Распределительный механизм и охлаждение двигателя

Толкатели выполняются пустотелыми для облегчения их веса, и с увеличенными диаметрами для уменьшения износа·. Толкатель опирается на распределительный вал своей головкой. Головка может быть плоской или выпуклой и для износоустойчивости наплавляется специальным чугуном.

Толкатель двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 выполнен качающимся и имеет ролик 2, который обкатывается по кулачку (рис. 22). Роли

ковый толкатель уменьшает трение и износ толкателя и кулачка.

С целью распределения износа по всей боковой поверхности возвратно-поступательно движущегося толкателя середину кулачка (в плоскости, перпендикулярной оси распределительного вала) смещают относительно оси толкателя, вследствие чего кулачок, поднимая толкатель, одновременно поворачивает его.

В процессе работы двигателя нагрев деталей распределительного механизма может нарушить правильную работу его; так, стержень

клапана, удлиняясь от нагрева, может упереться в толкатель и не допустить плотной посадки клапана. Для предотвращения этого между толкателем (или коромыслом) и стержнем клапана должен быть обеспечен зазор, который позволит удлиниться стержню клапана без упора в толкатель. Этот зазор регулируется гайкой (двигатель ГАЗ-53, см. рис. 20). или регулировочным винтом с гайкой и контргайкой (двигатель ЗИЛ-130). Величина зазора в холодном (непро-гретом) состоянии колеблется от 0,25 до 0,30 мм у двигателей ГАЗ-53, ЯМЗ-236 и 0,40—0,45 мм— у двигателей ЗИЛ-130

Толкатели изготовляют из стали и чугуна. Штангу 2 (см. рис. 20) обычно выполняют трубчатой из стали или дюралюмина.

Коромысло 5 (см. рис. 20) изготовляют из ковкого чугуна и стали, а также штампуют, из листовой стали, а втулка делается обычно из бронзы.

Группа распределительного вала и фазы распределения

Наиболее сложной деталью механизма распределения является распределительный вал, обеспечивающий необходимое управление клапанами. Он состоит из кулачков / (по два на цилиндр) и опор 2 (рис. 23). Дополнительно вал имеет шестерню 3 с винтовыми зубьями для привода масляного насоса и распределителя системы зажигания. Перечисленные детали выполняются с валом за одно целое. Профили кулачков обеспечивают плавное движение клапана и необходимую продолжительность его открытия. Угол между одноименными кулачками для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя равен 1,57 рад (90°), для шестицилиндрового — 1,05 рад (60°) и восьмицилиндрового — 0,8 рад (45°.)

Расположение одноименных кулачков на валу соответствует порядку работы двигателя. Углы между разноименными кулачками определяются моментами открытия клапанов. Для предупреждения прогиба сравнительно тонких и длинных распределительных валов и нарушения работы всего механизма делается больше опор валов и размещаются они между цилиндрами. У двигателей автомобилей ГАЗ-53, ЗИЛ-130 и ЯМЗ-238 имеется по пяти опор, а у ЯМЗ-236 — четыре.

Опорные шейки распределительного вала работают в бронзовых и биметаллических (двигатель ГАЗ-53) втулках-подшипниках, расположенных в картере-блоке двигателя. Диаметры опорных шеек делают последовательно уменьшающимися для возможности монтажа вала в картере двигателя.

Наличие косозубых шестерен на распределительном валу и конусность на кулачках отдельных двигателей создают усилия, стремящиеся сдвинуть вал в осевом направлении. Валы удерживаются от ' осевых перемещений специальной шайбой, прикрепляемой к блоку. В эту шайбу упирается вал своей передней опорной шейкой или винтом, ввертываемым снаружи в крышку распределительных шестерен, а также упорным фланцем, крепящимся к переднему торцу блока болтами (автомобили ГАЗ-53, ЗИЛ-130).

Распределительные валы изготовляют штамповкой из стали или отливкой их из специального чугуна, кулачки и опорные шейки подвергают закалке.

Привод к распределительному валу осуществляется обычно двумя (парой) шестернями. Для уменьшения шума их выполняют с косыми зубьями, а большая из них (шестерня распределительного вала) изготовляется из текстолита (двигатель ГАЗ-53) или чугуна (двигатель ЗИЛ-130). Шестерня коленчатого вала обычно стальная.

Шестерни привода распределительного механизма имеют торцовые метки для правильной установки их в соответствии с моментами открытия клапанов.

Привод к распределительному валу чаще всего расположен в передней части двигателя и закрыт крышкой.

В рядных двигателях распределительный вал расположен с одной стороны двигателя, а в V-образных — размещается между рядами цилиндров.

При рассмотрении работы двигателя было установлено, что теоретическое протекание отдельных тактов в полном соответствии с каждым полуоборотом коленчатого вала не обеспечивает хорошего тепло-использования топлива. Для лучшего наполнения цилиндра свежей смесью и лучшей очистки цилиндра от отработавших газов фазы распределения (моменты) начала и конца каждого процесса несколько сдвигаются против теоретических, соответствующих мертвым точкам. Процессы становятся более продолжительными, в них используется инерция смеси и газов. Впускной клапан открывают с опережением (до в. м. т.), чтобы использовать инерцию выходящих отработавших газов для подсасывания свежей смеси.

Для лучшего наполнения цилиндра используются разрежение над поршнем в начале выхода его из нижней мертвой точки и инерция свежей рабочей смеси, входящей в цилиндр с большой скоростью, в результате закрытие впускного клапана происходит с некоторым запаздыванием. Эффективность выталкивания отработавших газов из цилиндра зависит от момента начала этого процесса: захватывая конец расширения, можно за счет части рабочего хода, потеряв некоторую долю работы расширения, улучшить процесс выпуска (он происходит в этом случае с опережением). Используя давление и инерцию отработавших газов, целесообразно для лучшего очищения цилиндра закрывать выпускной клапан не в верхней мертвой точке, а несколько позже. Моменты начала и конца впуска и выпуска зависят от быстроходности (числа оборотов в минуту) двигателя; с увеличением ее фазы расширяются.

Наглядное изображение фаз распределения получается в системе круговой диаграммы, где по углу поворота кривошипа размечены такты работы двигателя (рис. 24). Выпуск начинается в А с опережением а=0,16- 0,42 рад (9—24°) и заканчивается в β с опозданием β = =0,8-1,2 рад (46-70°). От β до С идет сжатие и расширение, в С начинается выпуск с опережением J = 0,86-1,16 рад (50-67°) и заканчивается в D с запаздыванием Δ=0,17-0,52 рад (10-30°). Таким образом, продолжительность впуска равна

продолжительность выпуска

 Скачать реферат