содержат сурьму и другие элементы, образующие высокотоксичные для организма человека соединения, долго сохраняющиеся в почве. Резинотехнические изделия и пластмассы также практически не разлагаются в естественных условиях, а при сжигании образуют токсичные, в том числе канцерогенные соединения.

Охрана природы и рациональное пользование природных ресурсов одна из важнейших экономических и социальных задач государства.

Начиная с 1974 г. в перспективных и текущих планов социального экономического развития страны имеется раздел «Охрана природы». Общегосударственное служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды контролирует загрязнение атмосферного воздуха более чем в 450 городах страны, качество поверхностных вод, суши – более чем в 4 тыс. пунктов, на 1200 водных объектах.

В стране осуществляется широкая программа разработки и серийному освоению высокопроизводительного газа – и пылеулавлещего оборудования, систем сооружений по очистке промышленных и городских сточных вод с применением биологических и физико–химических методов. Ведутся большие работы по рекультивации земель, занятых под отвалы пустых пород на шахтах и карьерах. Во всех больших размеров ведутся посадки лесов взамен вырубленных. Размеры затопляемых при строительстве гидросооружений и земель ограничивается защитными дамбами, резко сокращён отвод пахотных земель для промышленного и гражданского строительства. Не допускается ввод в эксплуатацию промышленных объектов до окончания строительства очистных и пылегазоулавливающих сооружений.

Осуществляется новые меры по рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. Предстоит усилить охрану природы, земли, её недр, атмосферного воздуха, водоёмов, животного и растительного мира.

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

Газораспределительный механизм (см. рис. 10) состоит из:

распределительного вала,

рычагов,

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 или зубчатого ремня. Натяжение цепи привода регулируется специальным натяжителем, а ремня - натяжным роликом.

При вращении распределительного вала, кулачок набегает на рычаг, который, в свою очередь, нажимает на стержень соответствующего клапана (впускного или выпускного) и открывает его (рис.12а). Продолжая вращаться, кулачок сбегает с рычага, и под воздействием сильной пружины клапан закрывается (рис. 12б). 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. Повышенный шум цепи привода распределительного вала появляется вследствие износа шарнирных соединений звеньев цепи и ее удлинения. Следует отрегулировать натяжение цепи, а при чрезмерном ее износе - заменить на новую. 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». Однако разговор идет о десятых долях миллиметра! Например, для двигателей ВАЗ, в зависимости от модели, тепловой зазор должен быть в пределах 0,15 – 0,35 мм. 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.

При эксплуатации двигателя необходимо следить за натяжением цепи или зубчатого ремня привода распределительного вала и при необходимости его регулировать.

В начале автомобильной жизни не советую включать музыку сразу же после запуска двигателя. Проехав несколько километров, прислушайтесь, нет ли посторонних звуков из-под капота. Они могут быть самыми разными, но любой из них скажет, что не все в порядке. Обратитесь к механику - их много умельцев, работающих на любой автостоянке или в гаражах. Найдите одного, которому будете «сдаваться» со своей машиной. Обычно это недорого, и, как правило, качественно. Определив причину постороннего шума, конечно же, надо отремонтировать тот узел, который заявил о своем «заболевании». Ни одна неисправность не появляется, не предупредив об этом заранее. Если же во время движения вы ничего не слышите из-под капота своего автомобиля (не слышно или не умеете слышать), то дайте проехаться на своей машине знающему человеку. Проблемы начинающих водителей именно в том, что зачастую они не знают - как должен вести себя исправный автомобиль, какие шумы нормальные, а какие «говорят» о надвигающихся финансовых затратах. А знать это важно, так как многие ездят на машинах с аварийными узлами, думая, что так и должно быть.

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

2. Ильин Н.М. Электрооборудование автомобилей М: Транспорт,1978.

3. 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.

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

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

6. РЕМОНТ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВАЗ 2110, 2111, 2112 (Жигули) //http://www.autoprospect.ru/vaz/2110-zhiguli/2-tekhnika-bezopasnosti.html

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

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

mirznanii.com

Техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма карбюраторного двигателя ВАЗ-2110

Содержание

1. Введение

2. Назначение, устройство и принцип работы

3. Конструктивная особенность

4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения

5. Техническое обслуживание и ремонт

6. Оборудование, инструменты, приспособления и материалы

7. Безопасные условия труда. Охрана окружающей среды

Заключение

Список литературы

ГРМ — сокращение от «газораспределительный механизм». Механизм распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов цилиндров при помощи распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью зубчаторемённой или цепной передачи. Как правило, на высокофорсированных двигателях обрыв или проскальзывание ремня ГРМ или цепи ГРМ приводит к выходу двигателя из строя.

В настоящее время на рынке присутствуют различные двигатели с системами сдвига фаз газораспределения.

VTEC — технология фирмы Honda. Регулировка заключается в использовании для регулируемого клапана 2 кулачков.

VVT-i — технология фирмы Toyota. Регулировка производится поворотом распределительного вала относительно его приводной звёздочки.

Valvetronic — технология фирмы BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов за счёт изменения положения оси вращения коромысел.

Различают одно- и двухвальные ГРМ, в зависимости от количества распределительных валов в головке блока цилиндров. В одновальном ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) — один вал. В двухвальном (DOHC — double overhead camshafts)- соответственно два. Это в частности означает, что V-образный или оппозитный двигатель имеет два или четыре распределительных вала.

2. Назначение, устройство и принцип работы

Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Они могут быть с верхним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их обслуживания, позволяет получить компактную камеру сгорания и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.

Газораспределительный механизм состоит из:

распределительного вала;

механизма привода распределительного вала;

клапанного механизма.

Работу газораспределительного механизма рассмотрим на примере двигателя с V-образным расположением цилиндров.

Распределительный вал находится в "развале" блока двигателя, то есть между его правым и левым рядами цилиндров, и приводится во вращение от коленчатого вала через блок распределительных шестерен. При цепном или ременном приводе вращение распределительного вала осуществляется с помощью соответственно цепной или зубчатой ременной передачи.

При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе со штангой. Верхний конец штанги надавливает на регулировочный винт, установленный во внутреннем плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь на своей оси, наружным плечом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие впускного или выпускного клапана в головке цилиндров строго в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров.

Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, которые выражаются в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы газораспределения подбирают опытным путем в зависимости от числа оборотов двигателя и конструкции впускных и выпускных зависимости от числа оборотов двигателя и конструкции впускных и выпускных патрубков. Заводы-изготовители указывают фазы газораспределения для своих двигателей в виде таблиц или диаграмм.

Правильность установки газораспределительного механизма определяется по установочным меткам, которые располагаются на распределительных шестернях или приводном шкиве блока цилиндров двигателя.

Отклонение при установке фаз приводит к выходу из строя клапанов или двигателя в целом. Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении регламентируемого теплового зазора в клапанном механизме данной модели двигателя. Нарушение величины этого зазора приводит к ускоренному износу клапанного механизма и потери мощности двигателя.

Для правильной работы двигателя кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала должны находиться в строго определенном положении относительно друг друга. Поэтому при сборке двигателя распределительные шестерни вводятся в зацепление по имеющимся на их зубьях меткам: одной — на зубе шестерни коленчатого вала, а другой — между двумя зубьями шестерни распределительного вала. На двигателях, имеющих блок распределительных шестерен, установка их производится также по меткам.

Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя, который зависит от расположения цилиндров и конструктивного исполнения коленчатого и распределительного валов.

Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.

Распределительные валы отковывают из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. На некоторых двигателях валы отливают из

высокопрочного чугуна. В этих случаях поверхность кулачков и шеек вала отбеливается и затем шлифуется. Для уменьшения трения между шейками и опорами в отверстия запрессовывают стальные, покрытые антифрикционным слоем, или металлокерамические втулки.

Между опорными шейками распределительного вала располагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной и выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.

Шестерни распределительных валов изготовляют из чугуна или текстолита, приводную распределительную шестерню коленчатого вала — из стали. Зубья у шестерен косые, что вызывает осевое перемещение вала. Для предупреждения осевого смещения предусмотрен упорный фланец, который закреплен на блоке цилиндров между торцом передней опорной шейки вала и ступицей распределительной шестерни.

В четырехтактных двигателях рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала. Это возможно, если распределительный вал за это время сделает в два раза меньшее число оборотов. Поэтому диаметр шестерни, установленной на распределительном валу, делают в два раза большим, чем диаметр шестерни коленчатого вала.

3. Конструктивная особенность

4. Неисправности. Причины, способы определения и устранения

Стук рычагов привода клапанов. Характерный стук с равномерными интервалами, частота его меньше любого другого стука в двигателе. Заклинивание двигателя с обрывом одного или нескольких клапанов. Сопровождается деформацией боковин рабочей части рычагов, растрескиванием юбок тарелок клапанов (возможно разрушение тарелки), подрезанием упорных буртов сухарей со стороны тыльной части. Возможно столкновение выхлопных клапанов с днищами поршней. Обязательна осадка сухарей в тарелках клапанов

а) Самоотворачивание регулировочных болтов. Не выдержан момент затяжки контргаек, перетяжка контргаек.

Отрегулировать клапаны. При перетяжке заменить регулировочные болты.

б) Самоотворачивание регулировочных болтов вследствие превышения максимально допустимых оборотов двигателя.

Последствия устранить за счет виновных.

в) Износ кулачков распредвала. Работа пары "кулачок-рычаг" без зазора. Некачественная регулировка зазора.

С обратной стороны изношенного кулачка имеется радиальное засветление по всей длине обратной части. Заменить распредвал.

г) Износ кулачков распредвала, засветления с обратной стороны кулачка отсутствуют, возможна узкая полоса засветления у края противоположной части кулачка - след работы рычага с перекосом.

Заменить распредвал, рычаги.

д) Кулачки не изношены. Многократной регулировкой стук не устраняется. Отклонение геометрии кулачка распредвала.

Заменить распредвал, рычаги.

Снижение мощности двигателя, низкая компрессия одного или нескольких цилиндров

а) Выкрашивание наплавленного слоя тарелки клапана ("прогар" клапана).

Заменить клапаны. Способствующими возникновению дефекта факторами являются отсутствие зазора "распредвал - рычаг" у данного клапана и повышенный температурный режим двигателя.

Стук газораспределительного механизма

а) Завышен зазор "регулировочная шайба - кулачок распредвала".

Произвести регулировку подбором шайбы нужного размера.

б) Завышен зазор "наружный диаметр регулировочной шайбы - диаметр гнезда в толкателе под шайбу".

Заменить шайбу, толкатель.

в) Износ кулачков распредвала и регулировочных шайб.

Заменить распредвал и регулировочные шайбы.

г) Завышен зазор "опорная шейка распредвала - подшипник".

mirznanii.com

Газораспределительный механизм - Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 декабря 2016; проверки требуют 33 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 декабря 2016; проверки требуют 33 правки. О газораспределительных механизмах карбюраторных двухтактных двигателей см. Двухтактный двигатель Разрез по цилиндру двигателя с двухвальным ГРМ типа DOHC

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм управления газовыми потоками в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, переключающий фазы газораспределения.

Состоит из распределительного вала — или нескольких валов — и механизмов привода к ним, клапанов, открывающих и закрывающих впускные и выпускные отверстия в камерах сгорания, и передаточных звеньев — толкателей, штанг, коромысел и некоторых вспомогательных деталей (регулировочных элементов, клапанных пружин, системы поворота клапанов и проч.) В некоторых конструкциях система распределения представлена вращающимися или качающимися распределительными гильзами или золотниками.

Система привода распределительного вала четырехтактного двигателя в любом случае обеспечивает его вращение с угловой скоростью, равной 1/2 угловой скорости коленвала.

Типология[ | ]

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.

С поршневым управлением газораспределением[ | ]

Механизм газораспределения с поршневым управлением впуском и выпуском применяется на двухтактных двигателях. 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 верхней 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 ВМТ, 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. В двухтактных двигателях большого объёма либо на один цилиндр два поршня, либо через окна в стенке цилиндра производится только впуск, а выпуск осуществляется с помощью клапана.

С золотниковым управлением газораспредел

encyclopaedia.bid