книги из ГПНТБ / Шестопалов, К. С. Устройство и эксплуатация автомобиля учеб. пособие для призывников, обучающихся на водителя автомобиля 3-го кл

Рис. 7. Газораспределительные механизмы:

а — с нижним расположением клапанов; б — с верхним распо­

делительного вала, толкателей с направляющими втулками, клапанов, их направляющих втулок и пружин с деталями креп­ ления на стержнях клапанов. Если расположение клапанов верхнее, то имеются еще штанги и коромысла привода клапанов.

Действие газораспределительного механизма при нижних клапанах заключается в следующем. От коленчатого вала через пару распределительных шестерен вращение передается рас­ пределительному валу. Кулачок вращающегося распределитель­ ного вала приподнимает толкатель, установленный в направ­ ляющей секции или непосредственно в отверстии блока, тол­ катель через регулировочный болт 3 поднимает клапан, сжи­ мая пружину 4, а клапан, приподнимаясь, открывает отверстие канала блока. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок выпуклой частью сходит с толкателя, последний опускается и вместе с ним опускается клапан под действием пружины (см. рис. 7, а).

Газораспределительный механизм с верхним расположе­ нием клапанов действует следующим образом. При вращении распределительного вала движение от кулачка передается по­ следовательно на толкатель, штангу, регулировочный винт и

20

коромысло, которое другим концом нажимает на стержень кла­ пана и, сжимая пружину, опускает его вниз. При этом откры­ вается отверстие, соединяющее канал головки цилиндра с ка­ мерой сгорания.

Р а с п р е д е л и т е л ь н ы е ш е с т е р н и изготавливают косозубчатыми, что обеспечивает их бесшумную работу. Веду­

гателя ЗИЛ-130 кроме приводной шестерни установлена шес­ терня привода прерывателя-распределителя.

Осевое смещение распределительного вала, вызываемое косозубчатыми шестернями, воспринимается стальным флан­ цем, прикрепленным двумя болтами к передней стенке блока цилиндров.

Т о л к а т е л и двигателей ГАЗ-51 и ЗИЛ-164А представ­ ляют собой полые стержни с тарелками. В верхнюю часть тол­

выполненных непосредственно в блоке цилиндров. В двигате­ ле ЗИЛ-164А толкатели установлены в двух съемных направ­ ляющих секциях, которые не взаимозаменяемы. Передняя секция имеет маркировку в виде стрелки, направленной вперед.

21

а

Рис. 9. Механизм поворота клапана двигателя ЗИЛ-130:

а — установка и крепление выпускного клапана; б — начальное положение механизма; в — конечное рабочее положение механизма

1 — клапан; 2 — направляющая втулка; 3 и 7 — замочные кольца; 4 — кор­

13 — натрий; 14 — головка цилиндров; 15 — седло клапана

На двигателях 3M3-53 и ЗИЛ-130 толкатели плунжерного типа, стальные с наплавкой специального чугуна на торце. Штан­

пускные из жаропрочной стали — сильхрома. Выпускные кла­ паны двигателя ЗИЛ-164А составные: головка из жаропрочной стали, а приваренный к ней стержень — из хромистой стали.

Для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью голов­ ку впускного клапана изготовляют большего диаметра, нежели выпускного. На конце стержня клапана делают кольцевую вы­ тачку, в которую вставляют конусные сухари для крепления опорной тарелки клапанной пружины. Клапан устанавливают в чугунных или металлокерамических (двигатель 3M3-53) на­ правляющих втулках, запрессованных в блок или головку ци­ линдров.

22

Для лучшего охлаждения стержень выпускного клапана двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 имеет сверление, заполненное натрием, а тарелка клапана — жаропрочную наплавку посадоч­ ной фаски. Для повышения срока службы выпускные клапаны ЗИЛ-130 принудительно поворачиваются специальным меха­ низмом.

Скорость вращения клапана 30 об/мин при 3200 об/мин коленчатого вала.

Механизм поворота клапана состоит из неподвижного кор­ пуса 4 (рис. 9, а), шариков 5 с возвратными пружинами 12, расположенными в наклонных канавках корпуса, конической дисковой пружины 11, опорной шайбы 6, которая воспринимает давление клапанной пружины, и замочных колец 3 и 7. Весь ме­ ханизм установлен в специальном углублении, головки цилин­ дров — на направляющей втулке клапана. Опорная шайба и ди­ сковая пружина свободно надеты на корпусе.

При закрытом клапане давление клапанной пружины 8 че­ рез опорную шайбу передается на наружную кромку дисковой пружины (рис. 9, б), которая своей внутренней кромкой опира­ ется на заплечик корпуса. В это время пружины отжимают ша­ рики в крайнее положение. При открытии клапана давление клапанной пружины возрастает и коническая дисковая пружина начнет выпрямляться и поворачиваться вокруг шариков 5, В это время давление пружины передается на шарики (рис. 9, в), ко­ торые, перекатываясь по наклонным канавкам, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу 6, а вместе с ними клапанную пружину и клапан. Во время закрытия клапана давление клапанной пружины уменьшается, а дисковая пружина прекращает нажим на шарики и последние под дей­ ствием пружин возвращаются в исходное положение. По­ сле этого механизм снова готов к последующему повороту клапана.

С е д л а к л а п а н о в изготовляют из жаропрочного анти­ коррозийного чугуна и запрессовывают в гнезда блока или го­ ловки цилиндров. Рабочая фаска седла клапана имеет угол 45°, Седла впускных клапанов двигателей ЗИЛ-164А и ЗИЛ-130

укрепленную на конце стержня клапана g помощью конусных сухарей.

Т е п л о в о й з а з о р между стержнем клапана и болтом толкателя или носком коромысла устанавливают для обеспече­ ния плотного прилегания тарелки клапана к седлу, когда общая длина клапана увеличивается вследствие значительного его на­ грева при работе двигателя. Величины тепловых зазоров при­ ведены в табл. 3.

23

Регулировка теплового.зазора осуществляется регулировоч­ ным болтом толкателя или регулировочным винтом коромысла на холодном двигателе.

ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Чтобы получить от двигателя макси­ мальную мощность, необходимо обеспе­ чить хорошую очист­ ку цилиндра от про­ дуктов сгорания и большее наполнение их горючей смесью. Для этого клапаны открываются и за­ крываются с некото­ рым отклонением от мертвых точек.

Моменты откры­ тия и закрытия кла­ панов, выраженные в градусах угла по­ ворота коленчатого вала относительно мертвых точек, на­ зываются ф а з а м и г а з о р а с п р е д е - , л е н и я.

Впускной кла­ пан открывается в конце такта выпус­ ка, когда кривошип коленчатого вала не доходит до в. м. т.

24

на 9—24°, а закрывается в начале такта сжатия, когда криво­ шип коленчатого вала пройдет н. м. т. на 51—75°. Раннее откры­ тие и позднее закрытие впускного клапана обеспечивают лучшее наполнение цилиндра горючей смесью.

Выпускной клапан открывается в конце такта рабочего хода за 47—57° до н. м. т., что позволяет отработавшим газам начать выходить из цилиндра раньше под собственным избыточным давлением. Выпускной клапан закрывается в начале такта впус­ ка за 13—39° после в. м. т., что обеспечивает лучшую очистку цилиндра, так как отработавшие газы в это время будут про­ должать выходить по инерции.

Угол поворота коленчатого вала, на протяжении которого оба клапана в цилиндре открыты, называется перекрытием кла­ панов, величина перекрытия достигает 22—63° (рис. 10).

ПОРЯДОК РАБОТЫ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ

Для равномерной работы многоцилиндрового двигателя ра­ бочие ходы (вспышки) и другие такты в разных цилиндрах должны чередоваться через равный угол поворота коленчатого

Рис. 11. Схема порядка работы цилиндров шестицилиндрового ряд­ ного двигателя

25

кривошипов коленчатого вала (вид спереди)

26

Шестицилиндровые рядные двигатели ГАЗ-51 и ЗИЛ-164А имеют порядок работы 1—5—3—6—2—4 (рис. 11).

Всвязи с тем, что кривошипы коленчатого вала шестици­ линдрового двигателя расположены под углом 120°, происходит перекрытие тактов на 60°.

Ввосьмицилиндровых V-образных двигателях ЗИЛ-130 и 3M3-53 порядок работы цилиндров 1—5—4—2—6—3—7—8.

Перекрытие одноименных тактов происходит на 90°, так как кривошипы коленчатого вала располагаются под углом 90°. На­ пример, если в первом цилиндре происходит рабочий ход, то

ты в разных цилиндрах чередуются через 90°, за один оборот коленчатого вала происходит четыре рабочих хода, и поэтому восьмицилиндровые двигатели работают более плавно и устой­ чиво, нежели шестицилиндровые.

СИСТЕМА О Х Л А Ж Д Е Н И Я

При сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателя, как уже известно, развивается температура до 2500° С, вызывающая сильный нагрев и расширение деталей, отчего может проис­ ходить усиленный износ и даже заедание сопряженных деталей. Для отвода излишнего тепла и поддержания температуры дви­ гателя в пределах 85—90° служит система охлаждения.

На отечественных автомобилях (кроме автомобиля «Запо­ рожец») применяется жидкостная, герметически закрытая си­ стема охлаждения с принудительной циркуляцией при помощи центробежного насоса.

УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Всистему охлаждения входят: рубашка охлаждения блока

иголовки цилиндров, радиатор, патрубки, шланги, водяной на­ сос, термостат, водораспределительная труба (двигатели ГАЗ-51

иЗИЛ-164), вентилятор, жалюзи, указатель температуры воды с датчиком, спускные краники.

Система охлаждения работает следующим образом. После

пуска двигателя, когда клапан термостата закрыт, охлаждаю­ щая жидкость циркулирует по малому кругу. Центробежный на­ сос нагнетает жидкость в водораспределительную трубу, распо­ ложенную вдоль головки или блока цилиндров (двигатели

27

Тем перат ура Воды до 8 0 "

Температ ура Воды выше ВО"

.0

Рис. 13. Работа системы охлаждения:

а — циркуляция жидкости при закрытом клапане термостата; б — циркуляция жидкости при открытом клапане термостата; в — сердцевина радиатора

1 — ремень привода вентилятора; 2 — спускной краник радиатора; 3 — радиатор; 4 — пробка радиатора; 5 — вентилятор; 6 — перепуск­ ная трубка; 7 — крыльчатка водяного насоса; 8 — термостат; 9 — ци­ линдр; 10 — водораспределительная труба; 11 — рубашка головки цилиндров

ГАЗ-51 и ЗИЛ-164А) или через раструбы в рубашку блока левой и правой групп цилиндров (двигатели 3M3-53 и 66, ЗИЛ-130 и 131), затем жидкость поступает через рубашки ци­ линдров и головки, омывая термостат, и по перепускной трубке проходит обратно к насосу (рис. 13, а ) , минуя радиатор. По до­ стижении температуры жидкости 75—80° С клапан термостата открывается и жидкость начнет циркулировать через радиатор по большому кругу, что обеспечивает необходимый отвод тепла

(рис. 13, б).

Р а д и а т о р состоит из нижнего и верхнего бачков, серд­ цевины, патрубков, горловины с пробкой и пароотводной труб­ ки. Он служит для охлаждения жидкости путем отдачи тепла окружающему воздуху.

28

Сердцевина радиатора трубчатая и состоит из нескольких рядов плоских трубок, впаянных концами в верхний и нижний

бачки. На трубки нанизывают латунные пластины для увеличе­ ния охлаждающей поверхности (рис. 13, в).

Непосредственного сообщения с атмосферой радиатор не имеет, оно осуществляется через клапаны пробки (рис. 14) ра-

Рис. 14. Работа клапанов пробки радиатора

диатора. При таком устройстве пробки радиатора система ох­ лаждения называется закрытой.

Паровой клапан пробки открывается при повышении дав­ ления в системе охлаждения до 1,25—1,55 кг/см2 (у ЗИЛ-130 до 2 кг/см2), что соответствует температуре кипения воды 108— 110° С (у ЗИЛ-130 около 119°), при этом часть паров жидкости выходит из радиатора через пароотводную трубку.

Воздушный клапан пробки открывается при понижении дав­ ления в системе до 0,85—0,90 кг/см2. При этом через пароот­ водную трубку в радиатор входит атмосферный воздух, что предупреждает смятие трубок радиатора от дальнейшего пони­ жения давления, вызываемого конденсацией паров жидкости при остывании двигателя.

Ж а л ю з и служат для регулирования степени охлаждения жидкости в радиаторе и состоят из створок, расположенных впе­ реди сердцевины радиатора, и рукоятки управления, выведенной на передний щиток в кабину. При помощи рукоятки створки могут прикрываться, чем достигается снижение степени охлаж­ дения жидкости.

В о д я н о й н а с о с (рис. 15)— центробежный, укрепляют на передней стенке блока. Крыльчатку насоса устанавливают на одном валу с вентилятором. Для предупреждения подтекания жидкости на заднем конце вала в ступице крыльчатки помещен с а м о п о д ж и м н ы й с а л ь н и к , состоящий из резиновой манжеты с пружиной, обоймы и текстолитовой шайбы, которая плотно прижимается к торцу корпуса насоса. В корпусе насоса имеется отверстие, через которое вытекает жидкость наружу при износе деталей самоподжимного сальника, и контрольное отвер­ стие для выхода излишней смазки.

29