Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм служит для своевременного сообщения внутренней полости цилиндров с впускным и выпускным трубопроводами.

На современных тракторах применяется клапанный механизм газораспределения с верхним расположением клапанов. При таком расположении клапанов достигается лучшее наполнение цилиндров, допускается более высокая степень сжатия, благодаря улучшению формы камеры сгорания и повышается экономичность двигателя.

Газораспределительный механизм дизеля состоит из распределительноговала, двух шестерен, толкателей, штанг, коромысел, осей коромысел, клапанов, пружин с деталями крепления и направляющих втулок клапанов.

Распределительный вал состоит из опорных шеек, кулачков, эксцентрика и носка, на котором при помощи шпонки и гаек или болтов крепится распределительная шестерня, звездочка или шкив.

Кулачки распределительного вала (по два на каждый цилиндр) размещены так, чтобы получить нужный порядок работы клапанов. Форма кулачков подбирается такой, чтобы обеспечить требуемую продолжительность открытия клапанов. Изготавливается распределительный вал из стали или отливается из специального чугуна, а шейки и кулачки стального вала закалены с использованием нагрева токами высокой частоты.

В V-образных двигателях распределительный вал размещается в развале между цилиндрами. Опорные шейки вала помещаются в сталебаббитовых втулках.

Учитывая, что каждый клапан должен открываться 1 раз за два оборота коленчатого вала, передаточное число привода распределительного вала делают равным двум. Для обеспечения определенного расположения кулачков относительно шатунных шеек коленчатого вала на обеих распределительных шестернях, звездочках или шкивах имеются метки, которые должны совпадать.

Коромысла изготовлены в виде двуплечих рычагов, посаженных на ось. Ось помещена в стойке, укрепленной на головке цилиндров.

Одно плечо коромысла через регулировочный винт упирается в штангу, а другое в стержень клапана. Для удержания коромысла на валике в определенном положении установлены дистанционные втулки и распорные пружины.

Регулировочный винт, в который упирается штанга, имеет контргайку и на верхней его части есть прорезь под отвертку. Этим винтом регулируется тепловой зазор между стержнем клапана и носком коромысла.

Клапан состоит из головки и стержня. Головка клапана перекрывает впускное или выпускное отверстие, а стержень является направляющей клапана. Головка клапана имеет рабочую поверхность—фаску под углом 45 или 30°.

Фаской головка клапана плотно прилегает к гнезду, которым заканчивается впускное или выпускное отверстие. Гнезда клапана делаются вставными и изготовляются из жаропрочного чугуна.

Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью диаметр головки у впускного клапана сделан большим, чем у выпускного. Выпускной клапан делают из жаропрочной стали. Впускной клапан изготовляется из кислотоупорной хромистой стали.

Витки клапанных пружин имеют переменный шаг для предупреждения вибрации клапана.

Один конец пружины упирается в тело головки цилиндров, а другой—в опорную шайбу, которая крепится на стержне клапана коническими сухарями с внутренними буртиками, входящими в выточку на стержне клапана.Чтобы клапан изнашивался равномерно, он поворачивается вокруг своей оси.

Для уменьшения количества масла между втулкой и стержнем впускного стержень клапана под тарелкой пружины надет резиновый колпачок из маслостойкой резины.

Плотная посадка клапана в гнезде может быть обеспечена только при наличии зазора между носком коромысла и стержнем клапана. Эти зазоры необходимы для компенсации удлинения стержней при их нагревании.

Направляющая втулкаклапана изготавливается из чугуна или металлокерамики удерживается стопорным кольцом.

Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются не в моменты, когда поршень находится в мертвых точках, а с некоторым опережением или запаздыванием. Этим достигается лучшее освобождение цилиндров от отработавших газов и наполнение их свежей горючей смесью, что способствует увеличению мощности двигателя.

Выпускной клапан открывается когда поршень не доходит до нижней мертвой точки. В это время давление в цилиндре невелико и газы начнут выходить из него, благодаря избыточному давлению. Закрывается выпускной клапан после прохождения поршня через верхнюю мертвую точку, так как газы выходят из цилиндра по инерции. Впускной клапан открывается до верхней мертвой точки, когда заканчивается выпуск, а во впускном коллекторе напор горючей смеси из-за часто повторяющихся тактов больше, чем давление в цилиндре. Этот период, когда оба клапана открыты и осуществляется продувка полости над поршнем, называется перекрытием клапанов. Закрывается впускной клапан, когда поршень пройдет нижнюю мертвую точку, то есть в начале такта сжатия.

Плавность и равномерность работы многоцилиндровых двигателей обеспечивается чередованием рабочих тактов в различных цилиндрах через определенный угол поворота коленчатого вала двигателя. Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы двигателя. Этот порядок определяется расположением шатунных шеек коленчатого и кулачков распределительного валов.Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторных дизелей 1-3-4-2.

В V-образном двигателе сначала нумеруется левый ряд, а затем правый (со стороны радиатора).

В восьмицилиндровыхV-образных двигателях принят порядок работы цилиндров 1—5—4—2—6—3—7—8. Шатунные шейки коленчатых валов двигателей расположены под углом 90°. В этом случае одноименные такты будут перекрываться в двух цилиндрах на 90° или наполовину хода поршня.

За первые пол-оборота рабочий такт будет заканчиваться в восьмом, полностью пройдет в первом и начнется в пятом цилиндрах; за вторые пол-оборота — закончится в пятом, полностью пройдет в четвертом и начнется во втором цилиндрах; за третьи пол-оборота закончится во втором, полностью пройдет в шестом и начнется в третьем цилиндрах; за четвертые пол-оборота — закончится в третьем, полностью пройдет в седьмом и начнется в восьмом цилиндрах.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/407801-gazoraspredelitelnyj-mehanizm