ГРМ состоит: 1. Распредвал.
2. Две шестерни.
3. Толкатель.
4. Штанги.
5. Коромысло.
6. Оси коромысел.
7. Клапана. 8. Пружины с деталями
крепления.
9. Направляющие втулки.
Распределительный вал.
Служит для открытия
клапанов в определённой последовательности в соответствии с порядком работы
двигателя. Распределительные
валы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Устанавливают его в отверстия
стенок и рёбрах картера. Для этой цели на валу имеются цилиндрические
шлифованные опорные шейки (рис.8). для уменьшения трения между шейками вала и
опорами в отверстия вставляют втулки, внутренняя поверхность которых покрыта
слоем баббита. На валу помимо
опорных шеек имеется кулачки по два на каждый цилиндр, шестерня для привода
масляного насоса и прерывателя-распределителя и эксцентрик для привода
топливного насоса. На распределительном валу двигателя ЗМЗ-53 этот эксцентрик и
противовес установлены на шпонке впереди распределительной шестерниОт переднего
торца распределительных валов двигателей ЗИЛ-130 и ЗМЗ-53 приводится в действие
датчик пневмоцентробежного ограничения числа оборотов коленчатого вала
двигателя. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа
подвергнуты закалке токами высокой частоты.
Для предупреждения осевого смещения вала при работе двигателя между
шестернёй и передней опорной шейкой вала установлен фланец, который закреплён
двумя болтами к передней стенке блока цилиндров Привод распределительного
вала. От коленчатого вала
осуществляется при помощи шестеренчатой передачи. Для этой цели на переднем
торце коленчатого вала насажана стальная шестерня, а на переднем конце
распределительного вала – текстолитовая (ЗМЗ-53) или чугунная (ЗИЛ-130)
шестерня. Распределительная
шестерня от провёртывания на валу удерживается шпонкой и закрепляется шайбой и
болтом, завёрнутым в торец вала. Обе распределительные шестерни имеют косые
зубья, вызывающие при вращении вала его осевое смещение. Внутри фланца на носке
вала установлено дистанционное кольцо, толщина которого несколько больше
толщины фланца, в результате чего достигается небольшое осевое смещение
распределительного вала. В четырёхтактных
двигателях рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого
вала, т.е. за это время должны последовательно открыться впускные им выпускные
клапаны каждого цилиндра, а это возможно, если число оборотов
распределительного вала будет в два раза меньше числа оборотов коленчатого
вала. В четырёхтактных двигателях диаметр шестерни, установленной на
распределительном валу, делают в два раза больше, чем диаметр шестерни
коленчатого вала.Клапаны в
цилиндрах двигателя должны открываться и закрываться в зависимости от
направления движения и направления поршней в цилиндре. При такте впуска, когда
поршень двигается от в.м.т. к н.м.т.,
впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, расширения
(рабочего хода) и впуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, на
шестернях ГРМ делают метки: одну на зубе шестерни коленчатого вала, а другую
между двумя зубьями шестерни распределительного вала. При сборке
двигателя эти метки должны совпадать. Толкатели. Предназначены для передачи усилия от кулачков
распределительного вала к штангам. Толкатели изготовлены из малых
цилиндрических стаканов, во внутренней части которых имеются сферические
углубления для установки штанги. Изготовлены толкатели из чугуна или стали и
размещены в направляющих, выполненных в блоке цилиндров. При работе двигателя
толкатели всё время провёртываются вокруг своих осей, что необходимо для их
равномерного износа. Вращение толкателя достигается за
счёт выпуклой поверхности его нижней головки и скошенной поверхности кулачка
распределительного вала. Штанги. Передают усиление от толкателей к
коромыслам и выполнены в виде стальных или дюралюминиевых трубок с
запрессованными с обеих сторон стальными наконечниками. Наконечники штанг имеют
сферическую поверхность, которой они управляют с одной стороны в углубление
толкателя, а с другой – в сферическую поверхность регулировочного блока
коромысла. Коромысла. Передают усилия от штанги клапану. Изготовляют
коромысла из стали. В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают
бронзовую втулку. Коромысло устанавливают на полую ось, закреплённую в стойках
на головке цилиндров. От продольного перемещение коромысло удерживается при
помощи цилиндрической пружины. На двигателях
ЗИЛ-130 и ЗМЗ-53 коромысла не равноплечие. В короткое плечо завёрнут
регулировочный винт с контргайкой, опирающийся в сферическую поверхность
наконечника штанги Клапаны. Служат для периодического открытия и закрытия
отверстий впускных и выпускных клапанов в зависимости от порядка работы
двигателя. В изучаемых двигателях впускные и выпускные каналы
выполнены в головках цилиндров и заканчиваются вставными гнёздами из
жаропрочного чугуна.Клапан состоит из головки и стержня.
Головка клапана имеет узкую, скошенную под углом 45 или 300 (градусов)
кромку, называемую фаской. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла.
Для этой цели эти поверхности взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют не
одинаковый диаметр. Для лучшего наполнения цилиндров свежей горючей смесью диаметр
головки впускного клапана делают больше, чем диаметр выпускного. В связи с тем,
что клапаны во время работы двигателя неодинаково нагреваются (выпускной
клапан, омывается горячими отработавшими газами, нагревается дольше), материал,
из которого они изготовлены, также неодинаков. Впускные клапаны изготовлены из
хромистой, а выпускные – из сильхромовой жароупорной стали. Для увеличения
срока службы выпускных клапанов двигателя ЗИЛ-130 на их рабочую поверхность
наплавлена жароупорная наплавка, стержни изготовлены пустотелыми и имеют
натриевое наполнение, способствующее лучшему отводу тепла от головки клапана к
его направляющей втулке. Стержень клапана
цилиндрической формы, в верхней части имеет выточку для деталей крепления
клапанной пружины. Стержни клапанов помещены в направляющих втулках, которые изготовлены из
чугуна или металлокерамические. Втулки запрессовывают в головку цилиндров и
стопорят замочными кольцами.Клапан прижимается к седлу при
помощи цилиндрической стальной пружины. Кроме того, пружина не даёт возможности клапану
отрываться от коромысла. Опережение открытия и закрытия клапанов. При рассмотрении рабочего процесса
четырёхтактного двигателя установлено, что открытие и закрытие клапанов
происходит в момент прихода поршня в мёртвые точки. Однако в связи со
значительным числом оборотов коленчатого вала период времени, отводимый на
впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов, очень невелик, наполнение
цилиндров и очистка их затруднены. Для получения наибольшей мощности необходимо
как лучше заполнять цилиндры горючей смесью и очищать их от продуктов сгорания. С этой целью впускной клапан
открывается для прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска, т.е. с опережением
в пределах 9 – 240 поворота коленчатого вала, а закрывается после
прихода поршня в НМТ в начале такта сжатия, т.е. с запаздыванием в 51 – 640. Продолжительность открытия
впускного клапана составляет 240 – 2700 поворота коленчатого вала,
что значительно увеличивает количество поступаемой в цилиндры горючей смеси.
Поступление смеси до прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска и после НМТ
начала такта сжатия происходит за счёт инерционного напора горючей смеси во
впускном трубопроводе из-за часто повторяющихся тактов в цилиндрах. Выпускной клапан открывается за 44
– 570 до прихода поршня в НМТ в конце такта горения – расширение и
закрывается после прихода поршня в МТ такта выпуска на 13 – 270.
Продолжительность открытия выпускного клапана составляет 240 – 2600
поворота коленчатого вала. Выпускной клапан открывается раньше, так как
давление в конце такта расширение невелико и оно используется для очистки
цилиндров от продуктов сгорания. После прохождения поршнем ВМТ
отработавшие газы будут продолжать выходить по инерции. Момент открытия и закрытия
клапанов относительно мёртвых точек в градусах поворота коленчатого вала
называется фазами
газораспределения.
|
