Схема грм с верхним расположением клапанов: Газорапределительный механизм

Содержание

Газорапределительный механизм



Газорапределительный механизм

2. ГРМ с верхним расположением клапанов

При нижнем расположении клапаны устанавливают в блоке ци­линдров, а при верхнем — в головке цилиндров.

Современные двигатели обычно имеют газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов, так как в этом случае камера сгорания получается компактной, улучшается на­полнение цилиндров, упрощается регулировка клапанов и значи­тельно уменьшаются потери теплоты с охлаждающей жидкостью (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, КамАЗ-5320,  ГАЗ-3110 «Вол­га», ВАЗ-2108 «Спутник»).

 

Рисунок 3 — Схема газораспределитель­ного механизма с верхним

расположением клапанов:

1 — седло; 2 — стержень клапана; 3 — направляющая втулка; 4 — стопорное кольцо; 5 — головка цилиндров; 6 — пружина; 7 — уплотнительный колпа­чок;      8 — тарелка; 9 — втулка; 10 — сухарики; 11 — коромысло; 12 — ось;                    13 — контргайка; 14 — регулировочный винт; 15 — штанга; 16 — толкатель;         17 — кулачок.

 

Распределительные валы при верхнем расположении клапанов могут быть установлены в блоке цилиндров — нижнее расположение (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, -4331, КамАЗ-5320) или на головке блока — верхнее расположение (однорядные двигатели автомобилей ВАЗ, «Москвич» и др.).

При верхнем расположении распределительного вала (рис. 4) отсутствуют толкатели и штанги, вследствие чего уменьшаются масса и инерционные силы клапанного механизма, что дает возможность увеличить частоту вращения коленчатого вала и уменьшить уровень шума при работе двигателя.

 

Рисунок 4 — Газораспределительные механизмы двигателей с верхним расположением распределительных валов автомобилей:

а — ВАЗ-2105, -2107 «Жигули»; б — «Москвич-21412»; в — ВАЗ-2108 «Спут­ник», ВАЗ-2109; г — ГАЗ-3110 «Волга»; 1 — клапан; 2 — головка цилиндров;                  3 — рычаги; 4 — кулачки; 5 — болт; 6 — контргайка; 7 — шпилечная пружина; 8, — сферический наконечник; 9 — коромысла; 10 — корпус распределительного вала; 11 — регулировочные шайбы; 12 — маслоотражательный колпачок;             13 — направляющая втулка; 14 — седло клапана; 15 — толкатель;                      16— гидротолкатель; 17 — распределительный вал; 18 — выпускной клапан с гидротолкателем; 19 — двойная пружина; h — тепловой зазор.

К конструктивным особенностям ГРМ форсированных двигателей можно отнеси: верхнее расположение клапанов и распределительного вала; ременный привод распределительного вала; отсутствие толкателей, штанг и коромысел; наличие гидрокомпенсаторов и четырех клапанов на один цилиндр.

     

 

Схема устройства и работа механизма газораспределения

В четырехтактных двигателях применяют клапанный механизм газораспределения, служащий для своевременной подачи в цилиндры воздуха (в дизелях) или горючей смеси (в карбюраторных двигателях) и для выпуска из цилиндров отработавших газов. Клапаны в определенные моменты открывают и закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров, т.е. обеспечивают сообщение цилиндров двигателя с впускным и выпускным трубопроводами. В изучаемых двигателях используют механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним положением распределительного вала.

Рис. Схема механизма газораспределения: 1 — ось коромысел; 2 — регулировочный винт; 3 — контргайка; 4 — стойка; 5 — штанга; 6 — толкатель; 7 — распределительный вал; 8 — шестерня распределительного вала; 9 — шестерня коленчатого вала; 10 — промежуточная шестерня; 11 — поршень; 12 — клапан; 13 — головка цилиндров; 14 — направляющая втулка; 15 — пружина клапана; 16 — коромысло

Механизм газораспределения состоит из:

  • впускных и выпускных клапанов с пружинами
  • передаточных деталей от распределительного вала к клапанам
  • распределительного вала
  • шестерни

Механизм работает следующим образом: коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал 7, каждый кулачок которого, набегая на толкатель 6, поднимает его вместе со штангой 5. Последняя, в свою очередь, поднимает один конец коромысла 16, при этом другой конец, двигаясь вниз, давит на клапан 12. Клапан опускается и сжимает пружину 15. Когда кулачок распределительного вала 7 сходит с толкателя 6, штанга 5 и толкатель опускаются, а клапан 12 под действием пружины «садится в седло» и плотно закрывает отверстие канала.

Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов и заполнения их свежим воздухом или горючей смесью клапаны открыты дольше, чем в простейшем двигателе. От степени наполнения цилиндров «свежим зарядом» и степени очистки их от отработавших газов во многом зависит мощность двигателя.

Для того чтобы в цилиндры двигателя поступило больше воздуха или горючей смеси, впускные клапаны должны открываться с опережением, т.е. до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). При большой частоте вращения коленчатого вала такт впуска повторяется часто, поэтому во впускном трубопроводе создается разрежение и воздух поступает в цилиндры двигателя, несмотря на то, что поршень некоторое время движется вверх. Поступление воздуха в цилиндры через открытый клапан продолжается по инерции и после того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку (НМТ). Впускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием. Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в угловых градусах поворота коленчатого вала, называют «фазами газораспределения».

Их можно изобразить в виде таблицы, либо в виде круговой диаграммы, как, например, на рисунке. За счет опережения открытия и запаздывания закрытия впускного клапана период впуска воздуха у двигателя ЗМЗ-53 продлевается от 180 до 268°.

Рис. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗМЗ-53

После закрытия впускного клапана происходят сжатие смеси и рабочий ход поршня. Выпуск отработавших газов из цилиндра, или открытие выпускного клапана, начинается до прихода поршня в НТМ, за 50° по углу поворота коленчатого вала. Выпускной клапан закрывается после прохода поршнем ВМТ. Продолжительность открытия выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала составляет 252°.

В конце такта выпуска и начале такта впуска оба клапана некоторое время открыты одновременно, что соответствует 46 по углу поворота коленчатого вала. Такое угловое перекрытие тактов клапанов способствует лучшей очистке цилиндра от отработавших газов в результате его продувки свежим воздухом.

Моменты открытия и закрытия клапанов у каждого двигателя различны и зависят от профиля кулачков распределительного вала, а также от величины зазоров между клапанами и коромыслами.

Типы и устройство газораспределительных механизмов

 

Какое назначение газораспределительного механизма в двигателе?

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры карбюраторного двигателя горючей смеси или воздуха (в дизельном двигателе) и выпуска отработавших газов из цилиндров в соответствии с протеканием рабочего цикла двигателя.

Какого типа газораспределительный механизм применяется на двигателях современных автомобилей отечественного производства?

На автомобильных двигателях отечественного производства применяется клапанный газораспределительный механизм с нижним или верхним расположением клапанов и установкой распределительного вала в блоке или в головке блока цилиндров. На большинстве двигателей в цилиндре устанавливают по два клапана: впускной, открывающий доступ горючей смеси или воздуха в цилиндр, и выпускной, открывающий выход отработавших газов из цилиндра.

На некоторых двигателях (спортивных, гоночных) автомобилей устанавливают два впускных и один выпускной клапаны, а иногда два впускных и два выпускных клапана. на каждый цилиндр. Управление клапанами осуществляется кулачками распределительного вала, который приводится во вращение от коленчатого вала с помощью шестерен или звездочек с цепным или ременным приводом.

Так как в течение рабочего цикла четырехтактного двигателя каждый из клапанов должен открыться по одному разу, то распределительный вал за два оборота коленчатого вала должен повернуться один раз. Следовательно, передаточное отношение между ними 2 : 1.

Как устроен и работает газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов?

Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (двигатели автомобилей ГАЗ-51, Г АЗ-52-04 и другие) состоит (рис.16) из распределительного вала 4 с кулачками 3 и шестерней 2, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 1, закрепленной на коленчатом валу; толкателей 5 с регулировочным болтом 7 и контргайкой 6; клапана 12 с пружиной 10, сухариками 9 и опорной конической шайбой 8; направляющей клапана 11 и седла клапана 13.

Рис.16. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов.

Работает такой механизм так. При вращении коленчатого вала крутящий момент от шестерни 1 передается шестерне 2, которая жестко закреплена на распределительном валу и вращает его. Распределительный вал, поворачиваясь, своим кулачком 3 воздействует на толкатель 5 и поднимает его, а он через регулировочный болт 7 воздействует на клапан 12 и открывает его. Пружина 10 при этом сжимается. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок, поворачиваясь, прекращает воздействовать на толкатель и клапан, а пружина, распрямляясь, закрывает клапан.

Для плотного закрытия клапана необходимо, чтобы между стержнем клапана и толкателем был тепловой зазор, величина которого устанавливается заводом-изготовителем. Обычно он находится в пределах 0,15-0,30 мм для впускного клапана и 0,20-0,40 мм для выпускного.

В процессе эксплуатации двигателя тепловой зазор может изменяться. Поэтому для его регулировки в торец толкателя ввернут, регулировочный болт 7 с контргайкой 6, а на самом толкателе выполнены лыски для удерживания толкателя, от проворачивания при регулировке зазора.

Как устроен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов?

На большинстве современных автомобильных двигателей применяется газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Это позволяет улучшить форму камеры сгорания, лучше наполнить цилиндры горючей смесью или воздухом, повысить степень сжатия и экономичность работы двигателя. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов при нижнем расположении распределительного вала (рис.17) состоит из распределительного вала 1 с кулачками 2 и опорными шейками 3; толкателя 4; штанги 5; коромысла 6 с регулировочным винтом 7 и контргайкой 8, установленных на оси 9; деталей 10 крепления пружины на стержне клапана, к которым относятся сухарики 11 с внешней конической поверхностью и внутренним буртиком, коническая втулка 12, опорная шайба 13 и маслоотражательный колпачок 14, изготовленный из маслостойкой резины; пружины 15, стремящейся удерживать клапан в закрытом положении; направляющей втулки 16; клапана 17; гнезда клапана 18.

Рис.17. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.

При сборке пружину сжимают и устанавливают маслоотражательный колпачок 14 (только для впускного клапана), опорную шайбу 13, коническую втулку 12 и сухарики 11 так, чтобы их буртик вошел в кольцевую выточку на стержне клапана. При отпускании пружины она, распрямляясь, давит на коническую поверхность втулки и сухариков, удерживаясь на стержне клапана. Вторым концом пружина упирается в головку блока через опорную шайбу.

Как работает, газораспределительный, механизм с верхним расположением клапанов?

При вращении распределительного вала 1 кулачок 2 воздействует на толкатель 4 и поднимает его, а он через штангу 5 передает усилие на коромысло 6, которое, поворачиваясь на оси 9, вторым своим концом давит на стержень клапана 17 и открывает его. Пружина 15 при этом сжимается.

При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок прекращает воздействовать на толкатель, и пружина, распрямляясь, плотно закрывает клапан в гнезде 18. Для регулировки теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом предусмотрен регулировочный винт 7 с контргайкой 8.

В чем особенность расположения деталей газораспределительного механизма V-образных двигателей?

На V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и других устанавливают один распределительный вал. Толкатели и штанги располагаются наклонно.

Может ли располагаться распределительный вал в головке блока цилиндров?

На двигателях автомобилей ВАЗ, «Москвич-2140» и других распределительный вал распложен непосредственно в головке блока цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала с помощью звездочек и цепи или специального зубчатого ремня. При этом толкатели и штанги отсутствуют, что позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 5000 об/мин и более при хорошем наполнении цилиндров горючей смесью.

На рисунке 18 показан газораспределительный механизм двигателя автомобиля «Москвич-2140», в котором клапаны располагаются в два ряда, что способствует лучшей очистке цилиндров от отработавших. газов и более полному их наполнению горючей смесью. Распределительный вал 4 установлен в головке блока на подшипниках и приводится во вращение от коленчатого вала 15 с помощью ведущей 10 и ведомой 13 звездочек, соединенных между собой втулочно-роликовой цепью 14 с натяжным устройством 11 и 12.

Рис.18. Газораспределительный механизм с цепным приводом.

Кулачки распределительного вала при вращении воздействуют непосредственно на коромысло 5 впускного клапана 9 или коромысло 3 выпускного клапана 1, открывая их. Закрываются клапаны с помощью пружин 8. В коромысла ввернуты регулировочные болты с контргайками 7. В нижней части коромысла установлены наконечники 2 из специальной стали для уменьшения износа.

Какие формы камер сгорания применяются на автомобильных двигателях и какое их влияние на рабочий цикл двигателя?

Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на рабочий процесс двигателя, а следовательно, на его мощность и экономичность. На двигателях с нижним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157К и другие) применяется Г-образная камера сгорания (рис. 19, а). В такой камере при сжатии создается интенсивное завихрение горючей смеси, повышающее скорость горения, что снижает появление детонации. Наличие узкой щели (1,5-2,0 мм) между сводом камеры и поршнем 1, когда он находится в ВМТ, способствует охлаждению горючей смеси, наиболее удаленной от свечи 2, что также снижает возможность появления детонации. Однако эта камера сгорания имеет и существенные недостатки: низкую степень сжатия (не более 6,5) и большую поверхность охлаждения, что ведет к усиленной теплоотдаче через стенки, а следовательно, к уменьшению мощности и экономичности двигателя. На последних моделях рядных двигателей с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, «Москвич-2140» и другие) применяется полусферическая (шатровая) камера сгорания (рис.19, б), а на V-образных двигателях (автомобили ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и других) – клиновая (рис. 19, в). Такие камеры имеют минимальную поверхность охлаждения и минимальные тепловые потери, что исключает появление детонации и позволяет повысить степень сжатия. Следовательно, повышается мощность и экономичность таких двигателей.

Рис.19. Формы камер сгорания:
а – Г-образная; б – полусферическая; в – клиновая; г – неразделенная.

На автомобильных дизельных двигателях обычно применяется неразделенная камера сгорания (рис.19, г). При этом головка блока цилиндров плоская, а углубление для камеры сгорания выполнено в днище поршня.

Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распыление впрыскиваемого форсункой 3 жидкого топлива, его испарение, смешивание с нагретым воздухом, образование горючей смеси и ее самовоспламенение с минимальными тепловыми потерями, что позволяет получить большую мощность двигателя.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Газораспределительный механизм»

вал, газораспределительный, газораспределительный механизм, двигатель, камера, клапан, механизм, толкатель, цилиндр

Смотрите также:

Газораспределительный механизм (ГРМ) — назначение, конструкция и устройство, принцип работы, типы газораспределительных механизмов

Назначение и характеристика

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации. Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

Рисунок 1 – Типы газораспределительных механизмов, классифицированных по различным признакам

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы про большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу, передаточные детали и распределительные валы с приводом.

В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.

Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.

На рисунке 2 представлен газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов, с верхним расположением распределительного вала с цепным приводом и с двумя клапанами на цилиндр. Он состоит из распределительного вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода распределительного вала, рычагов 11 привода клапанов, опорных регулировочных болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом

1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал – пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и выпускные). Внутри вала проходит канал, через который подводится масло от средней опорной шейки к другим шейкам и кулачкам. К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка 24 цепного привода. Вал устанавливается в специальном корпусе 13 подшипников, отлитом из алюминиевого сплава, который закреплен на верхней плоскости головки блока цилиндров. От осевых перемещений распределительный вал фиксируется упорным фланцем 12, который входит в канавку передней опорной шейки вала и прикрепляется к торцу корпуса подшипников.

Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапаны установлены в головке блока цилиндров в один ряд под углом к вертикальной оси цилиндров двигателя. Впускной клапан 1 для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью имеет головку большего диаметра, чем выпускной клапан. Он изготовлен из специальной хромистой стали, обладающей высокой износостойкостью и теплопроводностью. Выпускной клапан 22 работает в более тяжелых температурных условиях, чем впускной. Он выполнен составным. Его головку делают из жаропрочной хромистой стали, а стержень – из специальной хромистой стали.

Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.

Стержень клапана перемещается в чугунной направляющей втулке 4, запрессованной и фиксируемой стопорным кольцом 23 в головке блока цилиндров, обеспечивающей точную посадку клапана. На втулку надевается маслоотражательный колпачок 5 из маслостойкой резины. Клапан имеет две цилиндрические пружины: наружную 8 и внутреннюю 7. Пружины крепятся на стержне клапана с помощью шайб 6, тарелки 9 и разрезного сухаря 10. Клапан приводится в действие от кулачка распределительного вала стальным кованным рычагом 11, который опирается одним концом на регулировочный болт 18, а другим – на стержень клапана. Регулировочный болт имеет сферическую головку. Он ввертывается в резьбовую втулку 20, закрепленную в головке блока цилиндров и застопоренную пластиной 21, и фиксируется гайкой 19. Регулировочным болтом устанавливается необходимый зазор между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана, равный 0,15 мм на холодном двигателе и 0,2 мм на горячем двигателе (прогретом до 75…85 °C). Пружина 17 создает постоянный контакт между концом рычага привода и стержнем клапана.

Принцип работы

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя поочередно набегают на рычаги 11. Рычаги, поворачиваясь одним концом на сферических головках регулировочных болтов 18, другим концом воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин 7, 8 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с рычагов, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 17, а клапаны закрываются под действием пружин 7 и 8.

При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.

Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.

Привод распределительного вала

Особенностью привода распределительного вала (рисунок 3) является применение ременной передачи. Привод распределительного вала осуществляется через установленный на нем зубчатый шкив 4 ремнем 5 от зубчатого шкива 1 коленчатого вала. С помощью этого ремня также вращается зубчатый шкив 8 вала привода масляного насоса.

Рисунок 3 – Ременный привод распределительного вала

1, 4, 8 – шкивы; 2 – болты; 3 – ролик; 5 – ремень; 6 – кронштейн; 7 – пружина

Ремень – зубчатый, изготовлен из резины, армированной стекловолокном. Зубья ремня имеют трапециевидную форму. Ремень натягивается с помощью натяжного ролика 3, закрепленного на кронштейне 6. Натяжение ремня регулируют пружиной 7 на неработающем двигателе при ослабленных болтах 2 крепления кронштейна натяжного ролика. Привод распределительного вала работает без смазки и снаружи закрыт тремя пластмассовыми крышками.

Газораспределительный механизм двигателя, представленный на рисунке 4, состоит из распределительного вала 2 с двумя корпусами 1 подшипников, привода распределительного вала, толкателей 4, регулировочных шайб 3, направляющих втулок 6, клапанов 7, пружин 5 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 4 – Газораспределительный механизм (а) с верхним расположением распределительного вала и его привод (б):

1 – корпус; 2 – распределительный вал; 3 – шайба; 4 – толкатель; 5 – пружина; 6 – втулка; 7 – клапан; 8, 9, 11 – шкивы; 10 – ролик; 12 – ремень; 13 – ось

Распределительный вал чугунный, литой, пятиопорный. В задней части вала 2 находится эксцентрик для привода топливного насоса. Корпуса 1 подшипников распределительного вала отлиты из алюминиевого сплава. В них находятся верхние половины опор под шейки распределительного вала: две в переднем корпусе и три в заднем. Толкатели 4 клапанов – стальные, цилиндрические, передают усилия от кулачков распределительного вала на клапаны. В верхней части толкателей имеется гнездо для установки регулировочной шайбы. Регулировочные шайбы 3 – плоские, стальные, толщиной 3,00…4,25 мм с интервалом через каждые 0,05 мм. Подбором толщины этих шайб регулируется тепловой зазор между шайбой и кулачком распределительного вала. Клапаны 7 (впускной, выпускной) отличаются по конструкции и изготовлены из разных сталей. Впускной клапан имеет головку большего диаметра, чем выпускной. Он выполнен из хромоникельмолибденовой стали. Выпускной клапан – составной, сварен из двух частей. Головка клапана изготавливается из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали, а стержень – из хромоникельмолибденовой стали. Направляющие втулки 6 клапанов – чугунные, запрессовываются и фиксируются стопорными кольцами в головке блока цилиндров.

Пружины 5 (наружная, внутренняя) прижимают клапан к седлу и не дают ему отрываться от толкателя. Они также исключают возникновение резонансных колебаний деталей.

Привод распределительного вала производится через установленный на нем зубчатый шкив 11 ремнем 12 от зубчатого шкива 8 коленчатого вала. Этим же ремнем вращается зубчатый шкив 9 насоса охлаждающей жидкости. Ремень – зубчатый, резиновый, армирован стекловолокном. Зубья ремня имеют полукруглую форму. Ремень натягивается роликом 10, который вращается на эксцентриковой оси 13, установленной на шпильке, закрепленной в головке блока цилиндров. При повороте эксцентриковой оси относительно шпильки изменяется натяжение ремня. Привод распределительного вала работает без смазочного материала. Он закрыт двумя крышками – передней пластмассовой и задней стальной.

При вращении распределительного вала его кулачок набегает на шайбу 3 и толкатель 4. Толкатель действует на стержень клапана 7, преодолевает сопротивление пружин 5 и открывает клапан. При дальнейшем повороте кулачок сходит с толкателя, который возвращается в исходное положение под действием пружин 5, закрывающих клапан.

Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала

На рисунке 5 показан газораспределительный механизм двигателя с нижним расположением распределительного вала. Газораспределительный механизм верхнеклапанный, с шестеренным приводом и двумя клапанами на цилиндр.

Рисунок 5 – Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала

1 – распределительный вал; 2 – клапан; 3, 20 – втулки; 4 – пружина; 5 – коромысло; 6 – ось; 7 – винт; 8 – штанга; 9 – толкатель; 10, 11, 12 – шестерни; 13 – шейка; 14 – эксцентрик; 15 – кулачок; 16 – сухарь; 17, 19 – шайбы; 18 – колпачок

Механизм включает в себя распределительный вал 1, привод распределительного вала, толкатели 9, штанги 8 толкателей, регулировочные винты 7, ось 6 коромысел, коромысла 5, клапаны 2, направляющие втулки 3 клапанов и пружины 4 с деталями крепления.

Распределительный вал – стальной, кованый, имеет пять опорных шеек 13, кулачки 15 (впускные и выпускные), шестерню 12 привода масляного насоса и распределители зажигания, а также эксцентрик 14 привода топливного насоса. Вал установлен в блоке цилиндров двигателя на запрессованных биметаллических втулках, изготовленных из стали и покрытых изнутри слоем свинцовистого баббита.

Привод распределительного вала осуществляется через прикрепленную к его переднему концу ведомую шестерню 10, изготовленную из текстолита. Она находится в зацеплении с ведущей стальной шестерней 11, установленной на коленчатом валу. Обе шестерни выполнены косозубыми для уменьшения шума и обеспечения плавной работы. Передаточное отношение шестеренного привода – отношение числа зубьев ведущей шестерни к числу зубьев ведомой шестерни – равно 1:2, т.е. ведомая шестерня 10 имеет в два раза больше зубьев, чем ведущая шестерня 11. Это необходимо для того, чтобы за два оборота коленчатого вала распределительный вал совершал один оборот, обеспечивая за полный цикл двигателя открытие впускного и выпускного клапанов каждого цилиндра по одному разу.

Толкатели 9 служат для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам 8. Они изготовлены из стали, и их торцы, соприкасающиеся с кулачками, выполнены сферическими и наплавлены отбеленным чугуном для уменьшения изнашивания. Внутри толкатели имеют сферические углубления для установки штанг. Толкатели перемещаются в направляющих отверстиях блока цилиндров.

Штанги 8 передают усилие от толкателей к коромыслам 5. Они изготовлены из алюминиевого сплава, и на их концы напрессованы стальные наконечники.

Коромысла 5 предназначены для передачи усилия от штанг к клапанам. Коромысла стальные, имеют неравные плечи для уменьшения высоты подъема толкателей и штанг, в их короткие плечи ввернуты винты 7 для регулирования теплового зазора. Коромысла установлены на втулках на полой оси 6, закрепленной в головке цилиндров.

Клапаны 2 изготовлены из легированных жаропрочных сталей. Для лучшего наполнения цилиндров двигателя горючей смесью диаметр головки у впускного клапана больше, чем у выпускного.

Пружины 4 изготовлены из рессорно-пружинной стали. Деталями их крепления являются шайбы 17 и 19, сухари 16 и втулки 20. Резиновые маслоотражательные колпачки 18, установленные на впускных клапанах, исключают проникновение масла через зазоры между направляющими втулками и стержнями впускных клапанов.

Работа механизма

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки поочередно набегают на толкатели 9 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Усилие от толкателей 9 через штанги 8 передается к коромыслам 5, которые, поворачиваясь на оси 6, воздействуют на стержни клапанов 2, преодолевают сопротивление пружин 4 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с толкателей, которые вместе со штангами и коромыслами возвращаются в исходное положение под действием пружин, закрывающих также клапаны.

Другие статьи по двигателю

Грм с нижним расположением распредвала

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

  • распределительный вал
  • впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
  • привод распределительного вала
  • также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).

У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.

Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.

При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.

Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.

Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.

Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.

Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.

Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:

Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.

Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.

Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

Назначение. Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для своевремен­ного открытия и закрытия клапанов. Он обеспечивает наполнение цилиндров двигателя го­рючей смесью или воздухом, выпуск отработавших газов и герметичность камер сгорания.

Классификация ГРМ. Газораспределительные механизмы классифицируются по сле­дующим основным признакам:

– по расположению клапанов – с верхним (рис. 96, в) и с нижним (рис. 9а) расположе­нием;

– по расположению распределительного вала с верхним (рис. 9в) и с нижним (рис, 9а, б) расположением;

– по количеству клапанов на один цилиндр 2-, 3-, 4-, 5-клапанные.

Устройство ГРМ (табл. 4). Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и с нижним расположением распределительного вала состоит из следующих эле­ментов (рис. 10): шестерня привода распредвала; втулки опорных шеек распредвала; толкатели; коромысла; регулировочные винты; впускные и выпускные клапаны; тарелки клапанных пружин; седла клапанов; стопорные полукольца клапанов (сухари): распределительный вал; упорный фланец; штанги толкателей; оси коромысел; распорные пружины; клапанные пружины; направляющие втулки; маслосъемные колпачки.

Конструкция ГРМ, имеющего верхнее расположение распределительного вала, отлича­ется от рассмотренного отсутствием толкателей и штанг. Привод распределительного вала осуществляется через цепную передач, поэтому конструкция ГРМ этого типа включает в себя цепь привода, а также натяжное устройство и успокоитель цепи (рис. 11).

В конструкции ГРМ с нижним расположением клапанов отсутствуют коромысла, оси коромысел и распорные пружины (рис. 9а).

Принцип действия ГРМ (рис. 96). Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала через блок шестерен, зубчатоременную или цепную передачи. Передача обеспечивает частоту вращения распределительного вала в два раза меньшую, чем частота вращения коленчатого вала. При вращении распределительного вала кулачок 10, воздейст­вует на толкатель 9 и поднимает его; толкатель передает воздействие через штангу 18 на ко­роткое плечо коромысла 15; это плечо коромысла поднимается, а противоположное опуска­ется (так как коромысло поворачивается на оси) и давит на клапан 2. Клапан под этим воз­действием опускается вниз и открывает впускное или выпускное окно. Закрытие клапана происходит при прекращении воздействия кулачка на толкатель (когда выступ кулачка сбе­гает с толкателя). Закрытие обеспечивается за счет упругости клапанной пружины 4 и проис­ходит в обратном порядке.

Фазы газораспределения. Под фазами газораспределения понимают момента начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого ва­ла относительно мертвых точек. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов вы­пускной клапан должен открываться до достижения поршнем НМТ, а закрываться после прохождения ВМТ. С целью лучшего наполнения цилиндров смесью впускной клапан дол­жен открываться до достижения поршнем ВМТ, а закрываться после прохождения НМТ. Пе­риод, в течение которого одновременно открыты оба клапана (впускной и выпускной), назы­вают фазой перекрытия клапанов. Фазы газораспределения конкретных двигателей изобра­жают в виде круговой диаграммы (рис. 12) или представляют в виде таблиц.

Детали ГРМ:

Деталь Назначение Устройство Материал
Распределительный вал (рис. 10) Обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов Опорные шейки, кулачки, фланец для уста­новки шестерни привода, эксцентрик при­вода топливного насоса, шестерня привода масляного насоса Легированная сталь или чугун
Привод распредели­тельного вала (рис. 11) Передает вращение от коленчатого вала на распределительный вал

I. Блок шестерен.

II. Ведущая и ведомая звездочки, цепь.

III. Ведущий и ведомый шкивы, зубчатый ремень

Толкатели 9 (рис. 9) Передает усилие от кулачка распредвала к штанге Втулка, рычаг, пята, ролик, ось ролика Сталь или чугун Штанга толкателя 19 (рис. 10) Передает усилие от толкателя на коромыс­ло Полый цилиндр со сферообразными нако­нечниками Сталь или дюралю­миний Коромысло 15 (рис.9) Передает усилие от штанги или распредва­ла к клапану Неравноплечий рычаг со ступицей Чугун Ось коромысел 13 (рис 10), 17 (рис. 9) Поддерживает коромысла Полый стержень с заглушками на торцах и сверлениями для прохода масла к коромыс­лам Сталь Клапаны 2 (рис. 9) Открывает и закрывает впускные и выпу­скные каналы Стержень, тарельчатая головка Жаропрочная сталь Подвеска и уплотне­ние клапанов (рис. 9) Обеспечивает подвижную установку кла­панов в головке блока и предотвращает попадание масла по стержням клапанов в камеры сгорания

Направляющие втулки в головке блока, клапанные пружины, опорные и упорные шайбы, маслосьемные колпачки или кольца, сухари

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 1872 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Основа нормального функционирования двигателя – это слаженная работа всех его механизмов и систем. Одним из таких важных составляющих силового агрегата является газораспределительный механизм, который отвечает за подачу воздуха во все цилиндры машины и вывод выхлопных газов.

Назначение и принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла. Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их. Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.

Классификация газораспределительных механизмов

Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:

  1. В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
  2. В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
  3. В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
  4. От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.

Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей. Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами. Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.

При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.

Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя. Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов. Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.

Устройство ГРМ

Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере. В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу. Каждый кулачек соответствует одному клапану.

2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.

Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров. Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло. Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.

Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора. Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок. Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.

3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.

4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала. Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных. Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.

Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.

Фазы газораспределения

Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ. Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.

Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности. При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения. Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.

Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.

Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.

Возможные неисправности ГРМ

Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:

  1. Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
  2. Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
  3. Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
  4. Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.

ГРМ двигателя автомобиля

Механизм газораспределения служит для осуществления своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (например, бензина и воздуха) и выпуска отработавших газов. В головке блока цилиндров помещаются минимум два клапана – впускной и выпускной. Клапаны приводятся в движение деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь или воздух; через выпускной клапан выходят отработавшие газы в атмосферный воздух через систему выпуска.

Устройство и принцип действия механизма газораспределения

В бензиновых и дизельных двигателях применяется механизм газораспределения клапанного типа, сейчас уже, в основном, с верхним расположением клапанов. Это значит, что клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, как показано на рисунке 4.8.

Так, при верхнем расположении клапаны с пружинами и деталями их крепления установлены в направляющих втулках в головке блока цилиндров, в которой также отлиты впускные и выпускные каналы.


Рисунок 4.8 Головка блока цилиндров с газораспределительным механизмом.

Усилие от кулачков распределительного вала, расположенного здесь же – в головке блока, к клапанам передается с помощью толкателей и/или коромысел. Коромысла установлены шарнирно на оси, закрепленной на головке блока. Клапаны на головке закрыты крышкой.

 О тепловом зазоре

Между стержнем клапана, толкателем или концом коромысла газораспределительного механизма должен быть зазор (так называемый тепловой зазор), который необходим для компенсации удлинения стержня клапана при его нагревании без нарушения плотности посадки клапана в гнезде. Другими словами, если бы не было зазора, грубо говоря, между кулачком распредвала и клапаном, то от нагрева до высокой температуры, клапан увеличился бы в длину и перестал бы плотно прилегать к седлу в головке блока цилиндров.

Величина зазора для двигателей разных марок устанавливается для впускных клапанов в холодном состоянии в пределах 0,15—0,30 мм, а для выпускных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — в пределах 0,20—0,40 мм. Однако же, у некоторых производителей зазор может быть таков, что не попадет в указанные диапазоны.

Для регулировки величины этого зазора в механизме предусмотрены регулировочные устройства. Хотя слово «устройство» слишком громкое для регулировочного болта и стопорной гайки (Рисунок 4.9) или шайб различной толщины (Рисунок 4.10).


Рисунок 4.9 Регулировка теплового зазора с помощью болта.


Рисунок 4.10 Регулировка теплового зазора с помощью шайб
(А – головка блока цилиндров без распределительного вала;
Б – головка блока цилиндров с распределительным валом).

Сейчас очень распространена конструкция с гидравлическими компенсаторами, которые под давлением масла подводят коромысло или толкатель к кулачку распределительного вала, убирая тем самым негативное последствие теплового зазора, а именно — удар кулачка о толкатель во время работы. Но стоит упомянуть, что установка гидрокомпенсаторов удорожает конструкцию головки блока цилиндров и повышает свои требования к качеству используемого моторного масла и к частоте его замены, поскольку масляные каналы компенсатора могут забиваться продуктами износа.

Примечание
Более подробно о гидрокомпенсаторах приведено ниже.

 Предварительно о распределительном вале

Примечание
Почему предварительно? Потому что для целостности восприятия данного раздела о распределительном вале необходимо сказать несколько слов, а более подробное описание данной детали будет дано ниже.

Правильность чередования различных тактов в цилиндрах двигателя достигается соответствующим расположением кулачков на распределительном валу, а также правильностью установки зацепления распределительных шестерен/шкивов с приводной шестерней/шкивом коленчатого вала.

В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, что происходит за каждый оборот распределительного вала. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала, либо же шкив по диаметру должен быть в два раза больше шкива коленчатого вала.

Фазы газораспределения четырехтактного двигателя

Для лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием. Иначе говоря, впускной клапан может закрываться после того, как поршень пройдет НМТ, а выпускной — закрываться после ВМТ.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах, соответствующих величинам углов поворотов кривошипа коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Фазы газораспределения могут быть нанесены на круговую диаграмму, называемую диаграммой газораспределения, как показано на рисунке 4.11.

Пожалуй, будет проще показать это на примере. Так, если говорят, что клапан открывается за 5 градусов до ВМТ, значит клапан начал открываться в то время, когда кривошип коленчатого вала, к которому присоединен шатун поршня, находился за 5 градусов до верхней мертвой точки.


Рисунок 4.11 Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя.

Впускной клапан начинает открываться немного раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в разных диапазонах. Зачастую закрытие впускного клапана происходит с определенным запаздыванием, когда поршень перейдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие некоторого разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.

Примечание
Однако стоит отметить, что существует как минимум два цикла, именуемых циклами Миллера и Аткинсона, при которых впускной клапан закрывается не так, как на обычных ДВС.

Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала; продолжительность впуска при этом увеличивается, и цилиндр более полно заполняется свежим зарядом.

Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.

При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением, быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре газы. Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень перейдет ВМТ. Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе. Таким образом, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.

Примечание
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно открыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и гнездами, возможность утечки горючей смеси исключена. Перекрытие клапанов необходимо для дополнительной продувки цилиндра с целью лучшей наполняемости свежим зарядом.

Некоторое уменьшение давления газов на поршень, происходящее при рабочем ходе вследствие раннего открытия выпускного клапана, и потеря части работы газов при этом восполняются тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не испытывает большого сопротивления от газов, оставшихся в небольшом количестве в цилиндре.

Изменение фаз газораспределения

С развитием технологий перед конструкторами и инженерами открылись серьезные перспективы в повышении эффективности работы двигателя – увеличение мощности с одновременным снижением расхода топлива стало новым трендом в автомобильной промышленности. Для того, чтобы оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания, необходимо подстраивать фазы газораспределения под все режимы нагрузки – от холостого хода до полной нагрузки.

Примечание
Обороты холостого хода — это минимальные обороты, при которых двигатель может работать устойчиво без нагрузки. Вы запустили двигатель, при этом никакого движения и воздействия на педаль газа не происходит.

А как изменять фазы газораспределения? — Проворачивать распределительный вал относительно коленчатого вала, изменяя тем самым моменты открытия клапанов. Прибавим к этому управление опережением зажигания* и это даст возможность управлять началом и концом тактов двигателя и позволило настолько оптимизировать работу ДВС, что показатели мощности и расхода топлива улучшились многократно.

Примечание
* Опережение зажигания. Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания должен изменяться, что реализуется с помощью распределителя зажигания или электронного блока управления двигателя (подробнее об этом рассмотрено в главе 10 «Электрооборудование и электросистемы», раздел 10.4 «Система зажигания»).

Суть системы проста. На распределительный вал (или валы) устанавливается специальный механизм, на внешней части которого есть звездочка для приводной цепи от коленчатого вала. Механизм этот устанавливается так, что может проворачивать распределительный вал в сторону опережения или запаздывания, в зависимости от режима работы двигателя.

Если говорить более подробно, то работа механизма изменения фаз газораспределения (фазовращателя) происходит, как описано ниже.

Коленчатый вал через приводную цепь вращает фазовращатель, который установлен на распределительном валу. В момент, когда необходимо сместить время открытия клапанов в сторону запаздывания или опережения, фазовращатель проворачивает распредвал в соответствующую сторону.


Рисунок 4.12 Внешний вид фазовращателя.

Фазовращатели, в основном, устанавливают на впускной распределительный вал (вал, который открывает только впускные клапаны), но сейчас все чаще данные механизмы монтируют на оба распредвала – впускной и выпускной.

Изменяемая высота клапана

В современных бензиновых двигателях количество топливной смеси регулируется с помощью дроссельной заслонки – заслонка открывается, поступает больше воздуха, в соответствии с этим впрыскивается больше топлива. Воздух, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси, пока доберется до цилиндра, преодолеет несколько весьма неприятных препятствий: воздушный фильтр, дроссельную заслонку, клапаны, а это все потери, которые напрямую влияют на мощность ДВС. Попробуйте сами подышать в противогазе не с угольным а с бумажным фильтром… Вот так и двигателю «тяжело дышать». Одно из препятствий на пути воздуха, от которого мечтали избавиться конструкторы, это дроссельная заслонка. Однако как регулировать количество впускаемого воздуха? Решение снова было связано с клапанами. Пришли к тому, что необходимо регулировать высоту клапана. Были системы со ступенчатым регулированием высоты клапана, а именно: клапан открывался только на три разные высоты. Затем придумали систему бесступенчатого открытия клапанов с диапазоном открытия от 1 мм до 10 мм. Это позволило избавиться от дроссельной заслонки – двигателю стало легче «дышать». Однако избавление от дроссельной заслонки изменением высоты открытия клапанов не является самоцелью. Контроль над работой клапанов позволяет еще больше отточить работу четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Детали клапанной группы

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления (они же — «сухари»). Все описанное приведено на рисунке 4.13.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в головке блока цилиндров. Основными элементами клапана являются тарелка и стержень.

Тарелка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу.

Стержень клапана отшлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют тарелки различных диаметров (зачастую, больший — у впускного клапана) или отличаются специальными метками.


Рисунок 4.13 Клапанный механизм.

Седло клапана (на рисунке 4.13) представляет собой металлическое кольцо цилиндрической формы с обработанной под углом 45 градусов рабочей поверхностью (той самой, к которой прилегает тарелка клапана). Седла клапанов запрессованы в головку блока цилиндров. Существуют конструкции с заменяемыми седлами и с седлами, запрессованными наглухо.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в седло. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.


Рисунок 4.14 Клапан.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухарями, которые входят в выточку на стержне клапана. Иногда на клапан устанавливают две пружины: пружину меньшего диаметра — внутрь пружины большего диаметра. Это делается для того, чтобы избежать резонанса пружины на определенных частотах работы двигателя, а также для подстраховки на случай поломки пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это исключает вероятность возникновения вибрации пружины и ее поломки при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин их подбирают таким образом, чтобы направление навивки их витков было выполнено в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят маслосъемные колпачки.

Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка распределительного вала на стержень клапана или на штангу. Дело в том, что передавать усилие от кулачка распредвала лучше именное через промежуточное звено – толкатель. Поскольку при длительной работе элементы клапанного механизма изнашиваются и, когда приходит время замены чрезмерно износившихся деталей, проще заменять небольшой толкатель, нежели целый распредвал или клапаны.


Рисунок 4.15 Головка блока цилиндров с элементами газораспределительного механизма.

Как было отмечено выше, сейчас получили широкое распространение так называемые гидрокомпенсаторы. «Гидро», потому что работают за счет давления моторного масла, а «компенсаторы», так как компенсируют или, проще говоря, сводят на нет зазор между кулачком распределительного вала и толкателем во время работы.

Толкатели в большинстве двигателей устанавливают без втулок непосредственно в отверстия приливов головки блока цилиндров. В некоторых двигателях для толкателей имеются направляющие втулки, отлитые секцией на несколько цилиндров.

Коромысло. Изменяет направление передаваемого движения. Устанавливают зачастую, когда распределительный вал один, а клапанов на цилиндр два или четыре, но расположены они особым образом (смотрите рисунок 4.16). Коромысла устанавливают на бронзовых втулках или без втулок на осях, которые при помощи стоек закреплены на головке блока. Одно плечо коромысла располагается над стержнем клапана, а другое — под или над кулачком распределительного вала. Для регулировки зазора между стержнем клапана и коромыслом в конец коромысла вкручен регулировочный винт с контргайкой.


Рисунок 4.16 Привод клапанов через коромысло.

Распределительный вал и его привод

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные и выпускные кулачки (смотрите рисунок 4.17) и опорные шейки*.


Рисунок 4.17 Газораспределительный механизм в сборе.

Примечание
* На рисунке 4.17 опорные шейки не показаны, так как изображение схематическое и приведено для предварительного ознакомления. Получить представление о внешнем виде распределительных валов можно из рисунка 4.18.

Кулачки изготавливают как одно целое с валом. Однако существуют сборные конструкции, когда кулачки напрессовывают на вал.

Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей в зависимости от количества клапанов имеются два и более кулачков: впускных и выпускных. Форма кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки для каждого цилиндра (например, впускные) располагают в четырехцилиндровых двигателях под углом 90°, в шестицилиндровых — под углом 60° и в восьмицилиндровых — под углом 45°. Разноименные кулачки (впускные и выпускные) устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала.


Рисунок 4.18 Головка блока цилиндров с распределительными валами.

 Как распредвал приводится во вращение?

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала разными способами. Самыми распространенными являются: цепной и ременной привод, реже используется шестеренный.

Цепной привод. На конце коленчатого и распределительного валов устанавливают звездочки (как на велосипеде) и надевают приводную цепь. Для того чтобы исключить биение цепи, дополнительно устанавливают успокоитель, который представляет собой длинную планку, по которой перемещается цепь. Обычно с другой стороны устанавливают направляющую натяжителя цепи. Цепной привод можно изучить так же на рисунках 4.19 и 4.20.


Рисунок 4.19 Схема цепного привода газораспределительного механизма.


Рисунок 4.20 Пример цепного привода газораспределительного механизма.

Ременной привод. На коленчатый и распределительный валы устанавливаются зубчатые шкивы, чем-то напоминающие звездочки, однако намного шире их. На эти зубчатые шкивы надевается зубчатый ремень. Для удобства снятия и установки приводного ремня устанавливают натяжитель ремня (часто автоматический). Пример привода распределительного вала (или валов) с помощью зубчатого ремня приведен на рисунках 4.21 и 4.22.


Рисунок 4.21 Схема ременного привода газораспределительного механизма.


Рисунок 4.22 Пример ременного привода газораспределительного механизма.

Шестеренный привод. Привод распределительного вала осуществляется от шестерни на коленчатом валу через ряд промежуточных шестерен или напрямую, как показано на рисунке 4.23.


Рисунок 4.23 Шестеренный привод газораспределительного механизма.

Отключаемые клапаны

В погоне за экономичностью конструкторы решали одну из беспокоящих их проблем: что делать, когда двигатель, работая, использует всего 15–20 % своей мощности. Такое бывает, когда мы стоим, например, в пробке или едем по трассе на крейсерской скорости.

Примечание
Крейсерская скорость – скорость, при которой достигаются оптимальные показатели топливной экономичности. Термин, конечно, более подходящий для авиационной промышленности, однако, если мы едем по магистрали на пятой, а то и шестой передаче, то он вполне применим и в этой отрасли.

А если мощность используется не вся, то зачем работать всем цилиндрам двигателя? Что, если взять и отключить, например, на стоящем в пробке автомобиле, два из четырех цилиндров.

Ведь пары цилиндров вполне хватит для того, чтобы двигатель работал на холостых оборотах. В оставшиеся два цилиндра перестают подавать топливо и, чтобы они попросту не перекачивали воздух по впускному и выпускному коллектору, закрывают впускные и выпускные клапаны. Для выполнения такой незамысловатой операции придумали относительно простое решение: на распределительном вале рядом с обычными кулачками расположили кулачки с «нулевой высотой», то есть они никак не воздействуют на толкатель клапана.

Так при нормальной работе распределительный вал вращается и все клапаны выполняют свое назначение, а когда возникает необходимость в отключении клапанов, открывается специальный клапан, через который моторное масло под давлением, воздействуя на распределительный вал, смещает его в направлении продольной оси; кулачки с обычным профилем как открывали, так и открывают клапаны, а там где кулачки имеют «нулевую высоту», они просто-напросто не достают до клапанов, и те, в свою очередь, стоят неподвижно.

Примечание
Различные фирмы в разные времена предложили несколько схем реализации описанной выше операции по отключению части клапанов. Выше приведен лишь один из способов.

Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов

Основа нормального функционирования двигателя – это слаженная работа всех его механизмов и систем. Одним из таких важных составляющих силового агрегата является газораспределительный механизм, который отвечает за подачу воздуха во все цилиндры машины и вывод выхлопных газов.

Назначение и принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла. Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их. Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.

Классификация газораспределительных механизмов

Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:

  1. В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
  2. В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
  3. В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
  4. От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.

Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей. Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами. Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.

При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.

Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя. Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов. Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.

Устройство ГРМ

Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере. В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу. Каждый кулачек соответствует одному клапану.

2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.

Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров. Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло. Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.

Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора. Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок. Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.

3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.

4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала. Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных. Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.

Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.

Фазы газораспределения

Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ. Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.

Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности. При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения. Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.

Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.

Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.

Возможные неисправности ГРМ

Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:

  1. Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
  2. Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
  3. Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
  4. Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

  • распределительный вал
  • впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
  • привод распределительного вала
  • также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).

У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.

Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.

При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.

Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.

Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.

Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.

Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.

Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:

Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.

Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.

Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Существуют двигатели с двумя распредвалами в головке цилиндров (в многоклапанных ДВС). Один используется для управления впускными клапанами, второй – выпускными. Такая конструкция называется DOHC (Double Overhead Camshaft). Если распредвал один, то такой ГРМ именуется SOHC (Single OverHead Camshaft). Распредвал вращается на цилиндрических шлифованных опорных шейках.

Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных). Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема.

Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала — зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше. Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия.

При обрыве ремня распредвал останавливается, а коленвал продолжает вращаться. Чем это грозит? В простых двухклапанных моторах, где, как правило, поршень конструктивно не достает до головки открытого клапана, ремонт ограничивается заменой ремня. В современных многоклапанных двигателях при обрыве ремня поршни ударяются о клапана, «зависшие» в открытом состоянии. В результате сгибаются стержни клапанов, а также могут разрушиться направляющие втулки клапанов. В редких случаях разрушается поршень.

Еще тяжелее при обрыве ремня приходится дизелям. Так как камера сгорания у них находится в поршнях, то в ВМТ у клапанов остается очень мало места. Поэтому при зависании открытого клапана разрушаются толкатели, распредвал и его подшипники, велика вероятность деформирования шатунов. А если обрыв ремня произойдет на высоких оборотах, возможно даже повреждение блока цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленвала. За это время должны последовательно открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал должен вращаться в два раза медленнее коленвала, а, следовательно, шестерня распредвала всегда в два раза больше шестерни коленвала. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При такте впуска, когда поршень движется от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, рабочего хода и выпуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, для правильной установки на шестернях ГРМ делают метки.

Привод клапанов может осуществляться разными способами. При нижнем расположении распредвала, в картере двигателя, усилие от кулачков передается через толкатели, штанги и коромысла. При верхнем расположении возможны три варианта: привод коромыслами, привод рычагами и привод толкателями.

Коромысла (другие названия – роликовый рычаг или рокер) изготавливают из стали. Коромысло устанавливают на полую ось, закрепленную в стойках на головке цилиндров. Одной стороной коромысла упираются в кулачки распредвала, а другой воздействуют на торцевую часть стержня клапана. В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрической пружины. Во время работы двигателя в связи с нагревом клапанов их стержни удлиняются, что может привести к неплотной посадке клапана в седло. Поэтому между стержнем клапана и носком коромысла должен быть определенный тепловой зазор.

Во втором варианте распредвал располагается над клапанами, и приводит их в действие посредством рычагов. Кулачки распределительного вала действуют на рычаги, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его. Регулировочный болт ввернут во втулку головки цилиндров и стопорится контргайкой. Существуют ГРМ, в которых между рычагом и клапаном устанавливается гидрокомпенсатор. Такие механизмы не требуют регулировки зазора.

И, наконец, при третьем варианте привода распределительный вал при вращении воздействует непосредственно на толкатель клапана. Существует три варианта исполнения толкателей – механические (жесткие), гидротолкатели (гидрокомпенсаторы) и роликовые толкатели. Первый тип в современных моторах практически не используется, в связи с большой шумностью работы и необходимостью частой регулировки зазора клапанов. Второй тип наиболее широко применяется, так как не требует настройки и регулировки теплового зазора, а работа отличается мягкостью и гораздо меньшим шумом. Гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Работа гидрокомпенсатора основана на свойстве несжимаемости моторного масла, которое постоянно заполняет его внутреннюю полость и перемещает поршень при появлении зазора в приводе клапана.

Роликовые толкатели чаще всего применяются в спортивных и форсированных двигателях, так как позволяют улучшить динамические характеристики автомобиля за счет снижения трения. В месте контакта с кулачком распредвала у них находится ролик. Поэтому кулачок не трется, а катится по толкателю. Вследствие этого роликовые толкатели выдерживают более высокие нагрузки и обороты, а также позволяют обеспечить более высокий подъем клапанов. Недостатки – большая стоимость и вес, а, значит, и большие нагрузки на детали ГРМ.

Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов. Клапан состоит из головки и стержня. Головка клапана имеет узкую, скошенную под определенным углом, фаску. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла. Для этой цели их взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют неодинаковый диаметр. Для лучшего наполнения цилиндров свежей горючей смесью диаметр головки впускного клапана делают больше. Клапаны во время работы двигателя нагреваются неодинаково. Выпускные клапаны, контактирующие с отработанными газами, нагреваются больше. Поэтому их изготавливают из жароупорной стали.

Стержень клапана цилиндрической формы в верхней части имеет выточку для деталей крепления клапанной пружины. Стержень выпускного клапана — полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Стержни клапанов помещают в направляющих втулках, изготовленных из чугуна или металлокерамики. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.

Клапан прижимается к седлу при помощи цилиндрической стальной пружины. Кроме того, пружина не дает возможности клапану отрываться от коромысла. Пружина имеет переменный шаг витков, что необходимо для устранения ее вибрации. Другой вариант борьбы с вибрацией — установка двух пружин меньшей жесткости, имеющих противоположную навивку. Пружина одной стороной упирается в шайбу, расположенную на головке цилиндров, а другой – в упорную тарелку. Упорная тарелка удерживается на стержне клапана при помощи двух конических сухарей, внутренний буртик которых входит в выточку стержня клапана. Для уменьшения проникновения масла по стержням клапанов в камеру сгорания двигателя на стержни клапанов надеты маслоотражательные колпачки.

В теории открытие и закрытие клапанов должно происходить в моменты прихода поршня в мертвые точки. Однако в связи инерционностью процесса, особенно при больших оборотах коленвала, этого периода времени недостаточно для впуска свежей смеси и выпуска отработанных газов. Поэтому впускной клапан открывается до прихода поршня в в.м.т. в конце такта выпуска, т.е. с опережением в пределах 9-24 градусов поворота коленчатого вала, а закрывается в начале такта сжатия, когда коленвал пройдет положение н.м.т на 51-64 градусов. Таким образом, продолжительность открытия впускного клапана составит 240-270 градусов поворота коленчатого вала, что значительно увеличивает количество поступаемой в цилиндры горючей смеси.

Выпускной клапан открывается за 44-57 градусов до прихода поршня в н.м.т. в конце рабочего хода и закрывается после прихода поршня в в.м.т. такта выпуска на 13-27 градусов. Продолжительность открытия выпускного клапана составляет 240-260 градусов поворота коленчатого вала.

В двигателе бывают моменты (в конце такта выпуска и начале такта впуска) когда оба клапаны открыты. В это время происходит продувка цилиндров свежим зарядом горючей смеси для лучшей их очистки от продуктов сгорания. Этот период носит название перекрытие клапанов.

Моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженных в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения.

🔎 Основные неисправности газораспределительного механизма

Внешними признаками неисправности ГРМ являются: уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, падение мощности двигателя и металлические стуки.

Уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, а также падение мощности двигателя возможно вследствие плохого прилегания клапанов к седлам. Плохое прилегание клапана к седлу происходит вследствие отложения нагара на клапанах и седлах, образования раковин на рабочих поверхностях, коробления головок клапанов, поломки клапанных пружин, заедания стержня клапана в направляющей втулке, а также отсутствия зазора между стержнем клапана и коромыслом (рычагом).

Падение мощности двигателя и резкие металлические стуки могут происходить вследствие неполного открытия клапанов. Эта неисправность возникает из-за большого теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом (рычагом) или отказа гидрокомпенсаторов.

К неисправностям ГРМ также относят износ шестерен распредвала и коленвала, направляющих втулок клапанов, втулок и осей коромысел, а также увеличенное осевое смещение распредвала.

Расположение клапанов (автомобиль)

2.7.

Расположение клапанов

Двигатель можно классифицировать по расположению и типу применяемой системы клапанов
(рис. 2.31). С впускным и выпускным клапанами, расположенными на одной стороне цилиндра, вид в поперечном сечении
будет иметь L-образную форму. Поэтому этот тип клапанного устройства называется двигателем с L-образной головкой или двигателем
с плоской головкой. Клапаны в этом случае приводятся в действие одним распредвалом.Это относительно простое и надежное устройство
, но оно имеет два недостатка. Он не может достичь высокой степени сжатия
и вызывает большее загрязнение, поскольку его выхлопные газы содержат большое количество HC
и CO. Причина в том, что поверхности камеры сгорания большие и относительно холодные. Этот
предотвращает возгорание слоев топливовоздушной смеси вблизи этих поверхностей. Если используется один клапан на каждой стороне
цилиндра, как модификация вышеуказанного устройства, он называется двигателем
с Т-образной головкой, и в этом устройстве используются два распределительных вала для работы клапанов.
Большинство современных автомобильных двигателей имеют оба клапана в головке блока цилиндров. Это снижает стоимость блока цилиндров
и позволяет лучше дышать двигателем, обеспечивая большое впускное отверстие на
с одной стороны головки и большое выпускное отверстие на другой стороне. Головка представляет собой большую сложную отливку
, которая обеспечивает отверстия для портов клапана, охлаждающей жидкости, исполнительных устройств клапана и смазки. Дополнительная стоимость
и сложность этого типа головки блока цилиндров компенсируются сниженной стоимостью блока, а
— дополнительной производительностью, обеспечиваемой улучшенным дыханием двигателя.Этот тип двигателя называется двигателем
с I-образной головкой или верхнеклапанным (OHV) двигателем. Также были произведены двигатели с комбинированными характеристиками L-образной головки и
I-образной головки.

Рис. 2.31. Клапанные устройства.
Когда один клапан находится в головке, а другой — в блоке, это называется двигателем
с F-образной головкой. В этом устройстве используется один распределительный вал. Это имеет множество преимуществ и недостатков
двигателей как с L-образной, так и с I-образной головкой. Двигатель с F-образной головкой был выпущен ограниченным тиражом —
.
Модификация двигателя с двутавровой головкой включает третий малый клапан, расположенный со свечой
зажигания в камере предварительного сгорания, соединенной каналом с камерой сгорания. Во время такта впуска
богатая топливная смесь впускается через малый клапан, а бедная смесь — через нормальный впускной клапан
. Во время сжатия, когда все клапаны закрыты, часть смеси выталкивается обратно в камеру предварительного сгорания. Воспламенение происходит легко в обогащенном заряде, расположенном
в камере предварительного сгорания.Горячие горящие газы устремляются из камеры предварительного сгорания
в обедненный заряд в основной камере сгорания, воспламеняя ее. Таким образом, очень бедная смесь
может сжигаться в двигателе для минимизации выбросов. Двигатели этого типа называются двутавровыми двигателями со слоистым зарядом
.
В двигателе с I-образной головкой, с клапанами в головке, распределительный вал
обычно расположен в блоке. Альтернативное расположение
в некоторых двигателях заключается в том, что распределительный вал
расположен над клапанами на головке.
Это называется двигателем с верхним расположением распредвала. Когда распределительный вал
расположен в блоке, верхние клапаны
приводятся в действие посредством подъемника, толкателя и узла коромысла
. При распредвале lo-

Рис. 2.32. Расположение распредвала.
, расположенные на головке, клапаны приводятся в действие кулачковым толкателем определенного типа. Устройство
показано на рис. 2.32.
Двигатель V-образного типа с I-образной головкой показан на рис. 2.23. На рис. 2.34 показан двигатель с F-образной головкой,
, где впускные клапаны находятся в головке, а выпускные клапаны находятся в блоке.Шестицилиндровый двигатель
с плоской головкой показан на рис. 2.35. Рядный шестицилиндровый двигатель OHV показан на рис. 2.36.
Расположение распределительного вала верхнего расположения показано на рис. 2.37.

Рис. 2.33. Двигатель V-образный с I-образной головкой.

Рис. 2.34. Двигатель с F-образной головкой.

Рис. 2.36. Рядный шестицилиндровый двигатель OHV.
Основные преимущества двигателей с боковым расположением клапанов:
(a) Общая высота двигателя может быть небольшой.
(b) Менее сложное литье головы.
(c) Двигатель с боковым клапаном обычно сохраняет свою «настройку» дольше, чем блок с верхним клапаном, а
показывает больший допуск по топливу.

(d) Для приведения в действие клапанов не требуются толкатели, коромысла и т. Д., Поэтому обнаруживается меньшее количество движущихся частей
.
(e) Специальный шток клапана, маслосъемные устройства не требуются.

Рис. 2.37. Двигатель с верхним распредвалом.
С другой стороны, двигатель с верхним расположением клапанов имеет следующие основные преимущества:
(a) Большая доступность.
(6) Лучшее заполнение баллонов, так как подача газа внутрь обеспечивается действием силы тяжести, и отверстия
могут быть сделаны лучше формы.
(c) Отливка блока цилиндров менее сложна.
(d) Может быть получена более высокая степень сжатия.
(e) Конструкцию камеры сгорания можно легко изменить, чем у двигателя с боковым клапаном.
2.7.1.

ГРМ

Клапаны открываются или закрываются очень медленно, чтобы обеспечить бесшумную работу в условиях высокой скорости
.Время открытия и закрытия обоих клапанов контролируется конструкцией кулачков на распределительном валу двигателя. На практике события четырехтактного цикла не начинаются, а
заканчиваются точно в конце тактов. Для лучшего дыхания и выпуска у впускного и выпускного клапанов
есть периоды опережения, задержки и перекрытия. Эти события
раннего и позднего открытия и закрытия могут быть представлены на диаграмме фаз газораспределения. Точки открытия и закрытия клапанов
по отношению к положениям поршня и коленчатого вала называются фазами газораспределения.
Свинец — это открытие клапана до того, как поршень достиг ВМТ или НМТ.
Задержка — это закрытие клапана после достижения поршнем НМТ и закрытие или открытие
(в некоторых случаях) после достижения поршнем ВМТ. f
Перекрытие — это период, в течение которого открыты оба клапана.
Величина опережения или запаздывания при открытии или закрытии клапана и степень перекрытия зависят от конструкции двигателя (в частности, расположения каналов, впускной и выпускной систем).
и от требуемых рабочих характеристик двигателя.Точка открытия впускного клапана
и точка закрытия выпускного клапана зависят от следующих условий:
(a) Скорость потока выхлопных газов вдоль выпускного коллектора, которая, в свою очередь,
зависит от частоты вращения двигателя, открытия дроссельной заслонки. , длина и диаметр выхлопной трубы
, а также ограничение потока в глушителе.
(b) Давление во впускных коллекторах, которое зависит от оборотов двигателя и открытия дроссельной заслонки
.
(c) Расположение окон по отношению к камере сгорания и по отношению друг к другу.

Время впускного клапана.

В большинстве двигателей впускной клапан немного открывается до того, как поршень начинает движение вниз на такте всасывания
, и закрывается после того, как поршень начал движение вверх
после завершения такта всасывания.
Это необходимо для того, чтобы клапан был открыт.
достаточно для полной индукции заряда. Впускной клапан
остается открытым до тех пор, пока поршень не достигнет точки в
следующего хода вверх (такта сжатия), так что
, чтобы давление в цилиндре было равным внешнему.
Этот период варьируется в различных конструкциях автомобильных двигателей
от 28 до 71 градуса поворота коленчатого вала
. На рисунке 2.38 показаны данные синхронизации клапана
для впускного клапана типичного автомобильного двигателя
, где клапан начинает открываться на 5 градусов до ВМТ
, то есть во время 5 градусов хода выпуска,
остается открытым в течение 180 градусов обычного
. такта всасывания и, кроме того, во время 45 градусов
начала такта сжатия.Это дает впускному клапану
полное открытие на 230 градусов поворота коленчатого вала на
.

Время выпускного клапана.

Выпускной клапан открывается до завершения такта расширения. Благодаря этому газы
имеют выпускное отверстие для расширения, которое удаляет большую часть сгоревших газов
, уменьшая количество
работы, которое должно выполняться поршнем при его обратном ходе.
Это компенсирует потерю части силы
расширения из-за открытия выпускного клапана.
Однако клапан не следует открывать слишком рано.
Во время следующего хода вверх, т.е. такта выпуска,
оставшиеся газы вытесняются из выпускного клапана
. Газы находятся под небольшим сжатием, и
некоторое количество сжатых выхлопных газов остается в
зазоре, когда поршень находится в ВМТ. Следовательно,
, для наилучшей работы двигателя выпускной клапан
остается открытым в течение короткого времени после завершения хода всасывания.Вероятность втягивания выхлопного газа
обратно в цилиндр из-за открытия выпускного клапана
мала, так как сжатые выхлопные газы
находятся под более высоким давлением, чем в

(рис. 2.38). Схема газораспределения впускных клапанов.

Рис. 2.39. Схема газораспределения выпускных клапанов. Коллектор
и перемещение поршня очень мало, для поворота коленчатого вала
на 10-15 градусов.
На рисунке 2.39 показаны данные по фазе газораспределения выпускных клапанов, где клапан открывается на 45 градусов до
BDC и закрывается на 12 градусов после ВМТ.Учитывая нормальное открытие на 180 градусов в
такте выпуска, полное открытие выпускного клапана становится 237 градусов.
Клапан перекрытия.
Таким образом, на рис. 2.38 и 2.39 видно, что предварительный допуск впускного клапана
на 5 градусов вызывает его перекрытие на 5 градусов с выпускным клапаном. Закрытие выпускного клапана на 12 градусов
после ВМТ приводит к перекрытию 12 градусов. Следовательно, общее перекрытие составляет 17 градусов.

Регулируемая синхронизация клапана (VVT)

Регулируемый клапан ГРМ (VVT)

Базовый Теория

После мультиклапанная технология стала стандартом в конструкции двигателя, регулируемые фазы газораспределения. становится следующим шагом к увеличению мощности двигателя, независимо от мощности или крутящего момента.

Как ты знаете, клапаны активируют дыхание двигателя. Время дыхания, которое время впуска и выпуска воздуха регулируется формой и фазой угол кулачков. Чтобы оптимизировать дыхание, двигатель требует разных фаз газораспределения на разных оборотах. При увеличении оборотов продолжительность такта впуска и выпуска уменьшается, так что свежий воздух не достаточно быстро, чтобы попасть в камеру сгорания, при этом выхлоп становится не быстрым достаточно, чтобы покинуть камеру сгорания.Поэтому лучшее решение — открыть впускные клапаны раньше и закрытие выпускных клапанов позже. Другими словами, Перекрытие между периодом впуска и периодом выпуска должно быть увеличивается с увеличением оборотов.


Без переменной Технология Valve Timing, инженеры использовали для выбора лучшего компромиссного времени. Например, фургон может иметь меньшее перекрытие из-за преимущества низкой скорости. выход.Гоночный двигатель может иметь значительное перекрытие для высокой скорости мощность. Обычный седан может принять оптимизацию фаз газораспределения. для средних оборотов, так что и управляемость на низких скоростях, и выход на высоких скоростях будут не нужно слишком много жертвовать. Независимо от того, какой из них, результат просто оптимизируется для конкретной скорости.

с Регулируемая синхронизация клапана, мощность и крутящий момент могут быть оптимизированы в широком диапазоне оборотов. Наиболее заметные результаты:

    • Двигатель может вращаться выше, тем самым повышается пиковая мощность.Например, 2-литровый Neo VVL от Nissan. мощность двигателя на 25% больше пиковой мощности, чем у его версии без VVT.
    • Низкоскоростной крутящий момент увеличивается, тем самым улучшая управляемость. Например, двигатель Fiat Barchetta 1.8 VVT обеспечивает пиковый крутящий момент 90%. между 2000 и 6000 об / мин.


Причем все эти преимущества приходят без каких-либо недостатков.

переменная Подъемник

В некоторых конструкции, высота подъема клапана также может изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя.На высоком скорость, более высокий подъем ускоряет впуск и выпуск воздуха, таким образом, еще больше оптимизируя дыхание. Конечно, на меньшей скорости такой подъемник вызовет противодействующие эффекты, такие как ухудшение процесса смешивания топлива и воздух, таким образом уменьшая мощность или даже приводя к пропускам зажигания. Поэтому подъемник должен изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя.

1) Кулачок сменный VVT

Honda впервые применила VVT для дорожных автомобилей в конце 80-х. запустив свою знаменитую систему VTEC (Valve Timing Electronic Control).Первый появился в Civic, CRX и NS-X, затем стал стандартным для большинства моделей.

Можно рассматривайте это как 2 набора кулачков разной формы, чтобы обеспечить различное время и поднимать. Один комплект работает на нормальной скорости, скажем, ниже 4500 об / мин. Другой заменяет на более высокой скорости. Очевидно, что такая компоновка не допускает непрерывного изменение фаз газораспределения, поэтому двигатель работает скромно ниже 4500 об / мин, но выше этого он внезапно превратится в дикое животное.

Это Система действительно улучшает пиковую мощность — она ​​может поднять красную линию почти до 8000 об / мин. (даже 9000 об / мин в С2000), как двигатель с гоночными распредвалами, и увеличить максимальную мощность на целых 30 л.с. за 1.6-литровый двигатель !! Тем не мение, чтобы использовать такой прирост мощности, вам нужно поддерживать кипение двигателя на уровне выше пороговая частота вращения, поэтому требуется частое переключение передач. Как низкоскоростной крутящий момент слишком мало (помните, кулачки нормального двигателя обычно 0-6000 об / мин, при этом «медленные кулачки» двигателя VTEC еще должны обслуживать на 0–4500 об / мин), ходовые качества не будут слишком впечатляющими. Короче, Система кулачкового переключения лучше всего подходит для спортивных автомобилей.

Honda уже улучшил свой 2-ступенчатый VTEC до 3-ступенчатого для некоторых моделей.Конечно, чем больше в нем ступеней, тем более утонченным он становится. Он по-прежнему предлагает менее широкий распространение крутящего момента, как и в других бесступенчатых системах. Однако кулачковый система остается самой мощной VVT, так как никакая другая система не может изменить Lift клапана как это делает.

Преимущество:

Мощный на верхнем конце

Недостаток:

2 или только 3 этапа, непостоянно; нет значительного улучшения крутящего момента; комплекс

Кто используй это ?

Honda VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan Neo VVL.

Хонды последний 3-ступенчатый VTEC был применен в Civic sohc двигатель в Японии. Механизм имеет 3 кулачка с разным синхронизацией и профилем подъема. Обратите внимание, что их размеры тоже разные — средний кулачок (быстрый тайминг, высокий подъем), как показано на диаграмме выше, является самым большим; кулачок правой стороны (медленный ГРМ, средний подъем) среднего размера; левый боковой кулачок (медленный выбор времени, низкий лифт) самый маленький.

Это механизм работает так:

Этап 1 (низкая скорость): 3 шт. коромысел перемещается самостоятельно. Поэтому левый коромысел, который приводит в действие левый впускной клапан приводится в действие левым кулачком пониженного подъема. Правая коромысла, которая приводит в действие правый впускной клапан, приводится в движение правым кулачком среднего подъема. Обе синхронизация кулачков относительно медленная по сравнению со средним кулачком, который не срабатывает. клапан сейчас.

Этап 2 (средняя скорость) : гидравлическое давление (на картинке окрашен оранжевым) соединяет левую и правую коромысла вместе, оставляя среднюю коромысло и кулачок работать самостоятельно.Поскольку правый кулачок больше, чем левый, эти соединенные коромысла на самом деле приводится в движение правым кулачком. В результате оба впускных клапана работают медленно, но средний лифт.

Этап 3 (высокая скорость): гидравлическое давление соединяет все 3 коромысла вместе. Поскольку средний кулачок самый большой, оба впускных клапаны фактически приводятся в движение этим быстрым кулачком. Таким образом, быстрое время и высокий подъем достигается в обоих клапанах.

Очень похож на систему Хонды, но правильный и левый кулачок с таким же профилем.На малой скорости оба коромысла приводятся в движение. независимо от этих правых и левых кулачков с низкой синхронизацией и низким подъемом. На высоком скорости, 3 коромысла соединены вместе таким образом, что они приводятся в движение быстродействующий средний кулачок с высоким подъемом.

Вы может подумать, что это должна быть двухступенчатая система. Нет. Начиная с Nissan Neo VVL дублирует такой же механизм в выпускном распредвале, может быть 3 ступени получается следующим образом:

Этап 1 (низкая скорость): как впускной, так и выпускной клапаны находятся в медленном состоянии.
Этап 2 (средняя скорость): быстро конфигурация впуска + конфигурация медленного выпуска.
Этап 3 (высокая скорость): оба впускные и выпускные клапаны в быстрой комплектации.

2) Кулачок VVT

VVT с фазированием кулачка — самый простой, дешевый и наиболее часто используемый механизм в данный момент. Тем не менее, его прирост производительности также минимален, очень действительно справедливо.

В основном, он изменяет фазы газораспределения, изменяя фазовый угол распредвалов.За Например, на высоких оборотах распредвал впускных клапанов будет повернут заранее на 30, так что для более раннего приема. Это движение контролируется системой управления двигателем. система в соответствии с потребностями и приводится в действие шестернями гидравлического клапана.

Обратите внимание, что фаза кулачка VVT не может изменять длительность. открытия клапана. Это просто позволяет раньше или позже открыть клапан. Ранее открыт приводит, конечно, к более раннему закрытию. Он также не может изменять высоту подъема клапана, в отличие от кулачковый VVT.Однако VVT с фазированием кулачка — самая простая и дешевая форма VVT, потому что каждому распределительному валу нужен только один гидравлический привод фазирования, в отличие от другие системы, использующие индивидуальный механизм для каждого цилиндра.

Непрерывный или дискретный

Проще фазировка кулачка VVT имеет 2 или 3 фиксированных угла сдвига на выбор, например как 0 или 30. Лучшая система имеет непрерывное переключение переменной, скажем, любое произвольное значение от 0 до 30, зависит от оборотов.Очевидно, это обеспечивает наиболее подходящие фазы газораспределения на любой скорости, поэтому значительно повысить гибкость двигателя. Более того, переход настолько гладкий, что практически незаметен.

Впускной и выхлоп

Некоторые дизайн, такой как система BMW Double Vanos, имеет фазовращение VVT как на впускном, так и на выпускном распредвалах, это дает больше перекрытие, следовательно, более высокая эффективность. Это объясняет, почему BMW M3 3.2 (100 л.с. / литр) более эффективен, чем его предшественник M3 3.0 (95 л.с. / литр), VVT которого ограничены впускными клапанами.

В E46 3-й серии, Двойной Ванос сдвигает впуск распредвал в пределах максимального диапазона 40. Выпускной распредвал 25.

Преимущество:

Дешево и простой, непрерывный VVT улучшает передачу крутящего момента на всем обороте классифицировать.

Недостаток:

Отсутствие переменного подъема и переменной продолжительности открытия клапана, что снижает мощность на верхнем конце чем кулачковый VVT.

Кто используй это ?

Мост автопроизводители, такие как:

Audi V8 — впускной, 2-ступенчатый дискретный

BMW Double Vanos — впускной и выпускной, непрерывный

Феррари 360 Модена — выхлоп, 2-ступенчатый дискретный

Fiat (Альфа) СУПЕР ПОЖАР — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Ford Puma 1.7 Zetec SE — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Jaguar AJ-V6 и обновленный AJ-V8 — впускной, непрерывный

Lamborghini Diablo SV двигатель — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Porsche Variocam — впускной, 3-ступенчатый дискретный

Рено 2.0-литровый — впускной, 2-ступенчатый дискретный

Toyota VVT-i — впускной, непрерывный

Volvo 4/5/6 цилиндров модульные двигатели — впускные, непрерывного действия

По картинке легко понять его работу. Конец распределительный вал имеет зубчатую резьбу. Нить соединена колпачком, который может двигайтесь по направлению к распределительному валу и от него. Поскольку резьба шестерни не в параллельно оси распределительного вала, фазовый угол сместится вперед, если крышка толкнул в сторону распредвала.Аналогичным образом снимаем колпачок с распредвала. приводит к сдвигу фазового угла назад.

Ли толкать или тянуть определяется гидравлическим давлением. Есть 2 камеры рядом с крышкой, и они заполнены жидкостью (эти камеры окрашены в зеленый и желтый цвета соответственно на картинке) Тонкий поршень отделяет Эти 2 камеры, первая жестко крепится к крышке. Жидкость попадает в камеры через электромагнитные клапаны, которые регулируют гидравлическое давление действующие на какие камеры.Например, если система управления двигателем сигнализирует клапан в зеленой камере открывается, затем гидравлическое давление действует на тонкую поршень и подтолкните его вместе с крышкой к распределительному валу, таким образом сдвинуть фазовый угол вперед.

Непрерывный вариацию по времени легко реализовать, поместив колпачок на подходящую расстояние в зависимости от оборотов двигателя.


Макрос изображение привода фазирования

Toyota VVT-i (Регулируемая синхронизация клапана — Интеллектуальная) распространяется на все больше и больше его модели, от крошечного Yaris (Vitz) к Supra.Его механизм более или менее такой же, как у BMW Vanos, но это также бесступенчатая конструкция.

Однако слово «Integillent» подчеркивает умный программа управления. Не только меняет время в зависимости от оборотов двигателя, но и рассмотрите другие условия, такие как ускорение, подъем или спуск.

3) Кулачок + Кулачковый фазозаборник VVT

Комбинация VVT с переключением кулачков и VVT с фазированием кулачка может удовлетворить требование максимальной мощности и гибкости на всем обороте диапазон, но он неизбежно более сложен.На момент написания только Toyota и Porsche имеют такие конструкции. Однако я верю, что в будущем будет все больше и больше спортивных автомобилей. принять на вооружение этот вид VVT.

Toyota VVTL-i это самая сложная конструкция VVT на сегодняшний день. Его мощные функции включают:

    • Непрерывный фаза газораспределения регулируемая фаза газораспределения
    • 2-ступенчатая переменная подъем клапана плюс продолжительность открытия клапана
    • Применяется к обоим впускные и выпускные клапаны


Система может быть рассматривается как комбинация существующих VVT-i и Honda VTEC, хотя механизм вариатора отличается от Хонда.

Нравится VVT-i, изменение фаз газораспределения реализовано сдвиг фазового угла всего распределительного вала вперед или назад с помощью Гидравлический привод закреплен на конце распредвала. Время рассчитывается системой управления двигателем с частотой вращения коленчатого вала двигателя, ускорением, при подъеме или спуске и т. д. с учетом. Более того, изменение непрерывно в широком диапазоне до 60, поэтому Одна только переменная синхронизация — это, пожалуй, самая совершенная конструкция до сих пор.

Что делает VVTL-i лучше обычного VVT-i — это буква «L», что означает «подъем» (подъем клапана). как всем известно. Давайте посмотрим на следующую иллюстрацию:

Как и VTEC, в системе Toyotas используется один коромысло. толкатель для приведения в действие обоих впускных клапанов (или выпускных клапанов). Он также имеет 2 камеры лепестки действуют на толкатель коромысла, лепестки имеют другой профиль — один с более длительным профилем времени открытия клапана (для высокой скорости), другой с более короткий профиль продолжительности открытия клапана (для низкой скорости).На низкой скорости медленный кулачок приводит в действие толкатель коромысла через роликовый подшипник (для уменьшения трения). Высокоскоростной кулачок не влияет на толкатель коромысла, потому что под его гидравлическим толкателем имеется достаточный зазор.

<Плоский крутящий момент выход (синяя кривая)

Когда скорость увеличилась до пороговой, скользящий штифт толкается гидравлическое давление для заполнения промежутка. Включается высокоскоростной кулачок.Обратите внимание, что быстрый кулачок обеспечивает более длительное время открытия клапана, в то время как скользящий штифт увеличивает подъем клапана. (для Honda VTEC как продолжительность, так и подъемная сила равны реализуется кулачками)

Очевидно, переменная продолжительность открытия клапана — это двухступенчатая конструкция, в отличие от непрерывной конструкции Rover VVC. Однако VVTL-i предлагает регулируемый подъемник, что значительно увеличивает его выходную мощность на высоких скоростях. Сравнивать с Honda VTEC и аналогичными конструкциями для Mitsubishi и Nissan система Toyotas имеет бесступенчатую регулировку. фаза газораспределения, которая помогает ему достичь гораздо лучших низких и средних оборотов гибкость.Поэтому это, несомненно, лучший VVT на сегодняшний день. Однако это также более сложный и, вероятно, более дорогой в сборке.

Преимущество:

Непрерывный VVT улучшает передачу крутящего момента во всем диапазоне оборотов; Переменный лифт и длительность подъема на высоких оборотах.

Недостаток:

Подробнее сложный и дорогой

Кто используй это ?

Тойота Селика GT-S

Variocam Plus использует гидравлический фазирующий привод и регулируемые толкатели

Variocam модели 911 Carrera

использует цепь привода ГРМ для

фазировка кулачка.


Porsches Variocam Plus, как сообщается, был разработан на основе Variocam, который обслуживает Carrera. и Боксстер. Однако я нашел их механизмы практически ничего не поделитесь. Variocam был первым введен в 968 в 1991 году. В нем использовалась цепь привода ГРМ для изменения фазового угла распределительного вала, при этом предусмотрена 3-ступенчатая система изменения фаз газораспределения. 996 Carrera и Boxster также используют ту же систему. Этот дизайн уникальный и запатентованный, но на самом деле он уступает гидравлическому приводу, который предпочитают другие автопроизводители, особенно он не позволяет столько же вариаций фазового угла.

Следовательно, Variocam Plus, используемый в новом 911 Turbo, наконец Follow использует популярный гидравлический привод вместо цепи. Один известный Эксперт Porsche охарактеризовал изменение фаз газораспределения как непрерывное, но, похоже, противоречит официальному заявлению, сделанному ранее, в котором раскрывается система имеет 2-х ступенчатые фазы газораспределения.

Однако Самым значительным изменением «Плюса» является добавление регулируемый подъем клапана. Это реализуется за счет использования регулируемых гидравлических толкателей.В качестве Как показано на рисунке, каждый клапан обслуживается 3 кулачками, центральная часть имеет очевидно меньший подъем (всего 3 мм) и меньшее время открытия клапана. В Другими словами, это «медленный» кулачок. Два наружных выступа кулачка точно так же, с быстрой синхронизацией и большим подъемом (10 мм). Выбор камеры лепестки выполнены регулируемым толкателем, который на самом деле состоит из внутреннего толкатель и внешний (в форме кольца) толкатель. Они могли быть заперты вместе проходящий через них штифт с гидравлическим приводом.Таким образом, «быстрый» выступы кулачка приводят в действие клапан, обеспечивая высокий подъем и длительное открытие. Если толкатели не заблокированы вместе, клапан будет приводиться в действие «медленный» выступ кулачка через внутренний толкатель. Внешний толкатель будет двигаться независимо от толкателя клапана.

Как Как видно, механизм регулируемого подъема необычайно прост и экономит место. В регулируемые толкатели лишь немного тяжелее обычных толкателей и зацепляются почти нет места.

Тем не менее, на данный момент Variocam Plus предлагается только для впускные клапаны.

Преимущество:

VVT улучшает передачу крутящего момента на низкой / средней скорости; Переменный подъем и продолжительность подъемник на высоких оборотах.

Недостаток:

Подробнее сложный и дорогой

Кто используй это ?

Порше 911 Турбо

4) Ровера уникальный Система ВВЦ

Rover представил собственные системные вызовы VVC (Variable Valve Control) в MGF в 1995 г.Многие эксперты считают его лучшим VVT по универсальности. способность — в отличие от кулачкового VVT, он обеспечивает плавную регулировку времени, таким образом улучшается передача крутящего момента на низких и средних оборотах; и в отличие от кулачкового VVT, он может увеличивать продолжительность открытия клапанов (и непрерывно), тем самым увеличивая мощность.

В основном, VVC использует эксцентриковый вращающийся диск для привода впускных клапанов каждых двух цилиндр. Поскольку эксцентричная форма создает нелинейное вращение, открытие клапанов период можно варьировать.Все еще не понимаете? ну, любой умный механизм должен трудно понять. В противном случае Rover будет не единственным автопроизводителем, использующим Это.

ВВЦ имеет один недостаток: поскольку каждый отдельный механизм обслуживает 2 соседних цилиндра, Для двигателя V6 нужно 4 таких механизма, а это недешево. V8 тоже нужно 4 таких механизм. V12 невозможно установить, так как недостаточно места для установите эксцентриковый диск и ведущие шестерни между цилиндрами.

Преимущество:

Постоянно изменяемые сроки и продолжительность открывания позволяют добиться как управляемости, так и высокой скорость мощность.

Недостаток:

Нет в конечном итоге такой же мощный, как VVT с кулачковым переключением, из-за отсутствия переменной поднимать; Дорого для V6 и V8; невозможно для V12.

Кто используй это ?

Ровер Двигатель 1.8 VVC, обслуживающий MGF, Caterham и Lotus Elise 111S.

EGR (рециркуляция выхлопных газов) принятый метод снижения выбросов и повышения топливной экономичности.Однако это VVT действительно раскрывает весь потенциал системы рециркуляции отработавших газов.

В Теоретически необходимо максимальное перекрытие между впускными и выпускными клапанами открывается всякий раз, когда двигатель работает на высоких оборотах. Однако когда машина работает на средней скорости по шоссе, другими словами, двигатель работает на небольшая нагрузка, максимальное перекрытие может быть полезно как средство уменьшения расхода топлива потребление и выбросы. Поскольку выпускные клапаны не закрываются, пока впускные клапаны были открыты некоторое время, некоторые выхлопные газы рециркулируют обратно в цилиндр одновременно с впрыскивается новая топливно-воздушная смесь.В составе топливовоздушной смеси заменяется на выхлопные газы, нужно меньше топлива. Поскольку выхлопные газы состоят в основном из негорючий газ, такой как CO2, двигатель работает нормально на бедном топливе / воздушная смесь не загорается.

Как работают распредвалы | HowStuffWorks

Если вы читали статью Как работают автомобильные двигатели, вы знаете о клапанах, которые пропускают топливно-воздушную смесь в двигатель, а выхлопные газы — из двигателя.В распределительном валу используются выступы (называемые кулачками ), которые прижимаются к клапанам, открывая их при вращении распределительного вала; пружины на клапанах возвращают их в закрытое положение. Это критически важная работа, которая может сильно повлиять на работу двигателя на разных скоростях. На следующей странице этой статьи вы можете увидеть анимацию, которую мы создали, чтобы действительно показать вам разницу между рабочим распредвалом и стандартным.

Из этой статьи вы узнаете, как распредвал влияет на работу двигателя.У нас есть отличные анимации, которые показывают, как на самом деле работают разные компоновки двигателей, например, одинарный верхний распредвал (SOHC) и двойной верхний распредвал (DOHC). А затем мы рассмотрим несколько изящных способов, которыми некоторые автомобили регулируют распределительный вал, чтобы он мог более эффективно справляться с разными оборотами двигателя.

Начнем с основ.

Основы распределительного вала

Ключевыми частями любого распределительного вала являются кулачки . При вращении распределительного вала кулачки открывают и закрывают впускной и выпускной клапаны синхронно с движением поршня.Оказывается, существует прямая взаимосвязь между формой кулачков и тем, как двигатель работает в разных диапазонах скоростей.

Чтобы понять, почему это так, представьте, что мы запускаем двигатель очень медленно — всего 10 или 20 оборотов в минуту (об / мин), так что поршню требуется пара секунд, чтобы завершить цикл. Было бы невозможно запустить обычный двигатель так медленно, но давайте представим, что мы могли бы. На этой низкой скорости нам нужно иметь такую ​​форму выступов кулачка, чтобы:

  • Как только поршень начинает двигаться вниз во время такта впуска (так называемая верхняя мертвая точка, или ВМТ ), впускной клапан открывался.Впускной клапан закроется сразу после того, как поршень опустится до дна.
  • Выпускной клапан открывается вправо, когда поршень опускается до дна (так называемая нижняя мертвая точка, или BDC ) в конце такта сгорания, и закрывается, когда поршень завершает такт выпуска.

Эта установка будет очень хорошо работать для двигателя, пока он работает на этой очень низкой скорости. Но что произойдет, если вы увеличите обороты? Давай выясним.

Когда вы увеличиваете число оборотов в минуту, конфигурация распределительного вала от 10 до 20 оборотов в минуту не работает.Если двигатель работает со скоростью 4000 об / мин, клапаны открываются и закрываются 2000 раз в минуту или 33 раза в секунду. На этих скоростях поршень движется очень быстро, поэтому воздушно-топливная смесь, устремившаяся в цилиндр, также движется очень быстро.

Когда впускной клапан открывается и поршень начинает свой ход впуска, топливно-воздушная смесь во впускном желобе начинает ускоряться в цилиндр. К тому времени, когда поршень достигает нижней точки своего такта впуска, воздух / топливо движутся с довольно высокой скоростью.Если бы мы захлопнули впускной клапан, весь этот воздух / топливо остановился бы и не попал в цилиндр. Если впускной клапан остается открытым немного дольше, импульс быстро движущегося воздуха / топлива продолжает нагнетать воздух / топливо в цилиндр, когда поршень начинает свой такт сжатия. Таким образом, чем быстрее работает двигатель, тем быстрее движется воздух / топливо и тем дольше мы хотим, чтобы впускной клапан оставался открытым. Мы также хотим, чтобы клапан открывался шире на более высоких скоростях — этот параметр, называемый подъем клапана , регулируется профилем кулачка.

Анимация ниже показывает, как обычный кулачок и рабочий кулачок имеют разные фазы газораспределения. Обратите внимание, что циклы выпуска (красный кружок) и впуска (синий кружок) намного больше перекрываются на кулачке производительности. Из-за этого автомобили с этим типом кулачка, как правило, очень грубо работают на холостом ходу.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Два разных профиля кулачков: нажмите кнопку под кнопкой воспроизведения, чтобы переключаться между кулачками.Кружки показывают, как долго клапаны остаются открытыми: синий — впускной, красный — выпускной. Перекрытие клапанов (когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно) выделяется в начале каждой анимации.

Любой распределительный вал идеален только при одной частоте вращения двигателя. При любой другой частоте вращения двигатель не будет работать в полную силу. Таким образом, фиксированный распределительный вал — это всегда компромисс. Вот почему автопроизводители разработали схемы изменения профиля кулачка при изменении частоты вращения двигателя.

Распределительные валы двигателей имеют несколько различных вариантов расположения. Мы поговорим о некоторых из самых распространенных. Вы, наверное, слышали терминологию:

  • Одиночный верхний кулачок (SOHC)
  • Двойной верхний кулачок (DOHC)
  • Толкатель

В следующем разделе мы рассмотрим каждый из них конфигурации.

Контрольно-регулирующие клапаны | Как работает автомобиль

Верхние клапаны с коромыслом

На двигателе с толкателем с коромыслом регулировочный винт и контргайка или самоконтрящаяся регулировочная гайка находятся на конце толкателя каждого коромысла.

Клапанные зазоры небольшие промежутки между вершинами стержни клапана и часть механизма, которая давит на них, чтобы открыть клапаны .

Проверьте разрешения через регулярные промежутки времени, указанные в графике обслуживания автомобилей, и при необходимости корректировать. Сбрасывайте зазоры всякий раз, когда крышка цилиндра был удален.

Работа обычно называется настройкой толкатели .

Коромысло на шарнирной стойке

На двигателе с толкателем без коромысла зазор регулируется гайкой на шарнирной стойке; в этом примере есть самоконтрящаяся гайка.

Несколько машин имеют гидравлический толкатели, которые являются саморегулирующимися и не нуждаются в проверке.

Перед началом убедитесь, что вы знаете тип механизма клапана, обычно называемого клапаном. механизм — подходит для вашего двигатель , и относительные клапанные зазоры. В автомобильном справочнике должны быть указаны зазоры — в противном случае обратитесь к дилеру или обратитесь к руководству по обслуживанию автомобиля.

Клапан, установленный на вашем двигатель будет либо толкателем (OHV), либо верхний распредвал (OHC) (См. Двигатель — как открываются и закрываются клапаны ).Существует два типа клапанной передачи OHC прямого и непрямого действия.

Толкатели на двигателе OHC обычно регулируются путем размещения прокладки заданного размера под них.

Верхний кулачок непрямого действия

Зазор клапанов на двигателях с верхним расположением клапанов с механизмами непрямого действия измеряется между кулачком и шарнирной стойкой толкателя кулачка.

Эту работу лучше всего оставить в гараже, где есть микрометр для мерных шайб и широкий их выбор.Но вы можете сами проверить зазоры и решить, нужно ли их регулировать.

Вы должны знать порядок стрельбы двигателя, который цилиндр № 1, которые являются впускными и выпускными клапанами и какие коромысла или кулачки ими управляют. Составьте план всей этой информации на бумаге.

Найдите правильные зазоры впускных и выпускных клапанов, а также укажите, нужно ли их регулировать при горячем или холодном двигателе.

Верхний кулачок прямого действия

OHC прямого действия разделяет клапаны толкателями, которые иногда регулируются шайбами.

«Горячий» означает, что двигатель должен быть нагрет до нормальной рабочей температуры, затем выключен — и вы должны работать быстро, прежде чем двигатель остынет.

«Холодный» означает абсолютно холодный: двигатель не должен проработать как минимум шесть часов — см. Справочник автомобиля.

Для ускорения работы на большинстве двигателей с толкателем и некоторых типов двигателей с верхним расположением вала непрямого действия существует последовательность, с помощью которой вы можете проверять более одного клапана за раз. Но клапаны двигателей с верхним расположением распредвала обычно приходится проверять по отдельности.

Снимите воздухоочиститель если он выступает над крышкой клапана (см. Замена воздушного фильтра ).

Пометьте и пронумеруйте зажигание ведет, чтобы избежать путаницы при их замене, затем снимите их со штекеров, вытаскивая крышки штекеров, а не провода. Если провода защемлены и мешают, отсоедините их.

Отметьте положение любых труб, тросов управления и других предметов, прикрепленных к крышке коромысла, отстегните их и отодвиньте в сторону.

Снимите все заглушки с помощью заглушки.С вынутыми заглушками нет сжатие в цилиндрах, так что вы можете легко провернуть двигатель.

Снимите винты или болты, крепящие коромысло или крышку кулачка к головке цилиндров. Осторожно поднимите крышку вместе с прокладка . Положите крышку в чистое место на газету вверх дном, чтобы не было капель масла. Всегда поместиться новую прокладку на коромысло или распредвал перед установкой крышки (см. Замена прокладок и сальников ).

Регулировка толкателей толкателей двигателей

Измерьте зазор между подушкой коромысла и штоком клапана; щуп должен войти в плотную посадку.Если он не входит или оставляет пространство для движения, отрегулируйте зазор.

Точка в последовательности работы клапана для проверки пары клапанов — это когда другая пара «раскачивается» — кратковременный момент, когда коромысла движутся в противоположных направлениях, чтобы закрыть выпускной патрубок и открыть впускной клапан.

Например, на четырехцилиндровом двигателе, когда коромысла на № 1 качаются, вы можете проверить оба клапана на № 4.

Поверните двигатель в обычном направлении вращения, используя гаечный ключ или торцевой ключ на болте шкива коленчатого вала, пока оба выбранных коромысла не качнутся.

На время регулировки оставьте щуп на месте. Используйте отвертку, чтобы предотвратить вращение регулировочного винта с прорезью во время затяжки контргайки, затем еще раз проверьте зазор.

Большинство двигателей крутятся по часовой стрелке , но некоторые двигатели Honda и двигатель Triumph Acclaim вращаются против часовой стрелки. Проконсультируйтесь с вашим автомобильным справочником.

Если есть сомнения, поверните коленчатый вал назад короткий путь; но если вы зашли слишком далеко, сделайте еще почти два поворота в обычном направлении и посмотрите еще раз.

В проверяемый цилиндр вставьте лезвие или лезвия щуп , подобранный для правильного зазора между коромыслом и системой клапанов.

Если зазор правильный, лезвие имеет плотную скользящую посадку между двумя частями. В противном случае он может не войти в зазор, или это может быть неплотная посадка, и в этом случае вы можете перемещать коромысло вверх и вниз с установленным лезвием.

Отрегулируйте неправильный зазор с помощью регулировочного винта коромысла. Если коромысла вращаются на валу, винт обычно находится на конце толкателя.

Может быть винт с шлицевой головкой и контргайкой. С помощью накидного гаечного ключа ослабьте контргайку и поверните винт по часовой стрелке, чтобы уменьшить зазор, и наоборот, чтобы увеличить его.

Когда зазор будет правильным, удерживайте винт отверткой, затягивая контргайку, затем еще раз проверьте зазор.

Может быть самоблокирующийся регулировочный винт без контргайки. Головка шестигранная: отрегулируйте ее гаечным ключом.

В качестве альтернативы может не быть коромысла при этом каждое коромысло удерживается гайкой на фиксированной поворотной стойке.Отрегулируйте зазор, затянув стопорную гайку, чтобы уменьшить зазор, или ослабив ее, чтобы увеличить зазор.

После повторной проверки зазоров обоих клапанов проверните коленчатый вал до тех пор, пока следующая пара коромысел в последовательности не качнется, и повторите проверку. Продолжайте до тех пор, пока не будут проверены все зазоры клапанов.

Альтернативные регуляторы

На этом типе коромысла контргайка не используется. Во время регулировки самоблокирующегося болта удерживайте щуп на месте.На коромысле без вала отрегулируйте зазор торцевым ключом и реверсивным храповым рычагом.

Метод «правила девяти»

При использовании метода «правила девяти» клапан № 1 полностью закрывается, когда клапан № 8 полностью открыт.

Альтернативная последовательность действий, которую производители автомобилей часто рекомендуют для рядных четырехцилиндровых двигателей, — следовать «правилу девяти».

Есть несколько двигателей, в том числе Fiesta 1.1 — на котором этот метод не рекомендуется: в случае сомнений обратитесь к справочнику по автомобилю или по обслуживанию.

Щуп должен иметь плотную скользящую посадку — при горячем или холодном двигателе в соответствии с инструкциями производителя. При различных схемах расположения двигателей цилиндр № 1 обычно находится на конце шкива коленчатого вала, независимо от того, каким образом двигатель установлен в автомобиле.

Проверните двигатель с помощью торцевого ключа на колесе шкива коленчатого вала или приподняв одно из ведущих колес, включив высшую передачу и повернув колесо вручную, чтобы повернуть двигатель.

Снятие свечей зажигания (см. Очистка и установка свечей зажигания ) облегчит вращение двигателя.

Подсчитайте клапаны цилиндра № 1 как 1 и 2, следующую пару как 3 и 4 до самой дальней пары, 7 и 8.

Проверните двигатель до коромысло полностью опущен, а клапан полностью открыт.

Следуйте этому порядку:

  • Проверьте зазор клапана № 1, полностью опустив № 8 8.
  • Проверьте клапан № 3 с №6 полностью вниз.
  • Проверьте клапан № 5 с полностью опущенным № 4.
  • Проверьте клапан № 2, полностью опустив № 7.
  • Проверьте клапан № 8 с полностью опущенным № 1.
  • Проверьте клапан № 6 с полностью опущенным № 3.
  • Проверьте клапан № 4 с полностью опущенным № 5.
  • Проверьте клапан № 7 с полностью опущенным № 2.
  • Обратите внимание, что какой бы клапан ни был полностью опущен, отрегулируйте клапан, который составляет до 9 при сложении двух чисел.

    Верхний кулачок непрямого действия

    Измерьте зазор между кулачком и толкателем так, чтобы выступ был направлен прямо от толкателя.

    На двигателях с верхним расположением распредвала и толкателями кулачков пальцевого типа измерьте зазор, когда верхняя часть выступа направлена ​​прямо от пальца. Отрегулируйте поворотом шарнирной стойки на конце пальца, противоположном клапану, удерживайте стойку, чтобы она не вращалась, пока вы ослабляете или затягиваете контргайку.

    Во время регулировки держите щуп на месте. Крепко удерживайте регулировочную гайку, затягивая контргайку.

    Двигатели с верхним расположением распредвала

    На двигателе с верхним распределительным валом с ковшовыми толкателями измерьте расстояние между толкателем и нижней частью кулачка.

    В двигателях с верхним распределительным валом проверьте зазор каждого клапана, когда выступ его кулачка направлен прямо от него.

    Проверните коленчатый вал только в нормальном направлении вращения, используя гаечный ключ или торцевой ключ на шкиве коленчатого вала, чтобы сдвинуть распределительный вал.

    Клапаны переходят в контрольное положение в беспорядочном порядке — не перепутайте зазоры на впуске и выпуске.

    На некоторых старых двигателях с верхним расположением распредвала вы можете отрегулировать регулировочные шайбы до некоторой степени, навинтив на них клин через небольшое отверстие. Поверните винт шестигранным ключом; если полный ход не приводит к значительному изменению зазора, регулировочную шайбу необходимо заменить в гараже.

    На толкателях с шайбами ​​проверьте зазор, вставив лезвие или лезвия щупа между задней частью кулачка и толкателем.

    Правильный нож должен плотно скользить в зазоре.Если он отказывается входить или чувствует себя ослабленным, попробуйте другие лезвия, чтобы определить, что такое зазор на самом деле и находится ли он в допустимых пределах. Любой зазор толкателя за пределами допустимого диапазона должен быть отрегулирован в гараже.

    Однако на некоторых двигателях Vauxhall можно выполнять небольшие регулировки с помощью винтов, которые клинья под регулировочными шайбами: эти винты регулируются шестигранным ключом.

    На распределительном валу с косвенным расположением цилиндров и толкателем пальца (см. Справа) проверьте зазор таким же образом между задней частью кулачка и толкателем.

    При необходимости отрегулируйте толкатель, поворачивая его поворотную стойку вверх или вниз.

    Основание поворотной стойки имеет контргайку. Удерживая стойку гаечным ключом, ослабьте контргайку, затем поверните стойку против часовой стрелки, чтобы уменьшить зазор, и по часовой стрелке, чтобы увеличить его.

    Когда зазор правильный, удерживайте стойку неподвижно, затягивая контргайку, затем проверьте зазор.

    Продолжайте проворачивать коленчатый вал, пока не проверите все клапаны.

    Другой тип распределительного вала верхнего расположения непрямого действия

    Поверните шкив коленчатого вала, пока установочные метки не совпадут, чтобы показать положение ВМТ; коленчатый вал поворачивается дважды за каждый оборот распределительного вала.

    Во втором типе двигателей непрямого действия с верхним распределительным валом кулачки упираются в концы коромысел.

    Для регулировки зазоров клапанов используйте гаечный ключ или торцевой ключ на болте шкива коленчатого вала. Провернуть двигатель в обычном направлении вращения, пока №1. поршень находится в верхней мертвой точке ( ВМТ ) из ход сжатия .

    В этом положении ВМТ отмечает время шкала и шкив выровнены, и есть зазор между коромыслом и штоком клапана обоих No.Клапаны 1 цилиндра (это происходит только один раз за два оборота коленчатого вала).

    Измерьте и отрегулируйте зазор, когда колодка коромысла находится на нижней части кулачка.

    Проверьте зазоры клапанов 1, 2, 3 и 5, вставив лезвие или лезвия щупа между коромыслом и штоком клапана.

    Зазор правильный, если калибр имеет плотную скользящую посадку между двумя частями.

    Если зазор неправильный, либо лезвие не может войти в зазор, либо оно ослаблено, так что вы можете перемещать коромысло вверх и вниз, оставив лезвие на месте.

    Если все эти клапаны настроены правильно, поверните коленчатый вал на один полный оборот, пока метки ВМТ снова не совпадут, и таким же образом проверьте клапаны с номерами 4, 6, 7 и 8.

    Отрегулируйте любой неправильный зазор, ослабив контргайку на регулировочном винте на конце распределительного вала коромысла.

    Как найти верхнюю мертвую точку

    Есть много причин, по которым вам может понадобиться найти верхнюю мертвую точку двигателя. Верхняя мертвая точка — это точка, когда поршень цилиндра номер один в двигателе находится в своей наивысшей точке и на такте сжатия четырехтактного цикла двигателя.Будь то простая задача, такая как установка дистрибьютора, или более важная задача, такая как окончательная сборка двигателя, поиск верхней мертвой точки является важной задачей, которая обычно довольно проста при использовании правильных инструментов и знаний. .

    В этом пошаговом руководстве вы увидите два разных метода определения верхней мертвой точки двигателя. В первом методе мы сосредоточимся на двигателях, у которых есть легкодоступный цилиндр с одним отверстием для свечи зажигания; Во втором методе мы сосредоточимся на двигателях, у которых отверстие для свечи зажигания в одном цилиндре затруднено, например, во многих четырехцилиндровых двигателях или двигателях с верхним расположением распредвала.

    Метод 1 из 2: Определение верхней мертвой точки для двигателей с легкодоступным отверстием для свечи зажигания

    Необходимые материалы

    Шаг 1: Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один . Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один двигателя с помощью храпового механизма и свечи зажигания.

    • Совет : Цилиндр номер один обычно находится ближе всего к передней части двигателя или к передней левой части, если двигатель V8.См. Диаграмму выше. Если вы не уверены, какую свечу зажигания снимать, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что снята правильная свеча зажигания. Если будет удалена неподходящая свеча зажигания, двигатель не будет установлен в положение верхней мертвой точки.

    Шаг 2: Найдите шкив коленчатого вала / гармонический балансир . Найдите шкив коленчатого вала, также называемый гармоническим балансиром. Обычно это самый большой шкив, часто расположенный в центре нижней части двигателя.

    Ищите установочные метки на шкиве и маркер, с помощью которого их можно совместить, обычно они расположены на блоке двигателя или передней крышке.

    • Совет : Если вам не удается найти шкив и / или временные метки, используйте фонарик, чтобы осветить область.

    Шаг 3: Закройте отверстие свечи зажигания . Попросите помощника приложить палец к отверстию для свечи зажигания в верхней части цилиндра, максимально закрывая его.Продолжайте поддерживать уплотнение на этапе 4.

    Шаг 4: Проверните шкив коленчатого вала . Проверните шкив коленчатого вала вручную с помощью трещотки и головки. Поскольку вы будете поворачиваться против двигателя и всех его принадлежностей, это может потребовать некоторых усилий.

    Если двигатель сначала не вращается, приложите немного больше силы или попробуйте повернуть его в обратном направлении.

    Продолжайте поворачивать шкив коленчатого вала, пока ваш помощник не почувствует или не услышит, как воздух выходит из цилиндра.Это указывает на то, что цилиндр находится на такте сжатия.

    Продолжайте поворачивать коленчатый вал до тех пор, пока нулевая или верхняя мертвая точка на шкиве не совпадет с указателем на двигателе. Для большинства двигателей отметка нуля или верхней мертвой точки будет первой отметкой или будет четко обозначена другим цветом или способом, чем другие отметки на шкиве.

    • Примечание : Если вы не уверены, какая отметка указывает на верхнюю мертвую точку вашего двигателя, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что двигатель повернут в правильное положение.

    Шаг 5: Убедитесь, что двигатель находится в положении верхней мертвой точки . Как только метка времени верхней мертвой точки совмещена с меткой на двигателе, двигатель теперь должен находиться в верхней мертвой точке.

    Для проверки направьте фонарик в отверстие для свечи зажигания. Вы должны четко видеть верхнюю часть поршня рядом с верхней частью цилиндра.

    Метод 2 из 2: Определение верхней мертвой точки для двигателей с верхним расположением распредвала с недоступными отверстиями для свечей зажигания

    Необходимые материалы

    Шаг 1: Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один .Снимите свечу зажигания с цилиндра номер один двигателя с помощью храпового механизма и свечи зажигания.

    • Совет : Цилиндр номер один обычно находится ближе всего к передней части двигателя или ближе всего к передней левой части, если двигатель V8. Если вы не уверены, какую свечу зажигания снимать, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что снята правильная свеча зажигания. Если будет удалена неподходящая свеча зажигания, двигатель не будет установлен в положение верхней мертвой точки.

    Шаг 2: Найдите шкив коленчатого вала / гармонический балансир . Найдите шкив коленчатого вала или гармонический балансир. Обычно это самый большой шкив, часто расположенный в центре нижней части двигателя, как и в методе 1.

    Затем найдите установочные метки на шкиве и указатель для их совмещения, обычно расположенный на блоке двигателя или передней крышке.

    • Совет : Если вам не удается найти шкив или временные метки, используйте фонарик, чтобы осветить область.

    Шаг 3: Снимите крышку клапана двигателя . Большинство крышек клапанов крепятся всего несколькими десятимиллиметровыми болтами. Снимите все болты, стараясь не повредить прокладку при ее снятии, и снимите крышку клапана.

    Шаг 4: Найдите установочные метки распределительного вала . После снятия крышки клапана вы должны увидеть распредвал или распредвалы, если это двигатель с двумя верхними распредвалами.

    Найдите установочные метки распределительного вала, расположенные на шестернях.Обычно они четко обозначены в виде насечек, булавок или иногда штампованных слов.

    • Примечание : Если вы не можете определить свои временные метки, обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы убедиться, что двигатель установлен в правильную верхнюю мертвую точку.

    Шаг 5: Проверните шкив коленчатого вала . Проверните шкив коленчатого вала двигателя с помощью храповика и головки, пока установочные метки на шкиве коленчатого вала и шестернях распределительного вала не совпадут с верхней мертвой точкой.

    Обычно метки выравниваются очень специфическим образом, когда двигатель достигает верхней мертвой точки, например, они указывают навстречу друг другу или напротив друг друга при правильном выравнивании. Обратитесь к руководству по обслуживанию для получения подробной информации о выравнивании шкивов распределительного вала.

    Когда все метки ГРМ совмещены правильно, двигатель находится в верхней мертвой точке.

    С учетом всех обстоятельств установка двигателя в верхнюю мертвую точку является относительно простой процедурой. Однако, если вам неудобно брать на себя эту задачу, профессиональный механик, например, из YourMechanic, сможет предоставить эту услугу.

    Серия

    60 — Раздел 13.2 Регулировка зазора клапана, высоты форсунки (синхронизация) и Jake Brake®

    Раздел 13.2


    Регулировка зазора клапана, высоты форсунки (синхронизация) и Jake Brake®

    Точная регулировка зазора между кнопками клапана, впускным и выпускным клапанами важна для достижения максимальной производительности и экономии.

    Точно так же необходимо поддерживать высоту форсунки.

    Для обеспечения эффективной работы двигателя и увеличения срока службы клапана и форсунки были установлены требования к измерению / регулировке начального зазора клапана и высоты форсунки.

    Сразу после этого необходимо измерить зазор клапана и высоту форсунок на всех двигателях серии 60 и, при необходимости, отрегулировать их в начальный период, указанный в таблице. «Период измерения / корректировки»

    УВЕДОМЛЕНИЕ:

    Неспособность измерить зазоры клапанов и высоту форсунок в требуемый начальный период и не произвести необходимые регулировки, может привести к постепенному ухудшению характеристик двигателя и снижению эффективности сгорания топлива.

    Применение двигателя

    Период измерения / регулировки начального зазора клапана и высоты форсунки

    Автомобильные двигатели

    96000 км (60 000 миль) или 24 месяца (в зависимости от того, что наступит раньше)

    Таблица 2. Период измерения / регулировки

    После того, как были произведены первоначальные измерения и регулировки, любые регулировки, выходящие за рамки этого пункта, должны выполняться только в том случае, если они необходимы для поддержания удовлетворительной работы двигателя.

    Примечание. Это изменение по сравнению с первоначальной рекомендацией, которое требовало проверки и (при необходимости) регулировки зазора клапана и высоты форсунок на расстоянии 190 000 км (120 000 миль).

    Примечание. На двигателях, оснащенных Jake Brake®, измерьте зазор клапана и высоту форсунки перед снятием корпусов тормозов. Снимайте только корпуса тормозов, чтобы обеспечить доступ для регулировки.

    Зазоры впускных и выпускных клапанов и высота топливной форсунки регулируются с помощью регулировочного установочного винта и контргайки, расположенных на клапанной стороне коромысла.См. Рисунок «Компоненты узла коромысла клапана и топливной форсунки» .

    1. Выпускной клапан

    6. Впускной клапан

    2. Впускной клапан

    7. Толкатель топливной форсунки

    3. Контргайка

    8. Кнопка клапана

    4.Регулировочный установочный винт

    9. Выпускной клапан

    5. Узел коромысла выпускного клапана

    Рис. 1. Компоненты узла коромысла клапана и топливной форсунки

    Примечание: Убедитесь, что измеритель высоты посажен на обработанную поверхность так, чтобы наконечник находился в пилотном отверстии. Посторонний материал в пилотном отверстии или на обработанной поверхности может помешать точной установке высоты инжектора.

    Высота топливной форсунки измеряется с помощью необходимого указателя высоты форсунки, как указано в таблице. «Проверка таблицы допусков» . На двигателях, оснащенных Jake Brake®, переместите ручку измерителя высоты форсунок в альтернативное положение, под углом 90 градусов к хвостовику. В корпусе форсунки на обработанной поверхности, контактирующей с зажимом форсунки рядом с соленоидом, предусмотрено установочное отверстие для высотомера. См. Рисунок «Использование датчика времени в DDEC II, DDEC III и DDEC IV»

    Рисунок 2.Использование датчика времени на DDEC II, DDEC III и DDEC IV

    Компоненты ‡

    Установочные размеры

    Допуск †

    ВЫСОТА ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ Модели: 6067GT40, 6067WT40, 6067WU40,6067GU40, 6063WU00, 6063GU00,6067WU60, 6067GU60, 6067GU91 (все DDEC I и DDEC II / 1986-1993)

    78,2 мм (3,079 дюйма) Используйте инструмент J – 35637 – A

    77.95 — 78,45 мм (3,069 — 3,089 дюйма)

    ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: 6064TKXX, 6063TKXX, 6063EKXX, 606XGKXX, 606XWKXX, 606XSKXX (все DDEC III 1994-1997)

    78,8 мм (3,102 дюйма) Используйте инструмент J-39697 32J кулачок

    77,55 — 79,05 мм (3,053 — 3,112 дюйма)

    ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: 6067TKXX, 606XPKXX, 606XGKXX (1997-98 DDEC IV и позже 1997 DDEC III)

    80.3 мм (3,161 дюйма) Используйте инструмент J – 42665 47J кулачок

    80,05 — 80,55 мм (3,152 — 3,171 дюйма)

    ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: 6067EKXX, 606XBKXX, 606XMKXX, 606XLKXX, 606XHKXX, 606XFKXX (1998 и 1999 DDEC IV)

    81,0 мм (3,189 дюйма) Используйте инструмент J – 42749 65J кулачок 92J кулачок

    80,75 — 81,25 мм (3,179 — 3,199 дюйма)

    ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели: §

    6067BKXX, MKXX, HKXX

    6067MKXX

    606XBKXX

    606XMKXX

    82.1 мм (3,23 дюйма) Используйте инструмент J – 45002 с кулачком 101J

    81,0 мм (3,189 дюйма) Используйте инструмент J – 42749 с камерой 92J

    82,1 мм (3,23 дюйма) Используйте инструмент J – 45002 с кулачком 107J только на внедорожниках

    82,1 мм (3,23 дюйма) Используйте инструмент J – 45002 с кулачком 107J только на внедорожниках

    0,8128 мм (0,032 дюйма)

    ВЫСОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА Модели:

    6062HKXX, 6062TKXX (2000-2003)

    81,0 мм (3.189 дюймов)

    80,75 — 81,25 мм

    3,179 — 3,199 дюйма)

    ЗАЗОР ВПУСКНОГО КЛАПАНА

    0,203 мм (0,008 дюйма)

    0,127 — 0,280 мм (0,005 — 0,011 дюйма)

    ЗАЗОР ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА — * Модели «U»: 6067GT40, 6067WT40, 6067WU40, 6067GU40, 6063XX00, (1986–1990 все DDEC I и ранние DDEC II)

    0,508 мм (0,020 дюйма.)

    0,432 — 0,584 мм (0,017 — 0,023 дюйма)

    ЗАЗОР ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА — * Модели «H»: 606XWUXX, 606XGUXX, 606XXKXX, (1991 — 1999 Все DDEC IV, III и более поздние DDEC II)

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    0,584 — 0,736 мм (0,023 — 0,029 дюйма)

    ЗАЗОР ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА — * Модели «H»: 6062HKXX, 6062TKXX (2000 — 2003)

    0.711 мм (0,028 дюйма)

    0,635 — 0,787 мм (0,025 — 0,031 дюйма)

    Таблица 4. Проверка таблицы допусков


    * Клапаны «H» имеют обработанное идентификационное кольцо над канавкой для замка клапана. «П-образных» клапанов нет. См. Раздел 1.4 для идентификации клапана.
    † При настройке высоты форсунок или зазоров клапанов компонент должен быть установлен на показанный «Установочный размер».
    ‡ XX Любой символ в этих позициях устанавливается в соседний столбец.
    § Проверьте правильность настройки на этикетке на крышке клапана.

    Примечание. При настройке зазора клапана или высоты форсунки всегда устанавливайте их на размер, указанный в таблице. «Проверка таблицы допусков» .

    Отрегулируйте клапаны и установите высоту топливных форсунок следующим образом:

    1. Отключить пусковое питание двигателя.
    2. Снимите крышку коромысла клапана двигателя, как показано. См. «1.6.2 Снятие и очистка неразъемной крышки коромысла только для дизельных двигателей». для цельного, см. «1.6.3 Снятие и очистка двухкомпонентной крышки коромысла только для дизельных двигателей » для двухкомпонентной крышки коромысла и обратитесь к разделу «1.6.5 Снятие и очистка трехкомпонентной крышки коромысла» для трехкомпонентной крышки рокера.
    3. Вставьте прерыватель привода 3/4 дюйма или трещотку в квадратное отверстие в центре шкива коленчатого вала.
    4. Направьте двигатель в направлении вращения и наблюдайте за роликами впускного и выпускного клапанов в любом цилиндре, который находится близко к ВМТ (верхней мертвой точке). См. Рисунок «Период перекрытия клапана» .Выберите цилиндр с почти полностью закрытыми выпускными клапанами. Как только выпускные клапаны закрываются, впускные клапаны начинают открываться. Это период перекрытия клапана.

      1. Узел коромысла выпускного клапана

      4. Вал коромысла

      2. Узел коромысла топливной форсунки

      5. Головка цилиндра

      3.Распредвал

      6. Впускной коромысло в сборе

      Рисунок 3. Период перекрытия клапана

    5. Остановить вращение двигателя при перекрытии клапанов. Отметьте, какой это цилиндр, и следуйте последовательности, указанной в Таблице. «Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки» правильно отрегулировать клапаны и высоту форсунок. Отсчет времени может быть запущен с любым цилиндром в перекрытии клапанов.

      Цилиндр с перекрытием клапана

      Установить клапаны на цилиндр No.

      Установка высоты форсунки на цилиндре №

      6

      1

      5

      2

      5

      3

      4

      3

      6

      1

      6

      2

      5

      2

      4

      3

      4

      1

      Таблица 6.Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки

      УВЕДОМЛЕНИЕ:

      Никогда не настраивайте клапаны и форсунку одного и того же цилиндра одновременно. Это приведет к повреждению двигателя.

    6. Для регулировки впускных клапанов вставьте щуп на 0,203 мм (0,008 дюйма) между концом штока клапана и кнопкой клапана на конце коромысла. См. Рисунок «Регулировка впускного клапана» .

      1. Впускной клапан

      4. Контргайка

      2. Кнопка клапана

      5. Щуп

      3. Узел коромысла впускного клапана

      6. Наконечник впускного клапана

      Рисунок 4. Регулировка впускного клапана

    7. Ослабьте контргайку и поверните регулировочный установочный винт до тех пор, пока щуп не будет обеспечивать равномерное плавное натяжение между штоком клапана и кнопкой клапана.
    8. Затяните контргайку с моментом 41 — 47 Н · м (30 — 35 фунт · фут) и снимите щуп. Снова вставьте щуп, чтобы убедиться, что регулировка не изменилась при затягивании контргайки. При необходимости отрегулируйте.
    9. Выпускные клапаны регулируются так же, как и впускные клапаны, за исключением использования щупа 0,660 мм (0,026 дюйма) (только модели 1991 года и более поздние версии). В ранних моделях (модели до 1991 г.) используется толщиномер 0,508 мм (0,020 дюйма), как указано в таблице. «Проверка таблицы допусков» . См. Рисунок «Регулировка выпускного клапана» .

      1. Расположение идентификационной канавки

      5. Контргайка

      2. Кнопка клапана

      6. Узел коромысла выпускного клапана

      3. Шестигранный ключ

      7. Щуп

      4. Регулировочный винт

      8. Наконечник выпускного клапана

      Рисунок 5.Регулировка выпускного клапана

      Примечание. В отношении всех двигателей 1991 модельного года были внесены изменения в материал выпускного клапана, что требует другой настройки зазора выпускного клапана. См. «1.4 Клапаны, пружины, направляющие, вставки, уплотнения и вращатели» для идентификации выпускного клапана.

    10. После регулировки каждого набора впускных и выпускных клапанов отрегулируйте соответствующую форсунку, указанную в Таблице. «Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки» . Настройки высоты инжектора и инструменты перечислены в таблице. «Проверка таблицы допусков» .
    11. Для работы на природном газе клапаны регулируются так же, как на дизельном двигателе, за исключением того, что для выпускных клапанов используется щуп 0,036 дюйма (0,914 мм), а для всасывания — калибр 0,011 дюйма (0,279 мм). клапаны.
    12. Отрегулируйте высоту топливной форсунки для моделей двигателей, указанных в скобках, поместив маленький конец высотомера в отверстие в корпусе топливной форсунки так, чтобы плоскость манометра была направлена ​​к плунжеру топливной форсунки. См. Рисунок «Использование датчика времени в DDEC II, DDEC III и DDEC IV» .Настройки высоты форсунок для двигателей Series 60 указаны в таблице. «Проверка таблицы допусков» .
    13. Ослабьте контргайку коромысла топливной форсунки и поворачивайте регулировочный установочный винт до тех пор, пока выступающая часть (флажок) манометра не пройдет через верхнюю часть толкателя форсунки. Будет разработано точное «чувство». Цель состоит в том, чтобы настроить все шесть форсунок на одинаковое ощущение.
    14. Затяните контргайку с моментом 41 — 47 Н · м (30 — 35 фунт · фут). Проверьте регулировку с помощью высотомера и, при необходимости, отрегулируйте установочный винт.Снимите измеритель высоты. См. Рисунок «Регулировка высоты топливной форсунки» .

      1. Флажок датчика высоты

      4. Установочный винт

      2. Высотомер

      5. Контргайка

      3. Шестигранный ключ (3/16 дюйма)

      6. Толкатель топливной форсунки

      Рисунок 6.Регулировка высоты топливной форсунки

    15. См. Последовательность регулировки, указанную в таблице. «Последовательность регулировки зазора клапана и высоты форсунки» и переходите к следующему цилиндру в последовательности регулировки.
    16. Закрепите двигатель в направлении нормального вращения, пока следующий цилиндр в последовательности регулировки не достигнет периода перекрытия клапанов.
    17. Повторяйте процедуры регулировки клапана и высоты топливной форсунки, пока не будут отрегулированы все клапаны и топливные форсунки.
    18. Установите на место крышку коромысла двигателя.
    19. Подключите пусковое питание к двигателю.

    Отрегулируйте клапаны и настройки топливной форсунки N3 следующим образом. :

    1. Отключить пусковое питание двигателя.
    2. Снимите крышку коромысла клапана двигателя, как показано. См. «1.6.2 Снятие и очистка неразъемной крышки коромысла только для дизельных двигателей». для неразъемных, см. «1.6.3 Снятие и очистка двухкомпонентной крышки коромысла только для дизельных двигателей» для двухкомпонентной крышки коромысла и обратитесь к разделу «1.6.5 Снятие и очистка трехкомпонентной крышки клапанного механизма » для трехкомпонентной крышки рокера.
    3. Вставьте прерыватель привода 3/4 дюйма или трещотку в квадратное отверстие в центре шкива коленчатого вала.
    4. Заблокируйте двигатель в направлении вращения и наблюдайте за цилиндром, в котором коромысло форсунки только начинает нажимать на поршень форсунки, впускные и выпускные клапаны должны быть закрыты.
      1. Остановите вращение двигателя и установите циферблатный индикатор с магнитным основанием, чтобы вы могли контролировать подъем рабочего хода форсунки вверх.
      2. Установите подставку циферблатного индикатора на верх кулачкового ролика форсунки. Отрегулируйте пьедестал так, чтобы он мог пройти все движение лепестка вверх.
      3. Продолжайте медленно блокировать двигатель в направлении вращения, пока циферблатный индикатор не перестанет показывать подъем вверх. Стрелка циферблатного индикатора перестанет двигаться, указывая на максимальный подъем.
      4. Это точка максимального подъема ролика форсунки, теперь форсунку можно настроить.
      5. Если вы проворачиваете двигатель за пределами этой точки, вам придется заблокировать двигатель в противоположном направлении как минимум на 1/4 оборота, а затем заблокировать двигатель в направлении вращения до тех пор, пока не будет достигнут максимальный подъем ролика форсунки.
    5. Остановите двигатель и отметьте, какой это цилиндр, и следуйте последовательности, указанной в Таблице. «Последовательность регулировки положения клапана и форсунки N3» правильно настроить форсунку и клапаны.

      Макс. ход рабочего органа форсунки цилиндра №

      Отрегулируйте форсунку на цилиндре №

      Регулирующие клапаны на цилиндре №

      6

      6

      2

      2

      2

      4

      4

      4

      1

      1

      1

      5

      5

      5

      3

      3

      3

      6

      Таблица 11.Последовательность регулировки зазора клапана и форсунки N3

    6. Теперь эту форсунку можно настроить с помощью следующей процедуры:
      1. Ослабьте контргайку регулировочного винта как минимум на два полных оборота.
      2. Затягивайте регулировочный винт до упора поршня форсунки, значение крутящего момента должно составлять 4,51 Н · м (40 дюймов · фунт).
      3. Открутите регулировочный винт на 3/4 оборота на 0,75 мм ± 0,25 мм (0,03 дюйма ± 0,01 дюйма) и затяните контргайку с моментом 41-47 Н · м (30-35 фунт · фут).
      4. Форсунка отрегулирована.
    7. Отрегулируйте клапаны на соответствующих цилиндрах, перечисленных в таблице. «Последовательность регулировки положения клапана и форсунки N3» .

      УВЕДОМЛЕНИЕ:

      Никогда не настраивайте клапаны и форсунку одного и того же цилиндра одновременно. Это приведет к повреждению двигателя.

    8. Для регулировки впускных клапанов вставьте щуп на 0,203 мм (0,008 дюйма) между концом штока клапана и кнопкой клапана на конце коромысла.См. Рисунок «Регулировка впускного клапана» .

      1. Впускной клапан

      4. Контргайка

      2. Кнопка клапана

      5. Щуп

      3. Узел коромысла впускного клапана

      6. Наконечник впускного клапана

      Рисунок 7. Регулировка впускного клапана

    9. Ослабьте контргайку и поверните регулировочный установочный винт до тех пор, пока щуп не будет обеспечивать равномерное плавное натяжение между штоком клапана и кнопкой клапана.
    10. Затяните контргайку с моментом 41 — 47 Н · м (30 — 35 фунт · фут) и снимите щуп. Снова вставьте щуп, чтобы убедиться, что регулировка не изменилась при затягивании контргайки. При необходимости отрегулируйте.
    11. Выпускные клапаны регулируются так же, как и впускные клапаны, за исключением использования щупа 0,508 мм (0,020 дюйма), см. Рисунок «Регулировка выпускного клапана» .

      1. Расположение идентификационной канавки

      5.Контргайка

      2. Кнопка клапана

      6. Узел коромысла выпускного клапана

      3. Шестигранный ключ

      7. Щуп

      4. Регулировочный винт

      8. Наконечник выпускного клапана

      Рисунок 8. Регулировка выпускного клапана

    12. Повторить шаги через пока не будут настроены все форсунки и клапаны.
    13. Установите крышку коромысла двигателя. См. «1.6.8 Установка неразъемной крышки коромысла» за цельной крышкой рокера и обратитесь к разделу «1.6.9 Установка двух- и трехкомпонентных крышек рокера». для двух- и трехкомпонентных крышек.
    14. Подключите пусковое питание к двигателю.
    Раздел 13.2.1

    Регулировка ведомого поршня (Jake Brake® Lash)

    См. Информацию, приведенную в таблице. «Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня» для правильной спецификации регулировки ведомого поршня.

    УВЕДОМЛЕНИЕ:

    Необходимо строго соблюдать процедуру регулировки ведомого поршня. Несоблюдение надлежащей процедуры регулировки приведет к снижению эффективности торможения двигателем, серьезному повреждению двигателя или и тому, и другому.

    Примечание. Настройки зазора рабочего поршня для разных моделей двигателей не совпадают.

    НОМЕР МОДЕЛИ / ПЕРЕМЕЩЕНИЕ / ГОД МОДЕЛИ

    ТОРМОЗ ДВИГАТЕЛЯ

    РЕГУЛИРОВКА ПОДЧИНЕННОГО ПОРШНЯ

    6067WU40 11.1 л PRE — 1991

    760 / 760A

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067GU40 12,7 л пред — 1991

    760 / 760A

    0,508 мм (0,020 дюйма)

    6067WU60 11.1L 1991-93

    760A

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067ГУ60 12,7 л 1991-93

    765

    0.660 мм (0,026 дюйма)

    6067WK60 11.1L 1994-97

    760A

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067GK60 12,7 л 1994-97

    765

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067WK28 11.1L 1994-97

    760A

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067ГК28 12.7L 1994 — 97

    765

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067EK60 11.1L 1998 DDEC IV

    760B

    0,584 мм (0,023 дюйма)

    6067PK60 12,7 л 1998 DDEC IV

    765A

    0,584 мм (0,023 дюйма)

    6067TK60 12,7 л 1998 DDEC IV

    765A

    0.584 мм (0,023 дюйма)

    6067FK6X, 6067BK6X, 6067HK6X 14L 1999 DDEC IV

    770

    0,584 мм (0,023 дюйма)

    6067MK6X 12,7 л 1999 DDEC IV

    770

    0,584 мм (0,023 дюйма)

    6067LK6X 11.1L 1999 DDEC IV

    760B

    0,584 мм (0.023 дюйма)

    6067MK28, 6067MK45, 6067MK57, 6067MK60 — 12,7 л Стандартный — 2000

    790

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067BK28, 6067BK45, 6067BK57, 6067BK60 — 12,7 л Premium — 2000

    790

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067HK45, 6067HK60 — 14L США — 2000

    790A

    0.660 мм (0,026 дюйма)

    6067WK28, 6067WK60 — 11,1 л — 2000

    790B

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067LK28, 6067LK45, 6067LK60 — 11,1 л — 2000

    790B

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6063GK60, 6067GK28, 6067GK45, 6067GK91, 6067PK62, 6067TK28, 6067TK60, 6067TK62 — 12,7 л — 2000

    790B

    0.660 мм (0,026 дюйма)

    6067HK62 — 14L австралийский — 2000

    790C

    0,660 мм (0,026 дюйма)

    6067MK28, 6067MK45, 6067MK57, 6067MK60 — 12,7 л Стандартный — 2000

    795

    0,813 мм (0,032 дюйма)

    6067BK28, 6067BK45, 6067BK57, 6067BK60 — 12,7 л Premium — 2000

    795

    0.813 мм (0,032 дюйма)

    6067HK45, 6067HK60 — 14L США — 2000

    795

    0,813 мм (0,032 дюйма)

    6067WK28, 6067WK60 — 11,1 л — 2000

    795

    0,813 мм (0,032 дюйма)

    6067LK28, 6067LK45, 6067LK60 — 11,1 л — 2000

    795

    0.813 мм (0,032 дюйма)

    6063GK60, 6067GK28, 6067GK45, 6067GK91, 6067PK62, 6067TK28, 6067TK60, 6067TK62 — 12,7 л — 2000

    795

    0,813 мм (0,032 дюйма)

    6067HK62 — 14L австралийский — 2000

    795

    0,813 мм (0,032 дюйма)

    6067HK2E, 6067HK6E 14L— 2003

    797

    0.508 мм (0,020 дюйма)

    6067MK2E, 6067MK6E 12.7L— 2003

    797

    0,508 мм (0,020 дюйма)

    6067HV2E, 6067HV6E 14L— 2004

    797

    0,508 мм (0,020 дюйма)

    6067MV2E, 6067MV6E 12.7L— 2004

    797

    0,508 мм (0,020 дюйма.)

    Таблица 16. Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня


    X = Любая цифра.

    Примечание: Выполните следующую регулировку при остановленном двигателе и холодном двигателе с температурой масла 60 ° C (140 ° F) или ниже. Выпускные клапаны регулируемого цилиндра должны быть в закрытом положении (коромысло ослаблено).

    Регулировки должны выполняться при остановленном и холодном двигателе с температурой масла 60 ° C (140 ° F) или ниже. Выпускные клапаны на цилиндре должны быть в закрытом положение (ролик коромысла должен находиться на базовой окружности распредвала).

    УВЕДОМЛЕНИЕ:

    Процедура регулировки ведомого поршня должна точно следовать. Неправильная регулировка Jake Brakes® приведет к неэффективной работе моторного тормоза и может привести к серьезному повреждению двигателя или Jake Brake®.

    1. Отвинтите регулировочный винт перемычки в узле ведомого поршня до тех пор, пока конец винта не окажется под поверхностью перемычки в узле ведомого поршня.См. Рисунок «Регулировочный винт ведомого поршня, кроме 790/795» .

      1. Регулировочный винт коромысла и контргайка

      4. Контргайка регулировочного винта моста

      2. Регулировочный винт ведомого поршня

      5. Мост

      3. Контргайка

      Рис. 9. Регулировочный винт ведомого поршня, кроме 790/795

    2. Установите требуемый толщиномер, указанный в таблице. «Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня» между твердой стороной перемычки (стороной без регулировочного винта) и регулировочным винтом коромысла выхлопа.

      Примечание. Регулировочные винты рабочего поршня, которые использовались в моторном тормозе Series 60 до августа 1994 года, были винтами сброса. Винты сброса нельзя лицезреть в полевых условиях. Начиная с двигателей августа 1994 года, винтовые сборки в сборе были заменены на блоки Power-Lash®.


      Power-Lash® является зарегистрированным товарным знаком Jacobs Vehicle Systems ™.
    3. Поворачивайте регулировочный винт ведомого поршня по часовой стрелке до тех пор, пока на щупе не почувствуется легкое сопротивление.
    4. Удерживая винт в этом положении, затяните контргайку с усилием 34 Н · м (25 фунт · фут).Снимите щуп.
    5. Поместите щуп из шага 4 между регулировочным винтом и регулировочным винтом коромысла. Поворачивайте регулировочный винт по часовой стрелке до тех пор, пока на щупе не будет ощущаться легкое сопротивление. См. Рисунок «Регулировочный регулировочный винт» .

      Рисунок 10. Регулировочный регулировочный винт

    6. Удерживая регулировочный винт в этом положении, затяните контргайку с моментом 47 Н · м (35 фунт · фут).
    7. Повторите процедуры регулировки шагов с 1 по 6 для остальных цилиндров.При необходимости поверните двигатель, чтобы установить выпускные клапаны в закрытое положение для регулировки рабочего поршня.

    Отрегулируйте зазор рабочего поршня модели 790/795 Jake Brake® следующим образом:

    1. Вращайте регулировочный винт до тех пор, пока твердая сторона узла перемычки ведомого поршня не коснется выпускного клапана, и пружины клапана не начнут сжиматься, затем поверните еще на один оборот.

      Примечание. Подождите не менее 30 секунд, пока масло не вытечет из регулировочного винта J-Lash. Если температура масла ниже комнатной (ниже 16 ° C [60 ° F]), подождите не менее двух минут, пока масло не стечет с регулировочного винта J-Lash.

      УВЕДОМЛЕНИЕ:

      Неправильная установка зазора может привести к серьезному повреждению двигателя.

    2. Используя шестигранный ключ на 3/16 дюйма, выкручивайте ТОЛЬКО регулировочный винт до тех пор, пока щуп не станет нужного размера (указан в Таблице «Модели Jake Brake® и настройки ведомого поршня» ) может быть вставлен между твердой стороной узла перемычки ведомого поршня и выпускным клапаном. См. Рисунок «Установка зазора ведомого поршня» .

      1. Регулировочный винт J-образного зазора

      3. Пружина выпускного клапана

      2. Рабочий поршень

      Рис. 11. Установка зазора ведомого поршня

    3. Отрегулируйте регулировочный винт так, чтобы на щупе чувствовалось легкое сопротивление. Не выкручивайте регулировочный винт больше, чем требуется для получения легкого сопротивления щупу.С помощью отвертки удерживайте регулировочный винт на месте и затяните контргайку с моментом 38 Н · м (28 фунт · фут). См. Рисунок «Установка зазора ведомого поршня» .

      Примечание: Если регулировочный винт J-Lash откатывается до тех пор, пока он больше не сжимает пружину ведомого поршня, масло попадет в винт, и регулировка будет неправильной. В этом случае повторите шаг 2. и шаг 3 .

      Примечание. Для приложений модели 795 перейдите к шагу 4. .

    4. Удерживая прочный регулировочный винт на месте, затяните контргайку с усилием 38 Н · м (28 фунт · фут).
    5. Еще раз проверьте настройки ресниц. Если настройка ресниц неправильная, повторите шаг 1. через шаг 3 .

      Примечание: После того, как моторный тормоз был задействован, вы не сможете проверить регулировку моторного тормоза для двигателей с помощью регулировочных винтов J-Lash ™. Это связано с тем, что масло остается в регулировочном винте J-Lash ™. Если вы не уверены в настройке, повторите шаг 1. и шаг 4 .

    6. Повторить шаг 1 через шаг 5 для оставшегося рабочего поршня на том же цилиндре.
    7. Повторить шаг 1 через шаг 5 для остальных цилиндров.

      ТРАВМА ГЛАЗА

      Во избежание травм из-за брызг масла используйте соответствующие средства защиты глаз (защитную маску или защитные очки) при выполнении процедуры испытания масла.

      ПОЖАР

      Во избежание травм в результате пожара локализуйте и устраняйте утечки легковоспламеняющихся жидкостей по мере их возникновения. Если не устранить утечки, это может привести к пожару.

    8. Установите все оставшиеся компоненты, снятые для этой процедуры.

      Примечание. Убедитесь, что все провода находятся вдали от движущихся частей.

    9. Завершите установку, установив крышку коромысла. См. «1.6 Крышка коромысла» .
    10. Заведите автомобиль и ведите автомобиль, чтобы проверить правильность работы Jake Brake®.

    Проектирование и проектирование автомобильных распредвалов

    АВТО ТЕОРИЯ

    Если коленчатый вал часто называют «сердцем» двигателя, нет сомнений в том, что распредвал — это «мозг».«Его задача — открывать и закрывать клапаны в нужный момент во время вращения двигателя, чтобы можно было получить максимальную мощность и эффективную очистку выхлопных газов. Распределительный вал приводит в движение распределитель для электрической синхронизации искрового зажигания.

    Схема кулачка.


    Распределительные валы выполняют свою работу через эксцентриковые «выступы», которые приводят в действие компоненты клапанного механизма. Сам распредвал выкован из цельного куска стали, на котором отшлифованы кулачки. В двигателях с одним распредвалом (безусловно, наиболее распространенных двигателях до 1980 г.) лепестков вдвое больше, чем цилиндров, плюс лепесток для срабатывания топливного насоса и привод распределителя.Типичный распределительный вал V8 имеет пять опорных шеек, чтобы удерживать его в точном положении во время вращения.

    Привод распределительного вала — коленчатый вал, обычно через набор шестерен, цепь или ремень. Распределительный вал всегда вращается на половине оборотов коленчатого вала, за два полных оборота коленчатого вала для завершения одного поворота кулачка, чтобы завершить четырехтактный цикл.

    Схема клапанного механизма.


    Распределительный вал управляет подъемниками (также называемыми толкателями или толкателями кулачка), которые, в свою очередь, приводят в действие остальную часть клапанного механизма.В двигателях с верхним расположением клапанов подъемники перемещают толкатели, которые перемещают коромысла, которые перемещают штоки клапанов. (На двигателях с верхним расположением кулачка нет толкателей или коромысел, только толкатели. В этой статье мы больше не будем говорить о таких двигателях.)

    Подъемники

    бывают нескольких типов. Наиболее распространены гидравлические, механические и роликовые подъемники. Гидравлические подъемники заполняются маслом, которое действует как амортизатор, устраняя зазор в клапанной арматуре. Они тихие и не требуют периодической регулировки.Механические подъемники выполнены из цельного металла и требуют плановой регулировки для обеспечения надлежащего зазора клапана. Они используются в приложениях с высокой скоростью вращения. Роликовые подъемники используют роликовое устройство на одном конце и могут быть гидравлическими или механическими. Они используются в приложениях, где требуется очень высокая скорость подъема клапана.

    Так много оборудования, как оно работает?

    Есть вещи, которые вы должны знать, чтобы понять работу клапанного механизма, так что вот:

    Зазор: Зазор между концом коромысла и концом штока клапана, допускающий тепловое расширение компонентов.Механические подъемники обычно имеют регулировку зазора от 0,10 до 0,30 дюйма.

    Подъем: Максимальное расстояние, на которое головка клапана поднимается над своим седлом в головке цилиндров. Поскольку подъемная сила определяется подъемом выступа кулачка, умноженным на соотношение коромысел, максимальный подъем можно тщательно контролировать или отрицательно влиять на выбор компонентов. Общий подъем — это произведение подъема лепестка на соотношение коромысла. Производители считают стандартным передаточное число коромысел 1,5. Например, подъем кулачка.500 в нормальном двигателе приведет к общему подъему клапана 0,750 (соотношение коромысел 0,500 X 1,5).

    Перекрытие клапанов: Состояние, при котором во время вращения коленчатого вала впускной и выпускной клапаны в данном цилиндре не находятся на своих местах. В некоторой степени это существует во всех двигателях, поскольку было определено, что выпускной клапан должен открываться до того, как поршень достигнет нижней мертвой точки (НМТ). Остаточное давление в цилиндре подталкивает выхлопные газы к портам, помогая создать отрицательное давление (вакуум), поскольку поршень продолжает выталкивать газы наружу.Этот вакуум помогает втянуть немного впускной смеси в выпускное отверстие (из-за перекрытия отверстий клапанов) для продувки цилиндра. Величина перекрытия клапанов определяет, как будет работать конкретный двигатель.

    Когда клапаны перекрываются при повышенном вакууме в двигателе и пониженном давлении в цилиндре, и то и другое нежелательно для низкой мощности и управляемости.

    Угол разделения лепестков: Геометрический угол между осевыми линиями впускных и выпускных лепестков.Как только этот угол определен, он напрямую влияет на величину перекрытия клапана. Если лепестки сдвинуты ближе друг к другу (нижняя LSA), перекрытие клапана увеличивается.

    Продолжительность: Время (в градусах вращения распределительного вала), в течение которого лепесток удерживает клапан от седла. Продолжительность также влияет на общий подъем клапана из-за ограничений, присущих скорости подъема самого подъемника. При выборе распредвала, как правило, важнее всего учитывать продолжительность работы.

    Скорость подъема: Форма лепестка, которая определяет, насколько быстро открывается клапан или сколько дюймов подъема достигается на один градус вращения коленчатого вала.

    Профиль: Общая комбинация подъемной силы, продолжительности и угла разделения лепестков, обеспечиваемых распределительным валом. Это обычно называют кулачковым «измельчением».

    Start ‘Er Up!

    Установив распределительный вал и клапанный механизм, мы можем запустить двигатель. Когда каждый лепесток касается подъемника, его конец поднимается по ведущей поверхности лепестка.Это действие «поднимает» подъемник и толкатель, который давит на коромысло. Коромысло «качается» над шарнирным креплением, а другой его конец толкает шток клапана, сжимая его пружину и открывая клапан. Клапан полностью открыт, подъемник достигает конца выступа кулачка, после чего он начинает закрываться, когда подъемник скользит по задней кромке выступа под действием натяжения пружины клапана. Клапан остается закрытым до тех пор, пока лепесток не вернется в исходное положение при повороте распределительного вала.

    Здесь все становится непросто, потому что не существует такой вещи, как «идеальная» шлифовка или профиль кулачка.Каждая конфигурация двигателя требует своего идеального профиля распредвала. Гоночные двигатели отличаются от двигателей обычных легковых автомобилей, как и от двигателей грузовых автомобилей или двигателей большой мощности. Это работа, которую должен выполнять двигатель, которая определяет, какой профиль кулачка лучше всего, и вот почему:

    Точка открытия впускного клапана имеет решающее значение для правильной работы двигателя. Если он открывается слишком рано, выхлопные газы могут попасть во впускной коллектор (помните о перекрытии клапанов?). Это вызывает накопление сажи на впускных направляющих, низкий вакуум в двигателе и низкую мощность.Если клапан открывается слишком поздно, меньшее количество топливно-воздушной смеси попадает в камеру сгорания, и выхлопные газы не удаляются так же эффективно.

    Если выпускной клапан закрывается слишком рано, желаемый «эффект продувки» будет меньше, и некоторые выхлопные газы могут попасть в цилиндр. Если клапан закрывается слишком поздно, чрезмерное количество топливно-воздушной смеси выйдет в выхлопное отверстие, и камера сгорания не будет оптимизирована.

    «Угловой» кулачок

    Теперь стало еще интереснее! Хотя формы лепестков и перекрытие клапанов на конкретном распредвале изменить нельзя, можно изменить соотношение распредвала и коленчатого вала.После выбора профиля распредвал можно настроить под общую конфигурацию двигателя. То есть, соотношение фаз газораспределения и коленчатого вала может быть изменено путем установки распредвала либо «по центру» (как разработано производителем), либо вперед или с опережением по отношению к установочным меткам на кулачке и цепи коленчатого вала (или шестерне. или ременной) приводы.

    Что это делает? Что ж, если распределительный вал выдвинут вперед, впускные клапаны закрываются раньше в цикле. Это приводит к увеличению давления в цилиндре, поскольку выпускной клапан закрывается раньше во время такта впуска.Это приводит к большему крутящему моменту на нижнем конце, но меньшей эффективности на верхнем конце диапазона оборотов.

    Разумеется, при торможении распредвала происходит обратное. Это приводит к увеличению продувки цилиндров, позволяя двигателю лучше «дышать» по мере увеличения оборотов. Фактически, это позволяет двигателям работать выше. Двигатели с запаздыванием фаз газораспределения обеспечивают лучшую мощность на верхнем конце, но меньший крутящий момент на нижнем. Гоночные двигатели лучше всего выигрывают от этого типа фаз газораспределения.

    Прежде чем бежать в гараж, чтобы разогнать кулачок, обратите внимание, что ваш распредвал, вероятно, был установлен «по центру».«На практике вы можете двигаться вперед или назад только примерно на четыре градуса (градусы коленчатого вала) в любом случае, прежде чем столкнетесь с проблемами, такими как зазор поршня / клапана, предварительная детонация или другие неприемлемые характеристики двигателя.

    А как насчет высоких оборотов?

    По мере увеличения скорости поршня внутри двигателя становится все хуже и хуже. Допустимое время, в течение которого цилиндр должен заполнить, обеспечить мощность и выхлоп, чрезвычайно короткое. Нам нужно что-то сделать с распределительным валом, чтобы компенсировать это состояние, иначе двигатель будет работать на максимальных оборотах на промежуточных оборотах, скажем, около 4500.Мы не можем увеличить угол разделения лепестков, потому что это приведет к удару клапанов о поршни.

    Единственное, что мы можем сделать, это увеличить время открытия клапанов, чтобы впустить больше топлива / воздуха или выпустить выхлоп. Единственный способ сделать это — увеличить продолжительность и, в некоторой степени, поднять. Чем агрессивнее кулачок, тем больше продолжительность и подъемная сила.

    Подъем

    сильно ограничен геометрией двигателя, особенно тех, в которых используются куполообразные поршни. Кроме того, сами лопасти должны иметь правильную форму (разложены), иначе лифтеры не будут ездить по ним правильно.

    Продолжительность, с другой стороны, свободна. Кулачковые шлифовальные машины могут создавать лопасти, которые обеспечивают большую продолжительность работы, позволяя двигателям разгоняться до диапазона 8-10 000 об / мин, потому что они могут «дышать». Однако эти же двигатели демонстрируют очень плохие рабочие характеристики на низких оборотах из-за низкого давления в цилиндрах и вакуума. Они «крутятся» на холостом ходу и часто вообще не работают на скоростях ниже 1000 об / мин.

    Это приводит нас к правильному выбору нашего двигателя. Поскольку у нас не может быть всего этого, мы должны решить, какая производительность нам нужна и от какой потери управляемости мы готовы отказаться.Распределительные валы, которые изначально были указаны производителем («стандартные» кулачки), были выбраны для обеспечения наилучшего крутящего момента на низких оборотах, простоты запуска и управляемости в самом широком диапазоне условий. Двигатели с более высокими характеристиками были оснащены более агрессивными распределительными валами для отклика дроссельной заслонки и создания большей выходной мощности, которую создает инерция высоких оборотов. Покупатели этих двигателей часто жаловались на проблемы с запуском, высокий расход топлива и необходимость проскальзывать сцепления для плавного ускорения с места.

    При сборке двигателя, как правило, разумно установить «мягкий» распределительный вал, то есть тот, который на шаг или два выше по агрессивности от стандартного измельчения. Такие профили обеспечивают четкий отклик дроссельной заслонки, мощность, превышающую штатную, низкий крутящий момент и плавные ходовые характеристики, и все это за счет высокой выходной мощности.

    Переход на большую продолжительность работы и подъемные распредвалы дадут вам большую мощность (при условии, что все другие компоненты двигателя согласованы с кулачком), но вы испытаете плохой холостой ход, раздражающие характеристики движения на низких скоростях, проблемы с вакуумными аксессуарами и преждевременный износ генераторов, воды насосы и компрессоры кондиционеров.

    Все это является причиной того, почему в современных двигателях используются устройства регулирования фаз газораспределения и почему двигатели с относительно небольшим рабочим объемом выдают впечатляющую мощность.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *