3.1. Газ тарату механизмінің негізгі түрлері.

Газ тарату механизмі, иінді бұлғақты механизмінің жұмысына сәйкес, цилиндр ішінде жүретін процестерді басқарады. Жіберу процесі кезінде цилиндр ішіне жану қоспасын (карбюраторлы) немесе ауа (дизельді) жібереді. Ол үшін жіберу клапанын ашады. Қысу, жану, ұлғаю процестері кезінде цилиндр ішіне, сырттан қатыстырмай, жауып ұстап тұрады, ал шығару процесі кезінде, шығару клапанын ашып, жанған газды сыртқа шығарып жібереді. Осы аталған қызметтерді атқару үшін газ тарату механизмі негізгі екі топтан тұрады. Олар клапандар тобы мен оларға қозғалыс беретін жетек тобы. Ал осы бөлшектер тобының орналасуына байланысты газ тарату механизмі бірнеше түрге бөлінеді.Олар көбінесе клапандардың орналасуына байланысты, жоғарғы және бүйірдегі газ тарату механизмдер болып бөлінеді. Бүйірдегі газ таратыу механизмі кезінде клапандар (3) цилиндрдің жанына жасалған ұяда (1)тұрады, ал клапандары (3) жоғарыда о рналсқан газ тарату механизмінде цилиндр басындағы ұяда (1) тұрады. Осындай клапандардың орналасу түріне байланысты, олардың жетегі де әртүрлі болады. Бүйірдегі орналасқан газ тарату механизмдерде жетек механизмі иінді біліктің шестернясымен үнемі тістесіп тұратын шестернясы (1) бар жұдырықша білікшеден (10), итергіштен (9)және реттегіш болттан (8) құралады. Ал клапандары жоғарыда орналасқан газ тарату механизмінде осыларға қосымша штанга (14), күйенте (17) арнаулы оське (18) бекітіледі.

Автомобиль қозғалтқыштарында көбінде газ тарату механизмі газ тарату фазасын тұрақты ұстап отырады .

Газ таратудағы фазаның диаграммасы – бұл клапандардың ашылу немесе жабылу моменттерінің (фаза) иінді білік бұрылу бұрышымен сипатталған және дөнгелек диаграмма түрінде берілген. Газ таратудағы диаграммада көрсетілген аралықтарды, қозғалтқыштардың жылдам жүруін ескере отырып береді. Неғұрлым иінді біліктің айналу жиілігі жоғары болса, соғұрлым ол үлкен. Жіберу және шығару клапандарының бір мезгілде ашылу уақыты кейбір қозғалтқыштарда 16° - тан 60° - қа дейін толқып тұрады.

Ең тиімді газ тарату диаграммасын әрбір қозғалтқыштарға эксперимент түрінде анықтайды. Қабылданған газ тарату диаграммасы ( аз ғана ауытқуы) қозғалтқыштың үнемділігін және қуатын азайтады.

Механикалық газ тарату механизмді қозғалтқыштарда (ГТМ) газ тарату фазасы басқарылмайды немесе жедел реттелмейді. Кейінгі кездерде газ тарату механизмін (ГТМ) ашу және жабу бұрыштарын электронды жүйемен реттеу қолданып жүр.

К өптеген өндірушілер қозғалтқыштарда гидромеханикалық, электромеханикалық немесе басқа жолмен басқарылатын жүйесі бар және оның үстіне олар электрондық хабар бергіш жүйесімен жабдықталған қондырғылардың көмегімен басқарылып жұмыс істейтін газ тарату механизмін орнатқандықтан, газ тарату диаграммасын өзгертуге мүмкіндік туады.

Басқарылмайтын газ тарату фазасы төменгі айналу жиілігінде тиімсіз, өйткені мұндай жағдайда цилиндрге ертерек кірген ауа бөліктерін жіберу клапаны жабылар алдында итеріп шығарады, ал шығару клапаны тым ерте ашылады. Соның салдарынан цилиндрден жоғарғы қысымдағы энергиясы толық қолданылып, жұмысқа айналмаған газдар шығып кетеді.

Қазіргі заманғы кейбір қозғалтқыштарда цилиндрлерінің жақсы толуын қамтамасыз ету үшін, иінді біліктің айналу жиілігіне байланысты, газ тарату фазасындағы клапандардың ашылу – жабылу кезеңдерін жедел реттеледі.

Иінді біліктің айналу жылдамдығының аздығынан, клапандардың ашылуынан жабылуына дейінгі уақыт созылады және цилиндр ауамен немесе жанатын қоспамен жақсы толады.

Цилиндрдегі ұлғаю процесі кезінде поршеньге ұзағырақ әсер етуі үшін шығару клапаны ТШН жақынырақ ашылуы және ЖШН кейін аз кешігіп жабылуы керек. Сондықтан, төменгі айналу жиілігі кезінде шығару ырғағы жүргенде, поршеньнің ЖШН қозғалуына қалдық газдардың қарсы қысымы әсер етпейді.

Мұндай батыл қадамға 1993ж бірінші болып Alfa Romeo компаниясы қадам басты. Ол қозғалтқыштарға электрондық жүйе дабылымен басқарылып жұмыс істейтін, екі жоғарғы тарату бөлігінің бастапқы бұрыштық жағдайын бұрылыспен өзгертетін гидромеханикалық жүйесін орнатты. Кейінірек тура осы принцип Daimler – Benz және Nissan фирмаларында қолданылады.

Қозғалтқыштардың төмен айналысында бұраушы момент 25 – 35℅, ал номиналды айналыста 5℅ көбейеді.Клапанды ашып – жабуды реттеуде болашағы үлкен жүйе – электромагниттік реттегіштер. Реттеу дәлдігі 0,005 секунд ішінде жүзеге асады. Осындай газ тарату фазасын басқарушы двигатель клапандарын электро – магнитті басқару жүйесі жасалып және автомобильдерде қолданып жүр.

Таратқыш біліктер клапандардың орналасуына қарай цилиндрлер қаңқасының ішіне – төмен орналасады(ЗиЛ-130, ЗиЛ-4331, КамАЗ қозғалтқыштарында), немесе жоғары цилиндрлер бастиегіне – жоғары орналасады (бірқатарлы ВАЗ, «Москвич» қозғалтқыштарында). Таратқыш біліктің жоғары орналасуында түрткіш пен штанга болмайды, сондықтан клапан механизмінің массасы мен инерциялық күші азаяды да иінді біліктің айналу жиілігі көбейеді және қозғалтқыштың жұмыс істеген кезінде шуылы азаяды. Артқы жетекті ВАЗ автомобилінің қозғалтқыштарында таратқыш білік цилиндрлер қалпақшасының 2 үстіне жеке картерде орналастырылады және сырғыма ішпектерде айналып тұрады. Жетек клапандарға 1, бір қатарлы болып орналасқан, бір иықты рычагтар (рокерлер) 3 арқылы таратқыш біліктің жұдырықшасынан 4 тікелей іске қосылады. Бір иықты рычаг бір шетімен клапан стерженіне, екінші шеті – сфералы болттың 5 басына тіреліп, мұрытша серіппе 7 арқылы ұсталып тұрады.

«Москвич» автомобилінің қозғалтқышының клапандары 1 екі қатарлы болып орналасқан, таратқыш біліктің жұдырықшасынан 4 күйенте 9 арқылы іске қосылады. Клапандардың жылу саңылауы, сфералы ұштыққа 8 жалғанған контрсомынды 6 реттеуіш бұранда 5 арқылы реттеледі.

Алдыңғы жетекті ВАЗ–2108 «Спутник», ВАЗ–2109 қозғалтқыштарында таратқыш білік жеке корпусқа 10 орнатылып, цилиндрлер бастиегінің 2 үстіне орналастырылады және клапандарға 1 арналған шойын ершік 14 пен бағыттауыш төлке 13 престеліп орнатылады.

Төлкенің жоғарғы бөлігі металлрезиналы майқайтарғыш қалпақшамен 12 тығыздалады. Клапандардың 1 ашылуы, жұдырықшадан 4 тікелей цилиндрлі түрткіштер 15 арқылы басқа рычагтардың көмегімегінсіз іске қосылады. Түрткіштердің ұясында шайба 11 бар, онымен клапан механизмінің h саңылауын ретке келтіреді.

3.2. V- БЕЙНЕЛІ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ГАЗ ТАРАТУ МЕХАНИЗМІ.

V- бейнелі сегіз цилиндрлі қозғалтқышта жоғары орналасқан клапандар механизмі қолданылады. Мұндай қозғалтқыштың таратқыш білігі цилиндр қаңқасының ортасынада төмен орналасады, цилиндрлердің оң және сол жағының қатарына орнатылған клапандар механизміне бірдей болып есептеледі. Бағыттауыш төлкеде 10 қозғалып тұрған жіберу мен шығару клапандарының 9 ашылуы, жұдырықшалардан 6, 7, итергіш 19 пен штанга 18 арқылы, оське 13 орнатылған күйентеге 14 берілген күш әсерімен жүргізіледі. Клапандардың жабылуы төменгі жағы шайбаға 11 тіреліп тұрған серіппенің 12 көмегімен жүзеге асырылады.. Айналдару механизмі бар шығару клапандарының серіппелері осы механизмнің тірек шайбасына 17 тіреледі. Екі клапандардың серіппелерінің жоғарғы жағы тірек тарелкаға 20 бекітіледі. Иінді біліктің екі айналысында әрбір цилиндрдің енгізу мен шығару клапандары бір ретке ашылады, ал таратқыш білік бұл мезгілде бір ретке ғана айналады. Өйткені, таратқыш білік иінді білікке қарағанда екі есе ақырын айналады. Сондықтан таратқыш біліктің тісті дөңгелегі 1 иінді біліктің жетекші тістегерішіне қарағанда екі есе артық тістері бар.

Таратқыш білік. Таратқыш білік болаттан немесе арнайы шойыннан дайындалып, оны термикалы өңдеуден өткізеді. Көптеген қозғалтқыштардың жіберу 6 мен шығару 7 клапандарының профильдерін бірдей етіп жасайды. Аттары бірдей (жіберу мен шығару) жұдырықшалары төрт цилиндрлі қозғалтқыштарда 90^о бұрыштықта, алты цилиндрлі - 60^о бұрыштықта, сегіз цилиндрлі – 45^о бұрыштықта, ал жұдырықшаларды қайрап өңдеген кезде аздаған конусты етіп жасайды. Түрткіштердің 19 сфералық шеті мен жұдырықшаның конустық бетінің бір – бірімен жанасып айнауы, жұмыс барысында қолданылады.

Таратқыш біліктің қозғалтқыш қаңқасының ішіне орналастыруға қолайлы болу үшін, тірек мойындарының диаметрінің алдыңғы тірек мойнынан 4 бастап азайтып жасайды. Тірек мойындарының саны иінді біліктің тірек мойындарының санына тең болады. Таратқыш біліктің сырғыма төлкелері 8 болаттан жасалып, оның ішкі беті антифрикционды қорытпалармен қапталады. Таратқыш біліктің алдыңғы шетіне отын насосын іске қосатын штангаға 26 әсер ететін эксцентрик 5 орналасқан, ал артқы шетінде, оталдырғыштың үзгіш-таратқышы мен май насосының жетегінің корпусының 29 ішіндегі валиктің 27 тісті тегерішін айналдыратын тісті тегеріш 28 бар.

Таратқыш біліктің тісті дөңгелегінің 1 алдыңғы тірек мойындарының ортасына, қозғалтқыш қаңқасына бұрандамен бекітетін және білікті бойлық бағыттағы ығысуын болдырмау үшін кергіш сақина 3 мен тірек құйылмасы 2 орнатылған. Кергіш сақинаның 3 қалыңдығы тірек фланецтің 2 қалыңдығынан үлкен болуы, таратқыш біліктің остік саңылауы «жүруі» үшін қажет, ол 0,08 – 021 мм аралығында болуы тиіс. Таратқыш біліктің алдыңғы шетінің ойығына (ЗиЛ, ГАЗ–33-11 қозғалтқыштарында және т.б.) иінді біліктің айналу жиілігінің отадан тепкіш сезгісінің жетегі орнатылған, ол сақинамен 24 бекіткен білікшеден 22, серіппе 21 мен шайбадан 24 тұрады.

Таратқыш біліктің жетектері. Таратқыш білік тісті тегеріш, шынжырлы, ременьді жетектер арқылы іске қосылады. Жүк автомобильдерінің қозғалтқыштарында көбінесе тісті тегерішті беріліс қолданылады. Мұндай берілістің жетекші тегеріші 1 иінді біліктің алдыңғы шетіне, ал жетектегі тісті дөңгелегі 3 таратқыш біліктің алдыңғы шетіне орнатылған және бұрандалы сомынмен 25 бекітілген.

Жетектің тісті дөңгелектерінің бір – бірімен ілінісуі, иінді білік пен таратқыш біліктің белгіленген жағдайында, газ тарату фазасының дұрыс берілуі мен қозғалтқыштың жұмыс істеу тәртібін қамтамасыз етуі тиіс. Сондықтан қозғалтқышты жинастырған кезде, тісті дөңгелектерінің бір – бірімен ілінісуі (тісті дөңгелектің екі тісінің ортасындағы және тегеріштің тісінің үстіндегі) белгіге 2 сәйкес қойылады. Шуылының деңгейін төмендету үшін, тісті дөңгелектердің тістері қиғаш етіп, әртүрлі материалдардан жасалады. Иінді

біліктің тісті тегерішін болаттан, ал таратқыш біліктің тісті дөңгелегін – шойыннан(ЗиЛ, МАЗ қозғалтқыштарында) немесе текстолиттен (ГАЗ-33-12, УАЗ-3151-01 қозғалтқыштарында) жасайды.

«Москвич», ВАЗ (артқы жетекті) жеңіл автомобильдерінің қозғалтқыштарында газ тарату механизмдері иінді біліктен екі қатарлы төлкелі – роликті шынжыр 5 арқылы іске қосылып, иінді біліктің жетекші тегерішін 8, таратқыш білігінің тісті жұлдызшасын 4, тұтандырғыштың үзгіш-таратқышы мен май сорабының жетегінің валигінің тісті жұлдызшасын 7 біріктіріп айналдырып тұрады. Иінді біліктің айналу жиілігін жылдам өзгерткен кезде шынжырдың бойында тербеліс пайда болады, соны тыныштандыруға пластмассалы қалып 6 (тыныштандырғыш) қолданылады.

Қалыптың 6 қарама қарсы жағына тартқыш құрылғының табаны 9 (башмак) қойылған. Тартқыш табанның бір ұшы өске бекітіліп, ал екінші шетіне, табанды шынжырға жақындататын реттегіш механизм 10 орнатылған. Шынжыр реттегіш механизмнің сомынының 11 көмегімен тартылады. Алдыңғы жетекті ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 жеңіл автомобильдерінің қозғалтқыштарында, газ тарату механизмінің жетегі иінді білік пен таратқыш білікке орнатылған екі тісті шкивтен, тартқыш роликтен және тісті ременьнен тұрады. Бұл ременьмен салқындатқыш сұйықтығының сорабының шкиві де бірге айналады. Мұндай жетектің негізгі ерекшелігі жарты дөңгелекті тістері бар эластикалық тісті ремень болып табылады. Оны шыныталшықты қосып майға төзімді резинадан, тістерінің қажалу төзімділігін арттыру үшін эластикалық матамен қапталып жасалады.