Газораспределительный механизм трактора

Газораспределительный механизм трактора

Принцип действия ГРМ

При работе двигателя вращение от коленчатого вала через шестерни коленчатого вала и распределительного вала передается распределительному валу, на котором в определенном порядке установлены кулачки. Когда кулачек займет верхнее положение, он поднимает толкатель. Толкатель при этом поднимет штангу, которая, упираясь в головку регулировочного болта, повернет коромысло вокруг его оси, и левая, более длинная часть коромысла, нажмет на стержень клапана. Клапан опустится и откроет отверстие соответствующего трубопровода, а пружина сожмется. Как только кулачек, вращаясь, сойдет с толкателя, клапан под действием распрямляющейся сжатой пружины поднимется и плотно прижмется к гнезду с большой силой и герметически закроет отверстие трубопровода.

Детали ГРМ

Детали ГРМ Распределительный вал Распределительный вал стальной. На нем находятся опорные шейки и кулачки. Два крайних и два средних кулачка служат для открытия выпускных, а остальные – для открытия впускных клапанов. Определенное расположение кулачков соответствует порядку работы двигателя. Для удобства установки вала диаметры опорных шеек, начиная с передней, должны последовательно уменьшаться.

Впускные и выпускные клапана и пружины Очистка цилиндров от отработавших газов и заполнение его воздухом осуществляется через два отверстия (выпускное и впускное), закрываемое клапанами. Клапан состоит из стержня и тарелки. Диаметр тарелки впускного клапана больше тарелки клапана выпускного. Для большей износостойкости клапаны изготавливают из легированной стали: впускной – из хромистой, а выпускной – из сильхромовой (жаростойкой). Края тарелок выполнены под углом наклона 45 градусов. Пружины изготавливают из стальной проволоки. Направление их витков различное. Наличие двух пружин уменьшает их размеры и облегчает условия работы.

Механизм вращения выпускного клапана:

1 — выпускной клапан; 2 — неподвижный корпус; 3 — шарик; 4 — упорная шайба; 5 — замочное кольцо; 5 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины клапана; 8 — сухарь клапана; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевое наполнение; 12 — жаропрочная наплавка; 13 — заглушка.

Седла клапанов изготовляют в виде вставных колец из жаропрочной стали и запрессовывают в головку или блок цилиндров.

Направляющие втулка стержней клапанов делают чугунными или металлокерамическими и запрессовывают в блок или головку цилиндров. Стопорное кольцо или буртик на верхнем конце втулок препятствует их смещению в осевом направлении.

Пружина 6 обеспечивает плотную посадку клапана в седло. Изготовляют пружины из специальной стальной проволоки. Пружины имеют переменный шаг, что устраняет вибрацию витков. На каждый клапан двигателя АЗЛК-412 устанавливают по две пружины 21 и 22, имеющих противоположное направление витков.

Пружина упирается одним концом в блок цилиндров (ГАЗ-51) или шайбу на головке цилиндров (при верхнем расположении клапанов), а другим концом в упорную шайбу 19, которую удерживают два конических сухаря 17, входящие в выточку на стержне клапана. На стержни впускных клапанов устанавливают резиновые колпачки 16, уменьшающие возможность попадания масла в цилиндры.

Для обеспечения плотной посадки клапана в седло во время работы, когда стержень удлиняется, между клапаном и толкателем или коромыслом должен быть тепловой зазор.

Детали газораспределительного механизма двигателя

1 — ось коромысел выпускных клапанов; 2 и 12 — шайбы; 3 — втулки; 4 — пружины; 5 — коромысла; 6 — болт; 7 — планка; 8 — звездочка; 9 — штифт; 10 — распределительный вал; 11 — винт; 13 — установочный фланец; 14 — контргайка; 15 — нажимной винт; 16 — колпачок; 17 — сухари; 18 — наконечник клапана; 19 — упорная шайба; 20 и 23 — опорные шайбы; 21 — внутренняя пружина клапана; 22 — наружная пружина клапана; 24 — направляющие втулки; 25 — седло выпускного клапана; 26 — седло впускного клапана; 27 — выпускной клапан; 28 — впускной клапан; 29 — ось коромысел впускных клапанов.

Цилиндрические пружины 4, установленные на оси 1 между коромыслами, ограничивают их продольное перемещение. В одно плечо коромысла ввернут винт 15 с контргайкой 14.

Клапан, состоящий из головки и стержня, закрывает впускной или выпускной канал цилиндра (головки цилиндров). Диаметр головки впускного клапана больше диаметра головки выпускного, что улучшает наполнение цилиндра свежей горючей смесью. Фаска головки клапана, скошенная под углом 45 или 30°, плотно прилегает к фаске седла 25 или 26.

Впускной клапан изготовляют из хромистой стали, а выпускной — из жаропрочной (сильхромовой) стали. Для увеличения срока службы выпускных клапанов некоторых двигателей, в том числе ЗИЛ-130, делают жаропрочную наплавку посадочной фаски. Чтобы лучше отводить теплоту, стержни выпускных клапанов двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 изготовлены пустотелыми и наполнены натрием.

Клапаны меньше изнашиваются, если они во время работы постепенно поворачиваются вокруг собственной оси. В двигателе 3M3-53 вращение клапанов достигается установкой между упорной шайбой и сухарями закаленной конической втулки, наружный конус которой не полностью совпадает с внутренним конусом упорной шайбы. Выпускные клапаны у двигателя ЗИЛ-130 имеют механизм принудительного вращения клапана. 

Цепной привод распределительного вала 1 — звездочка распределительного вала;

2 — плунжер с пружиной натяжного устройства;

3 — рычаг;

4 — звездочка натяжного устройства;

5 — цепь распределительного вала;

6 — звездочка коленчатого вала;

7 — успокоитель цепи.

Стальные или чугунные, термически обработанные толкатели могут иметь различную форму.

У двигателя ГАЗ-51 толкатель выполнен в виде стержня с плоской тарелкой у нижнего конца; в верхнюю часть этого стержня ввертывают регулировочный болт с контргайкой. Толкатели двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 имеют форму цилиндрического стаканчика, в который сверху вставляют штангу

Штанги изготовляют из стальных или дюралюминиевых трубок, в которые запрессовывают с двух сторон стальные наконечники. Своими сферическими поверхностями наконечники упираются внизу в толкатель, а вверху в выемку плеча коромысла. При увеличении частоты вращения коленчатого вала сверх 5000 об/мин штанги начинают вибрировать, что влияет на работу двигателя.

В связи с этим на двигателе A3ЛK-412, делающем 5800 об/мин, распределительный вал расположен вверху, и кулачки его воздействуют непосредственно на коромысла 5. В отверстие коромысла запрессована бронзовая втулка 3. Коромысла устанавливают на пустотелую ось закрепленную в стойках на головке цилиндров.