3.3. Деталировка газораспределительного механизма

1. Распределительный вал служит для своевременного открытия клапанов в определенной последовательности (рис.26). Распределительный вал изготовляют из малоуглеродистых или среднеуглеродистых сталей. Заготовку распределительного вала получают ковкой в штампах с последующей обработкой.

Рис. 26

1 – эксцентрик привода топливного насоса; 2 – ведомая шестерня; 3 – опорные шейки;

4 – распределительный вал; 5 – кулачки; 6 – шестерня привода масляного насоса; 7 – скользящие подшипники

Эксцентрик привода топливного насоса (1) (рис.26) выполнен отдельно от вала (4) и крепится к нему спереди. На первой опорной шейке (3) имеются продольное и радиальное отверстия для подвода масла к упорному фланцу вала. От второй и четвертой опорных шеек распределительного вала масло отводится в канал головки блока и далее для смазки коромысел.

Шестерни (2) и (6) закрываются крышкой с уплотнительной прокладкой. Поскольку обе шестерни имеют косые зубья, то при работе возможно осевое смещение вала. Для его устранения между первой опорной шейкой распределительного вала и шестерней устанавливается распорное кольцо и фланец, который двумя болтами крепится к блоку цилиндров двигателя.

2. Толкатели (2) (см. рис.22) предназначены для передачи усилия от распределительного вала (1) на штанги (3) и коромысло (4) (при нижнем расположении распределительного вала и верхнем расположении клапанов) или стержень клапана (при нижнем расположении клапанов).

В двигателях с верхним расположением клапанов толкатель (2) представляет собой стальной стакан, опирающийся своим днищем на кулачок.

В двигателях с нижним расположением клапанов толкатель (2) состоит из стержня, изготовленного вместе с опорной тарелкой, которой он опирается на кулачок (рис.23). Толкатели перемещаются в направляющих, выполненных в стенках картера двигателя. Толкатели изготовлены из стали.

3. Штанги толкателей предназначены для передачи усилия от толкателей на коромысла (см. рис.22). Штанга нижним концом опирается на толкатель, а верхним упирается в коромысло.

Изготавливаются толкатели из стальных и дюралюминиевых трубок со сферическими стальными наконечниками, для того чтобы уменьшить трение.

4. Коромысло предназначено для передачи усилия от штанг толкателей к клапанам. Изготавливается коромысло в виде двуплечного рычага, свободно установленного на ось, жестко закрепленную шпилькой на головке блока цилиндров с помощью стоек. Одно плечо коромысла упирается в штангу, а другое – в стержень клапана. Для удержания коромысел на оси в заданном положении между ними установлены дистанционные втулки и распорные пружины.

Коромысла изготавливают штамповкой из листовой стали.

5. Клапанный механизм (рис.27) должен обеспечивать наполнение цилиндра и его герметизацию. Клапанный механизм включает в себя клапан (1), пружину (5), элементы крепления клапана и пружины (4), (6), (7), направляющую втулку (12), седло клапана (11).

Клапаны открывают отверстия для впуска горючей смеси или воздуха в цилиндр двигателя или отверстия для выпуска отработавших газов из цилиндра двигателя.

Клапан состоит из головки и стержня. Головка имеет фаску, выполненную под углом 45° или 30°. Этой фаской клапан плотно садится в гнездо с такой же фаской. Рабочие фаски клапана и гнезда тщательно притираются с тем, чтобы обеспечить полную герметичность. Для улучшенного наполнения цилиндров горючей смесью или воздухом на большинстве двигателей головки впускных клапанов выполняют большего диаметра, чем выпускных (диаметр тарелки впускного клапана – 47мм, выпускного – 36мм).

Выпускные клапаны имеют внутри полость, заполненную металлическим натрием. Натрий во время работы двигателя плавится и, перемещаясь внутри полости при движении клапана, интенсивно переносит тепло от головки к стержню, откуда оно передается к втулке клапана.

Впускной клапан изготовлен из жаростойкой хромокремнистой, а выпускной – из хромоникельмарганцовистой стали.

Клапанная пружина предназначена для замыкания кинематической связи системы кулачок распределительного вала – клапан в процессе его перемещения, а также для удерживания клапана в закрытом положении при превышении силы давления в трубопроводе над силой давления в цилиндре.

Материалом для изготовления пружин является пружинная сталь. Пружину подвергают закалке и среднему отпуску.

Чтобы повысить долговечность опорной поверхности головки блока цилиндров, под пружину устанавливают стальную штампованную тарелку.

Направляющая втулка обеспечивает поступательное перемещение клапана и отвод теплоты от стержня клапана. Для фиксации в головке цилиндров втулки выполняют с выточкой под пружинное стопорное кольцо. Втулку изготавливают из антифрикционных серых чугунов, бронзы, спекаемой хромистой или хромоникелевой керамики.

Клапан с пружиной крепятся опорной тарелкой (6) (рис.27) и двумя разрезными сухарями (7) с углом конуса (10 – 15)°.

Седло клапана предназначено для повышения долговечности зоны контакта клапана с головкой цилиндра. Для изготовления седла применяют специальные легированные чугуны или жаростойкие сплавы. На рабочую поверхность седла выпускного клапана иногда наносят слой тугоплавкого материала.