Запитання для самоконтролю

1. Загальна будова кривошипно-шатунного механізму.

2. Основні схеми компонування кривошипно-шатунних механізмів.

3. Нерухомі деталі кривошипно-шатунного механізму.

4. Загальна будова картера автомобільного поршневого двигуна внутрішнього згоряння.

5. Класифікація блок-картерів автомобільних поршневих двигунів внутрішнього згоряння.

6. Конструкція головки циліндрів автомобільного поршневого двигуна внутрішнього згоряння.

7. Рухомі деталі кривошипно-шатунного механізму.

8. Конструкція поршневої групи двигунів внутрішнього згоряння.

9. Конструкція шатунної групи двигунів внутрішнього згоряння.

10. Конструкція колінчастого валу поршневого двигуна внутрішнього згоряння.

11. Конструкція та функції, які виконує маховик поршневого двигуна внутрішнього згоряння.

§6. Механізм газорозподілу поршневого автомобільного двигуна

6.1. Призначення, типи механізмів газорозподілу, вимоги до їх конструкції

Механізм газорозподілу (ГРМ) призначений для своєчасного впуску в циліндри пальної суміші (або повітря в дизелі) і випуску продуктів згоряння.

Механізм газорозподілу повинен задовольняти таким основним вимогам:

- своєчасно відкривати і закривати впускні і випускні отвори циліндрів двигуна у відповідності з процесами, що відбуваються в них;

- забезпечувати якомога більше наповнення циліндрів пальною сумішшю і кращу очистку їх від продуктів згоряння;

- надійно ізолювати внутрішній простір циліндрів під час тактів стиску і розширення від оточуючого середовища;

- бути простим за будовою і доступним для догляду.

В двигунах внутрішнього згоряння використовують клапанні, безклапанні (золотникові) та комбіновані механізми газорозподілу.

Рис. 6.1. Класифікація механізмів газорозподілу

За характером руху золотників, які закривають впускні і випускні вікна циліндрів, клапанні механізми газорозподілу поділяються на:

• механізми із обертовим рухом золотників;

• механізми із зворотно-поступальним рухом золотників.

Золотниковий газорозподіл забезпечує великі прохідні перетини для газів, зменшення рівня шуму, а також динамічних навантажень на деталі привода в порівнянні з клапанним механізмом газорозподілу.

До недоліків золотникового газорозподілу слід віднести складність забезпечення ущільнення, мащення та охолодження золотників і їх високу зношуваність.

Рис. 6.2. Безклапанні ГРМ з обертовим рухом золотника

Рис. 6.3. Безклапанні ГРМ із зворотно-поступальним рухом золотника

В автомобільних двигунах найбільш розповсюджені клапанні механізми газорозподілу.

Залежно від розміщення клапанів відносно циліндра розрізняють механізми:

• з нижніми (боковими) клапанами;

• з верхніми (підвісними) клапанами.

Застосування механізму газорозподілу того чи іншого типу визначається загальною конструкцією і призначенням двигуна.

Газорозподільний механізм з нижніми клапанами відзначається простотою конструкції і характеризується тим, що впускні і випускні клапани розміщуються збоку циліндра, тому ці механізми називають також механізмами з боковим розміщенням клапанів.

Рис. 6.4. ГРМ з нижнім розташуванням клапанів

Нижньоклапанному газорозподілу властиві простота і жорсткість конструкції, але можливості підвищення ступеня стиску двигуна обмежені через специфічну форму камери згоряння, яку називають Г-подібною.

Така камера згоряння має велику поверхню охолодження, через яку непродуктивно витрачається частина тепла, а це приводить до погіршення економічності двигуна.

В Г-подібних камерах згоряння, крім цього, виникають умови для детонаційного згоряння суміші, тому в сучасних двигунах нижньоклапанні механізми практично не використовують.

При розташуванні клапанів у верхній частині камери згоряння ступінь стискання може бути більшим, внаслідок чого підвищується економічність двигуна. Однак при такому розташуванні клапанів конструкція механізму газорозподілу значно складніша, ніж при боковому (нижньому).

Рис. 6.5. ГРМ з верхнім розташуванням клапанів та нижнім розподільчим валом

При верхньоклапанному газорозподілі механізм розміщується як в блоці, так і в головці циліндрів. Клапани розміщені (підвішені) над циліндром, тому такі механізми називають ще механізмами з підвісними клапанами. Така конструкція сьогодні найбільш розповсюджена на автомобільних двигунах.

Рис. 6.6. Схеми компонування ГРМ з верхнім розташуванням клапанів та розподільчого вала

Рис. 6.7. Поперечний переріз головки блока циліндрів