ᐉ Общее устройство распределительного механизма (ГРМ)
Видео: Принцип работы газораспределительного механизма. Ремень ГРМ. Ресурс, когда менять. Цепь или ремень ГРМ. Что лучше и надежнее. Растянутая цепь ГРМ — симптомы
Распределительный механизм (ГРМ) двигателя состоит из распределительного вала, шестерен привода, подшипников вала, толкателей и направляющих толкателей, клапанных пружин, впускных и выпускных клапанов и направляющих втулок клапанов.
Работа распределительного механизма происходит следующим образом. При вращении коленчатого вала вращается также и распределительный вал 8, шестерня 9 которого находится в постоянном зацеплении с шестерней коленчатого вала. Число зубьев шестерен подобрано так, что у четырехтактных двигателей распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала, у двухтактных — с такой же скоростью, что и коленчатый вал.
Рис. Распределительный механизм двигателя с нижним расположением клапанов: 1 — кулачки распределительного вала; 2 — пружина клапана; 3 — направляющая втулка клапана; 4 — стержень клапана; 5 — направляющая толкателя; 6 — толкатель; 7 — подшипник распределительного вала; 8 — распределительный вал; 9 — распределительная шестерня
Имеющиеся на распределительном валу кулачки 1 своими выступами плавно отжимают толкатели 6, поднимая их. Толкатель давит на стержень 4 клапана и, сжимая пружину 2, поднимает клапан. При этом внутреннее пространство цилиндра сообщается либо с впускным трубопроводом, если открыт впускной клапан, либо с выпускным, если открыт выпускной клапан. Когда, выступ кулачка распределительного вала сходит с тарелки толкателя, клапан закрывается под действием пружины.
В двигателе с верхним расположением клапанов давление кулачка 1 распределительного вала 2, расположенного в верхней части блока цилиндров, воспринимается толкателем 3, который передает его через штангу 4 на плечо коромысла 6, поднимая его. Так как коромысло сидит на оси, то его второе плечо опускается и своим носком давит на стержень клапана 8. При этом сжимается пружина 7 и клапан открывается.
Рассмотрим назначение и устройство деталей распределительного механизма.
Клапаны соединяют и разъединяют полости цилиндров с впускным и выпускным трубопроводами.
Клапан состоит из головки 1 и стержня 2. Изготовляются клапаны из прутковой высококачественной стали: впускные чаще всего из хромистой, а выпускные из жаростойкой сильхромовой. Выпускные клапаны могут быть сварными; в этом случае головка делается из сильхромовой стали, а стержень из хромистой. Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную поверхность, которой она соприкасается с седлом 9, установленным в теле блока цилиндров при нижнем расположении клапанов или в теле головки блока цилиндров при верхнем расположении клапанов.
Рис. Распределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов: 1 — кулачок распределительного вала; 2 — распределительный вал; 3 — толкатель; 4 — штанга; 3 — контргайка; 5 — коромысло; 7 — пружина клапана; 8 — клапан; 9 — седло клапана
Рис. Клапан: 1 — головка клапана; 2 — стержень; 3 — тарелка клапана; 4 — сухарь; 5 — болт; 6 — толкатель; 7 — тарелка толкатели
Чтобы увеличить срок службы, седла выпускных клапанов обычно делаются вставными из специального жаростойкого чугуна. Рабочие поверхности головки клапана и седла притираются одна к другой для плотной посадки клапана. Плотное прижатие клапана к седлу обеспечивается давлением клапанной пружины, которая одним концом упирается в тело клапанной коробки, а другим в тарелку 3 клапана. Тарелка удерживается на стержне клапана обычно сухарями 4, входящими в кольцевую выточку стержня, либо чекой, вставляемой в отверстие стержня. Стержень клапана движется в направляющей втулке, которая впрессовывается в тело клапанной коробки или (в случае верхнего расположения клапанов) в тело головки блока цилиндров. Чтобы улучшить наполнение цилиндров горючей смесью, впускные клапаны у многих двигателей имеют диаметр головки больший, чем выпускные.
В двухтактных дизелях с прямоточной продувкой, где воздух в цилиндры нагнетается через продувочные окна 4 (рис. а), имеются лишь выпускные клапаны 5. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов каждый цилиндр имеет не один, а два выпускных клапана.
Толкатели передают давление от кулачка распределительного вала стержню клапана или штанге.
Они изготовляются из стали или чугуна; рабочие поверхности их шлифуются и подвергаются термической обработке. Толкатель 6 представляет собой стержень, который заканчивается снизу тарелкой 7. Чтобы уменьшить вес, стержень толкателя обычно делается пустотелым.
Для предотвращения одностороннего износа форма тарелки толкателя и кулачка распределительного вала подбирается с таким расчетом, чтобы толкатель мог немного поворачиваться относительно своей оси при каждом набегании на него кулачка.
Поэтому часто у двигателей рабочая поверхность тарелки толкателя делается выпуклой, а кулачку придается небольшая конусность. У двигателей некоторых типов вращение толкателя достигается небольшим смещением оси толкателя относительно средней части кулачка. Чтобы уменьшить потери на трение, а также износ рабочей поверхности толкателя и кулачков распределительного вала, стержень толкателя у некоторых типов двигателей имеет снизу ролик.
Между толкателем (или доском коромысла при верхнем расположении клапанов) и стержнем клапана есть небольшой зазор. При работе двигателя стержень клапана удлиняется вследствие нагрева, и если бы не было зазора, то клапан, упираясь в толкатель, не садился бы плотно в свое седло.
Этот зазор для выпускных клапанов у некоторых двигателей делается несколько большим, чем для впускных. Объясняется это тем, что выпускные клапаны под действием раскаленных отработавших газов сильно нагреваются и их стержни удлиняются больше, чем стержни впускных клапанов.
Зазоры между стержнями клапанов и толкателями (носками коромысел) имеют строго определенную величину для каждой марки автомобиля. Нарушение этих зазоров ухудшает работу двигателя и ведет к преждевременному износу деталей распределительного механизма.
Зазор между стержнем клапана и толкателем при нижнем расположении клапанов регулируется с помощью болта 5 с контргайкой, который ввертывается в верхнюю часть стержня толкателя; при верхнем расположении клапанов — с помощью регулировочного болта или винта с контргайкой, который ввертывается в плечо коромысла. В дизелях с верхним расположением клапанов для регулировки зазора между стержнем клапана и носком коромысла имеется регулировочный наконечник с контргайкой 5, который навертывается на верхнюю часть штанги 4.
Толкатели движутся в направляющих втулках, установленных либо непосредственно в теле блока или в головке блока цилиндров, либо в отдельных секциях, которые привертываются к блоку болтами.
Распределительный вал предназначается для своевременного открытия и закрытия клапанов.
Он отковывается из стали или отливается из специального чугуна заодно с кулачками и опорными шейками с последующей механической и термической обработкой.
Количество кулачков на распределительном валу зависит от числа цилиндров и типа двигателя. В карбюраторных двигателях для каждого цилиндра делаются два кулачка: впускной и выпускной. У дизелей ЯАЗ на цилиндр приходится по три кулачка: один для привода насос-форсунки и два для привода выпускных клапанов. Подшипниками распределительного вала являются стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом и запрессованные в тело блока цилиндров. Во втулках имеются отверстия для подвода смазки к шейкам вала.
От распределительного вала обычно осуществляется привод масляного насоса и распределителя системы зажигания; для этого в средней части вала нарезается винтовая шестерня.
Кроме кулачков, шеек и шестерни, на распределительном валу карбюраторного двигателя имеется эксцентрик для привода бензинового насоса, подающего бензин из бака в карбюратор.
Распределительный вал приводится во вращение коленчатым валом через зубчатую передачу.
Шестерни привода распределительного вала, чтобы повысить износоустойчивость зубчатой передачи, изготовляются из разных материалов: ведущая — из стали, ведомая — из чугуна или текстолита. Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни обычно изготавливаются с косыми зубьями.
Ведущая шестерня устанавливается на носке коленчатого вала на шпонке и закрепляется болтом (храповиком). Ведомая шестерня устанавливается на передней части распределительного вала также на шпонке и крепится гайкой или болтом.
Для правильной работы двигателя коленчатый и распределительный валы должны занимать строго определенное положение один относительно другого. Поэтому при сборке распределительные шестерни сцепляются между собой по меткам, имеющимся на зубьях шестерен.
Шестерни размещены в картере, отлитом заодно с блоком цилиндров и закрытом крышкой, которая штампуется из листовой стали или отливается из чугуна.
Осевое перемещение распределительного вала, возникающее при вращении шестерен с косыми зубьями, ограничивается упорным фланцем, укрепленным на передней стенке картера двигателя и входящим с определенным зазором между торцом передней шейки вала и ступицей шестерни.
Газораспределительный механизм двигателя — устройство и назначение, ремень газораспределительного механизма
Техпомощь на дороге
КРУГЛОСУТОЧНО 24/7
+7 (915) 045-51-51
+7 (926) 778-63-41
Единый Городской Номер
диспетчер: +7 (495) 205-63-48
КРУГЛОСУТОЧНО 24/7
+7 (915) 045-51-51
+7 (926) 778-63-41
Назначение и устройство газораспределительного механизма двигателя
Назначение газораспределительного механизма состоит в том, чтобы управлять работой клапанов, а именно — открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны в определенной последовательности в соответствии с тактами рабочего цикла.
Главная деталь в устройстве газораспределительного механизма двигателя — распределительный вал. Кулачки, выполненные на распределительном вале, в процессе его вращения периодически нажимают на клапаны через рычаги или специальные шайбы. В результате клапаны открываются и закрываются.
Ремень газораспределительного механизма
Для привода распределительного вала используется цепь или зубчатый ремень газораспределительного механизма. В одной головке цилиндров могут быть установлены два распределительных вала. Один из них управляет работой впускных, а другой — выпускных клапанов. Такая схема ГРМ называется двухвальной.
Ремень газораспределительного механизма передаёт вращение от коленчатого вала распределительному валу. В процессе работы двигатель нагревается. Нагрев стержня клапана приводит к его удлинению. Для компенсации этого явления в конструкции привода клапана требуется тепловой зазор. Если зазора не будет, клапан не сможет плотно закрываться, а это приведет к значительному падению компрессии, и как следствие, уменьшению мощности двигателя. В процессе эксплуатации зазор необходимо проверять и при необходимости регулировать. Периодичность и алгоритм выполнения этой операции зависят от конструкции привода клапанов и могут значительно отличаться для двигателей разных моделей.
Многие современные двигатели оснащены гидрокомпенсаторами. Гидрокомпенсатор устроен таким образом, что его высота может изменяться под действием давления масла из системы смазки. Величина изменения равна тепловому зазору в приводе.
Применение гидрокомпенсаторов исключает необходимость регулировки тепловых зазоров. Из следующей главы можно будет узнать описание работы системы охлаждения двигателя, а именно современного двигателя внутреннего сгорания.
Устройство газораспределительного механизма в многоцилиндровом двигателе принципиально не отличается от случая одноцилиндрового двигателя. Однако, в многоцилиндровом двигателе необходима синхронная работа цилиндров. Поэтому, прежде чем перейти к рассмотрению устройства многоцилиндровых двигателей, необходимо познакомиться с несколькими важными понятиями, характеризующими конструкцию и работу одноцилиндрового мотора. А в одной из следующих глав можно будет узнать назначение, устройство и принцип работы системы смазки современного двигателя внутреннего сгорания.
Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня, при котором колено коленчатого вала устремлено вертикально вверх и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на максимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.
Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня, колено коленчатого вала устремлено вертикально вниз и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на минимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.
Расстояние между ВМТ и HMT называется ходом поршня.
Объем над поршнем, расположенным в ВМТ, называется объемом камеры сгорания, обозначается Vc.
Объем над поршнем, расположенным в НМТ, называется полным объемом цилиндра, обозначается Vn.
Если из полного объема вычесть объем камеры сгорания, получим рабочий объем цилиндра (Vp):
Vn — Vc = Vp
Рабочий объем цилиндра — очень важный параметр, от которого зависят многие характеристики двигателя.
Еще одним важным параметром является степень сжатия. Степень сжатия определяется отношением полного объема Vn к объему камеры сгорания Vc.
Степень сжатия современных бензиновых моторов лежит в пределах 9-14, а дизельных — 14-24. Чем выше степень сжатия, тем мощнее и экономичнее двигатель при прочих равных условиях.
Одноцилиндровые двигатели с успехом применяются в мототехнике, а также в средствах малой механизации (газонокосилки, бензопилы и т. д.), но в автомобилях не используются. В серийных современных автомобилях можно встретить моторы с количеством цилиндров от 2 до 12.
Рабочий объем многоцилиндрового двигателя равен сумме рабочих объемов цилиндров.
Расположение цилиндров бывает также разным. В зависимости от этого двигатели бывают рядные, V-образные, VR-образные, W-образные и оппозитные.
Наибольшее распространение получили рядные четырехцилиндровые двигатели. Это не означает, что они являются лучшими, их популярность вызвана относительной простотой и соответственно доступной ценой.
Следует отметить, что в многоцилиндровом двигателе рабочие процессы в разных цилиндрах равномерно распределены.
Для примера рассмотрим очередность тактов по цилиндрам в четырехцилиндровом двигателе.
Как видно из таблицы за два оборота коленчатого вала во всех четырех цилиндрах происходит рабочий процесс, а сдвиг между ними составляет пол оборота.
Теперь давайте с самого начала посмотрим, как работает многоцилиндровый двигатель на примере четырехцилиндрового бензинового двигателя.
Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания в положение «старт», включается электродвигатель стартера и начинает вращать коленчатый вал двигателя за маховик. Поршни начнут двигаться вверх-вниз.
В одном из цилиндров (например, в третьем) поршень окажется в ВМТ такта впуска раньше других.
Кулачки распределительного вала расположены таким образом, что в этот момент в третьем цилиндре откроется впускной клапан, и камера сгорания начнет наполняться топливовоздушной смесью.
В момент, когда поршень третьего цилиндра подойдет к HMT (пол оборота коленчатого вала), к ВМТ такта впуска подойдет поршень четвертого цилиндра.
В третьем цилиндре начинается такт сжатия, а в четвертом — начинается такт впуска. В третьем цилиндре оба клапана закрыты, а в четвертом — открывается впускной.
При достижении поршнем третьего цилиндра очередного ВМТ, в этом цилиндре срабатывает система зажигания, происходит воспламенение смеси с последующим рабочим ходом. В четвертом цилиндре в это время происходит сжатие.
Еще через пол оборота в третьем цилиндре откроется выпускной клапан и начнется выпуск отработавших газов. В четвертом цилиндре в это время будет рабочий ход.
Во втором и первом цилиндрах происходит все то же самое, но с опозданием (относительно третьего цилиндра) на полтора и один оборот соответственно.
Оборудование для синхронизации | Design Technology, Inc., Home of Tiny-Tach
Полный комплект модели 3300S $469,00
Обзор продукта
Дизельный синхронизатор.
Tech Time 3300S Operating Instructions
Features
- Timing Light
- Mag Probe
- Transducer and Cable
- Specify transducer size in
28060
Model 3300S complete kit
$469.00
Добавить в корзину
Модель 3300S (без стробоскопа) $420,00
Обзор продукта
Дизельный блок синхронизацииTech Time 3300S Инструкция по эксплуатации
Особенности
- Mag Probe
- Датчик и кабель
- Укажите размер датчика в разделе «Особые пожелания» на странице «Корзина».
28061
Модель 3300S (без стробоскопа)
420,00 $
Добавить в корзину
Модель 3300S (без магнитного датчика ВМТ) $435,00
Обзор продукта
Дизельный синхронизатор.
Tech Time 3300S Operating Instructions
Features
- Timing Light
- Transducer and Cable
- Specify transducer size in
28062
Model 3300S (without mag TDC probe)
$435. 00
Add to Cart
Базовый расходомер модели 3300S (только) 29 долл. США4.00
Обзор продукта
Базовая модель Tech-Time 3300S Дизельный синхронизатор.
Просто счетчик, без аксессуаров.
Базовому измерителю требуется преобразователь, кабель преобразователя, Mag Desrobe, OR LIMING LIGHT
TECH TIME 3300S Инструкции по эксплуатации
28199
Модель 3300S Основной счетчик (только)
$ 294,00
Добавить в корзину
СРЕД / STROBE LIGH Только свет) $80,00
Обзор продукта
Для устройства измерения времени Tach-n-Time, модель 3300S.
Особенности
- Яркая луковица обеспечивает концентрированный свет для высокой видимости марки времени
28066
ГРМ / Стробоп-светиль
Лампа включения зажигания $40,00
Обзор продукта
Установка правильного угла опережения зажигания имеет решающее значение для работы двигателя.
Особенности
- работают на всех 12-вольт-системах зажигания
- 8000 об / мин максимальный рейтинг
- Яркая лампочка обеспечивает концентрированный свет для высокой видимости от марки времен. к тележке
Кабель датчика для устройства синхронизации модели 3300S — 7 футов. $30,00
28065
Кабель датчика для модуля синхронизации модели 3300S — 7 футов
30,00 $
Добавить в корзину
Магнитный датчик ВМТ для модели 3300S 65,00 $
Обзор продукта
Для использования на двигателе с трубкой магнитного датчика. шкив переднего демпфера
28095
Магнитный датчик ВМТ для модели 3300S
65,00 $
В корзину
Обзор продукта
Используется в качестве замены или дополнительного преобразователя размера
28022
Модель 3300S — преобразователь зажима (только) — 4,0 мм
$ 70,00
Добавить в корзину
Модель 3300S — Заживание на транс -даче (только) — 4,5 мм $ 70,00
Обзор продукта
Использование в качестве замены или дополнительного размера преобразователя
28024
Модель 3300S — Зажиг на преобразователь (только) — 4,5 мм
$ 70,00
Добавить в корзину
Модель 3300S -cp -hamp -hap -an -nucer -on an -ancer -on -on -on -не только) — 5,0 мм 70,00 долл. США
Обзор продукта
Использование в качестве замены или дополнительного размера преобразователя
28025
Модель 3300S — Зажим -на -преобразователь (только) — 5,0 мм
$ 70,00
Добавить в корзину
Модель 3300S -cp -hamp -na -on -не только) — 5,6 мм 70,00 долл. США
Обзор продукта
Использование в качестве замены или дополнительного размера датчика
28031
Модель 3300S — датчик с зажимом (только) — 5,6 мм
70,00 $
Добавить в корзину
Модель 3300S — преобразователь с зажимом (только) — 6,0 мм 70,00 $
Обзор продукта
Использование в качестве замены или дополнительного размер преобразователя
28026
Модель 3300S — Зажиг на преобразователь (только) — 6,0 мм
$ 70,00
Добавить в корзину
922 2Модель 3300S -cp -CAMP -на CLAP -на CLAP -на CLAP -на CLAP -naCER -на CART.
только) — 8,0 мм 70,00 долл. СШАОбзор продукта
Используется в качестве замены или дополнительного преобразователя размера
28039
Модель 3300S — преобразователь зажима (только) — 8,0 мм
$ 70,00
Добавить в корзину
Модель 3300S — Зажиг на транс -даче (только) — 1/4 дюйма 70,00
Обзор продукта
Использование в качестве замены или дополнительного размера преобразователя
28027
Модель 3300S — Зажим -наносит Устройства опережения зажигания от магнето поршневого двигателя
Встроенные метки синхронизации двигателя
Большинство поршневых двигателей имеют встроенные метки синхронизации. Референтные метки синхронизации зависят от производителя. [Рисунок 1] Если ступица шестерни стартера установлена правильно, на ней нанесены установочные метки, совпадающие с меткой на стартере. На двигателе без ступицы стартера установочная метка обычно находится на краю фланца гребного винта. [Рисунок 2] Отметка верхнего центра (TC), нанесенная на край, совпадает с линией разъема картера под коленчатым валом, когда поршень № 1 находится в верхней мертвой точке. Другие метки на фланце указывают градусы перед верхним центром.
Figure 1. Lycoming timing marks Figure 2. Propeller flange timing marks Some engines have degree markings on редуктор гребного винта. Чтобы синхронизировать эти двигатели, необходимо снять заглушку, расположенную снаружи корпуса редуктора, чтобы увидеть установочные метки. На других двигателях установочные метки находятся на фланце коленчатого вала, и их можно увидеть, вынув заглушку из картера. В каждом случае в инструкциях производителя двигателя указано расположение встроенных контрольных меток синхронизации.
При использовании встроенных установочных меток для позиционирования коленчатого вала обязательно смотрите прямо на неподвижный указатель или метку на носовой части, гребной вал, фланец коленчатого вала или угловую шестерню. [Рисунок 3] Визирование под углом приводит к ошибке в позиционировании коленчатого вала. Обычно цилиндр № 1 используется для синхронизации или проверки синхронизации магнето. При установке магнето установочные метки должны быть совмещены, а цилиндр №1 должен находиться на такте сжатия.
9Рис. 3. Типичная встроенная установочная метка на редукторе гребного винта Всегда измеряйте время при считывании или останавливайте движение двигателя для настройки времени в направлении вращения. Другим неблагоприятным аспектом использования установочных меток на редукторе является небольшая ошибка, возникающая при наведении контрольной метки на установочную метку внутри корпуса на редукторе. Это может произойти из-за глубины между двумя контрольными метками.Диски газораспределения
Большинство устройств с дисками газораспределения крепятся к фланцу коленчатого вала и используют пластину газораспределения. [Рис. 4-] Маркировка зависит от характеристик двигателя. Эта пластина временно устанавливается на фланец коленчатого вала со шкалой, пронумерованной в градусах коленчатого вала, и стрелкой, прикрепленной к диску ГРМ.
Рис. 4. Регулировочная пластина и указатель Индикаторы положения поршня
Любое заданное положение поршня, независимо от того, используется ли оно для зажигания, клапана или синхронизации ТНВД, относится к положению поршня, называемому верхней мертвой точкой. Это положение поршня не следует путать с положением поршня, называемым верхним центром. Поршень в верхнем центре имеет небольшое значение с точки зрения синхронизации, потому что соответствующее положение коленчатого вала может варьироваться от 1 ° до 5 ° для этого положения поршня. Это показано на Рисунке 5, который преувеличен, чтобы подчеркнуть зону отсутствия хода поршня. Обратите внимание, что поршень не двигается, пока коленчатый вал описывает небольшую дугу из положения А в положение В.
Рисунок 5. Разница между верхней центральной и верхней мертвой точками коленчатый вал повернул нижний конец шатуна в положение, при котором коленчатый вал может начать тянуть поршень вниз. Верхняя мертвая точка — это положение поршня и коленчатого вала, от которого отсчитываются все остальные положения поршня и коленчатого вала. Когда поршень находится в верхней мертвой точке коленчатого вала, он также находится в центре запретной зоны. Поршень находится в положении, при котором можно провести прямую линию через центр шейки коленчатого вала, шатунную шейку и поршневой палец. Это показано справа на рис. 5. При такой центровке сила, приложенная к поршню, не могла сдвинуть коленчатый вал. Индикаторы времени
Индикаторы времени используются для определения точного момента открытия магнето. Обычно используются два основных типа индикаторов времени. Оба имеют два источника света и три внешних проводных соединения. Хотя оба имеют несколько разные внутренние схемы, их функции очень похожи. [Рис. 6 и 7]
0306 Рис. 7. Индикатор времени Три провода подключаются к световой коробке. [Рис. 7] На передней панели устройства есть два индикатора, зеленый и красный, а также переключатель для включения и выключения устройства. Чтобы использовать индикатор синхронизации, центральный провод черного цвета с пометкой «заземление» подключается к корпусу тестируемого магнето. Другие выводы подключены к первичным выводам узла точки прерывания синхронизируемого магнето. Цвет провода соответствует цвету индикатора времени.