Лекція 10

Газорозпридільчий механізм

План

1. Призначення механізму газорозподілу.

2. Загальна будова механізму газорозподілу і його робота.

3. Деталі клапанної групи.

4. Деталі приводу газорозподільчого механізму.

5. Основні неполадки механізму газорозподілу.

1. Призначення механізму газорозподілу.

Механізм газорозподілу являє собою сукупність обладнання, яке здійснює газообмін у двигуні, тобто очищення робочої порожнини циліндра від продуктів згоряння та наповнення його свіжим зарядом. Це обладнання складається з органів газорозподілу та їх приводів, що забезпечують дію органів газорозподілу в потрібні періоди часу по ходу робочого циклу двигуна.

У чотиритактних двигунах, як у впускних, так і у випускних органах газорозподілу, застосовують клапанні механізми.

Для двотактних двигунів характерним є віконно-золотниковий газорозподіл. В автотракторному двигунобудуванні цей тип механізмів обмежений використанням їх на допоміжних двигунах у деяких системах пуску (двигуни ПД-8, ПД-10У, ПД-350).

Позитивні властивості клапанного газорозподілу такі: експлуатаційна стабільність і ремонтне пристосування клапанного з ’єднання й деталей приводу, забезпечення високої паливної економічності.

2. Загальна будова механізму газорозподілу і його робота.

1 - шестерня розпридільчого вала, 2 - упорний фланець, 3 - розпірне кільце, 4 - опорні шийки, 5 - ексцентрик приводу паливного насос, 6 - кулачки випускних клапанів, 7 - кулачки впускних клапанів, 8 - втулки, 9 - впускний клапан, 10 - направляюча втулка, 11 - упорна шайба, 12 - пружина, 13 - вісь коромисел, 14 - коромисло, 15 - регулювальний гвинт, 16 - стійка осі коромисел, 17 - механізм повороту випускного клапана, 18 - випускний клапан, 19 - штанга, 20 - штовхачі, 21 - шестірня привода масляного насоса і переривника-розподільніка

Рис. 1 Будова газорозпридільчого механізму ГАЗ-53

1 — шестерня колінчастого вала;

2 — проміжна шестерня; 3 — клапан;

4 — напрямна втулка;

5 — пружина; 6 — упорна тарілка;

7 — коромисло; 8 — вісь коромисла;

9 — контргайка;

10 — регулювальний гвинт; 11 — штанга;

12— штовхач; 13 — розподільний вал;

14— шестерня розподільного вала

Рис. 2 Схема верхньоклапанного механізму газорозподілу

Дизельному двигуну властивий клапанний механізм газорозподілу з верхнім (підвісним) розміщенням клапанів. Він складається з шестерні 14 розподільного валу (рис. 2), розподільного вала 13 штовхача і штанги 11 регулювального гвинта 10 з контргайкою 9, коромисла 7, клапанної пружини 5 з клапаном 3.

Під час роботи двигуна колінчастий вал через шестерні 1, 2 і 14 обертає розподільний вал 1З. Кількість кулачків розподільного вала дорівнює кількості клапанів, а кожен циліндр сучасного дизеля має переважно два клапани: впускний і випускний.

У потрібний момент кулачок тисне на штовхач, підіймає його з штангою, яка через регулювальний гвинт тисне на плече коромисла. Коромисло повертається на осі і протилежним плечем натискує на клапан, долаючи опір пружини. Між головкою клапана й сідлом створюється зазор — надпоршневий простір циліндра сполучається з атмосферою.

Закриваються клапани під дією пружин. Швидкість підіймання та опускання клапанів, а також тривалість відкритого стану залежать від профілю кулачків. Задана послідовність відкривання клапанів відповідає порядку роботи циліндрів двигуна й забезпечується певним розміщенням кулачків на валу.

Узгодження дій газорозподільного та кривошипно-шатунного механізмів досягають встановленням шестерень за спеціальними позначками.

Шестерня розподільного вала 14 вдвічі більша за шестерню колінчастого вала 1, що забезпечує вдвічі меншу частоту обертання розподільного вала відносно колінчастого. Отже, за два оберти колінчастого вала (за робочий цикл) впускні й випускні клапани відкриваються тільки по одному разу.

Під час роботи двигуна його деталі нагріваються, внаслідок чого збільшуються їхні розміри. Щоб компенсувати видовження рухомих деталей механізму газорозподілу, що порушує щільність пари клапан - сідло, передбачено тепловий зазор. Його регулюють гвинтом 10, а перевіряють між клапаном і бойком коромисла. Відхилення величин зазорів від встановлених для певного двигуна порушує його роботу й може призвести до ламання деталей.

Недостатній зазор спричинює недостатнє ущільнення клапана в сідлі, пропускання крізь зазор гарячих газів і перегрівання клапана (можливі жолоблення тарілки клапана й обгоряння робочої окрайки).

За збільшеного зазору зменшується величина відкривання клапана, внаслідок чого погіршується наповнення та очищення циліндра. Робота двигунів зі збільшеним тепловим зазором супроводжується дзвінким стукотом.