12 Элементы механизма газораспределения

Механизм газораспределения (рис.11) состоит из впускных и выпускных клапанов с пружинами, передаточных деталей от распределительного вала к клапанам, распределительного вала и шестерни. Он работает следующим образом. Коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал 14, каждый кулачок которого, набегая на толкатель 13, поднимает его вместе со штангой 12. Последняя поднимает один конец коромысла 7, а другой движется вниз и давит на клапан 3, опуская его и сжимая пружины 6 клапана.

Когда кулачок распределительного вала сходит с толкателя, штанга и толкатель опускаются, а клапан, садясь в седло, под действием пружин, 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 очистки их от отработавших газов во многом зависит мощность двигателя. В изучаемых двигателях используют механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним расположением коленчатого вала. Нижний распределительный вал таких двигателей, установленный в развале блока, является общим для клапанов правого и левого ряда цилиндров (рис.12).

Открытие клапанов 9 (впускного и выпускного), перемещающихся в направляющих втулках 10, происходит под действием усилия, передаваемого от кулачков 6 и 7 через толкатели 19 штанги 18 и коромысла 14, установленные на осях 13. Закрытие клапанов осуществляется под действием пружин 12, нижние концы которых упираются в шайбы 11. При наличии у выпускных клапанов механизма вращения их пружины опираются на опорные шайбы 17 этих механизмов. Верхними концами пружины обоих клапанов упираются в тарелки 20. За два оборота коленчатого вала впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра открываются один раз, а распределительный вал за этот период делает один оборот. Следовательно, распределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала. Поэтому зубчатое колесо 1 распределительного вала имеет в 2 раза больше зубьев, чем ведущая шестерня коленчатого вала.

Устройство и работа газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм служит для открытия и закрытия клапанов, обеспечивая наполнение цилиндров двигателя горючей смесью (карбюраторные двигатели) или воздухом (дизели), выпуск отработавших газов и надежную изоляцию камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода. Или можно сказать, что механизм газораспределения служит для пуска в цилиндры горючей смеси и выпуск отработавших газов в соответствии с протеканием рабочего процесса в каждом цилиндре двигателя. Для этого клапаны в определенный момент открывают и закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров, которые сообщают цилиндры двигателя с впускными и выпускными трубопроводами. Четырехтактные автомобильные двигатели имеют клапанные механизмы газораспределения, в которых впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов происходит при помощи впускных и выпускных клапанов. В зависимости от расположения клапанов различают механизмы газораспределения с нижними клапанами, расположенными в блоке цилиндров, и с верхними (подвесными) клапанами, размещенными в головке блока. При размещении клапанов в головке блока камера сгорания имеет наиболее рациональную форму и меньшую площадь поверхности теплоотдачи, что благоприятно отражается на рабочем цикле: улучшается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом; удобнее регулировать клапаны.