Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм

• Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры воздуха и выпуска из них отработавших газов.

Устройство ГРМ

Механизм газораспределения включает в себя

1 – шестерня распределительного вала;

2 – упорное кольцо;

3 – упорный фланец;

4 – толкатели;

5 – впускной клапан;

6 – разжимная пружина;

7 – направляющая втулка клапана;

8 – наружная пружина;

9 – сухарик;

10 – тарелка;

11 – регулировочный винт декомпрессионного механизма;

12 – коромысло клапана;

13 – регулировочный винт;

14 – рукоятка управления декомпрессором;

15 – валик декомпрессора;

16 – ось коромысел; 17 – стойка;

18 – выпускной клапан; 19 – штанги;

20 – внутренняя пружина;

21 – распределительный вал; 22 – втулка.

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 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.

Клапан

• 1 – клапан;
• 2 – тарелка клапана;
• 3 – сухарики;
• 4 – втулка сухариков;
• 5 – пружины;
• 6 – опорная шайба пружин;
• 7 – направляющая втулка клапана.

Передаточ ные детали

• 1- штанга;
• 2 – грибовидный толкатель;
• 3 – втулка толкателя;
• 4 – толкатель с выпуклым днищем;
• 5 – кулачки распределительного вала;
• 6 – толкатель ввиде стаканчика с плоским дном;
• 7 – грибовидный толкатель с кольцевой выемкой;
• 8 – ось ролика;
• 9 – ролик.

Штанга, толкатели

• Штанга предназначена для передачи усилия от толкателя к коромыслу.
• У дизеля Д-240 штанга изготовлена из стального прутика, концам которого придана сферическая форма.
• У дизеля А-41 штанга представляет собой стальную трубку, в торцах которой запрессованы наконечники с отверстиями для прохода масла от толкателя к коромыслу.
• Толкатели предназначены для передачи усилия от кулачка распределительного вала к штангам.
• Штанги могут быть грибовидными, цилиндрическими или в виде качающегося ролика.
• У дизеля Д-240 толкатель стальной, грибовидный, со сферической нижней опорной поверхностью.
• У дизеля А-41 толкатель представляет собой ролик, сидящий на игольчатом подшипнике, ось которого закреплена в качающемся рычаге.
• Для обеспечения равномерного изнашивания толкатели совершают поступательное и вращательное движение одновременно.

Передаточные детали

• А – с углублением в наконечнике штанги.
• Б – со сферическим наконечником штанги.
• 1 – штанга;
• 2 – регулировочный винт;
• 3 - заглушка;
• 4 – контргайки;
• 5 – коромысло;
• 6 – пружина;
• 7 – ось коромысла;
• 8 – стойка;
• 9 – болт штуцера;
• 10 – отверстие для масла.

Коромысло

• Коромысло, предназначено для воздействия на клапан с целью его открытия.
• Коромысло – это стальной двуплечий рычаг. Конец коромысла, нажимающий на клапан, называется бойком.
• В резьбовом отверстии короткого плеча установлен регулировочный винт с контргайкой, при помощи которого изменяют зазор между бойком коромысла и торцом стержня клапана. Продольное перемещение коромысел по валику предотвращают распорные пружины.
• Оси коромысел выполнены пустотелыми для подвода масла к трущимся деталям втулок коромысел, регулировочных винтов и штанг. С торцов оси коромысла закрыты заглушками.

• 11, 12 – коромысла.

Распределительные шестерни

• Распределительные шестерни , стальные.
• Они размещены в картере шестерен и предназначены для передачи вращения от коленчатого вала на распределительный вал и валы топливного, гидравлического и масляного насосов. Вращение на эти шестерни передается через промежуточную шестерню.

• 1- шестерня привода гидронасоса;
• 2- шестерня распределительного вала;
• 3- промежуточная шестерня;
• 4- шестерня привода ТНВД;
• 5- ведущая шестерня масляного насоса;
• 6- шестерня коленчатого вала.

Диаграмма фаз газораспределения

• Фазами газораспределения называют продолжительность открытия клапанов. Их выражают в градусах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. На диаграмме видно, что клапаны открываются с опережением, а закрываются с запаздыванием. Это необходимо для наиболее полной очистки цилиндров от отработавших газов и лучшего наполнения цилиндров воздухом, что ведет к повышению мощности двигателя.
• Углы, показанные на диаграмме, зависят от взаимного расположения кулачков, их профиля и значения зазора между клапанами и коромыслами.

Неисправности ГРМ

Неисправность

Причина

Двигатель не пускается

Недостаточная герметичность клапанов

Двигатель работает с перебоями и не развивает номинальной мощности

Зависает клапан

Дымный выпуск отработанных газов:

Черный дым

Неполное сгорание топлива ввиду неправильной установки распределительных шестерен

Стуки в двигателе (легкий металлический стук)

Большой зазор между торцом клапана и бойком коромысла

Контрольные вопросы

• 1. Для чего предназначен ГРМ?
• Предназначен для своевременного впуска в цилиндры воздуха и выпуска отработавших газов.
• 2. Что включает в себя ГРМ?
• Распределительный вал, толкатель, штанга, регулировочный винт, коромысло, ось коромысла, тарелки, сухарики, клапана впускной и выпускной, пружины, втулки.
• 3. Что называют фазами газораспределения?
• Фазами газораспределения называют продолжительность открытия клапанов.
• 4. Почему диаметр тарелок впускных клапанов больше, чем у выпускных?
• Для лучшего наполнения цилиндров.
• 5. Почему на клапане устанавливают две пружины?
• Наличие двух пружин уменьшает их размеры и облегчает условия работы.
• 6. Какие детали и в какой последовательности передают движение от коленчатого вала к клапанам?
• Шестерня коленчатого вала- шестерня распределительного вала- кулачок распределительного вала – толкатель – штанга – регулировочный винт – коромысло нажимает на стержень клапана и, преодолевая сопротивление пружин, открывает клапан.

Контрольные вопросы

• 7. Из какого материала изготавливают впускные и выпускные клапана?
• Клапаны изготавливают из легированной стали: впускной – из хромистой, а выпускной – из сильхромовой (жаростойкой).
• 8. Для чего предназначено коромысло?
• Коромысло, предназначено для воздействия на клапан с целью его открытия.
• 9. Для чего предназначены толкатели?
• Толкатели предназначены для передачи усилия от кулачка распределительного вала к штангам.
• 10. Какой тип толкателя установлен на дизеле Д-240?
• У дизеля Д-240 толкатель стальной, грибовидный, со сферической нижней опорной поверхностью.
• 11. Для чего предназначены штанги?
• Штанги предназначена для передачи усилия от толкателя к коромыслу.
• 12. Какой тип штанги установлен на дизеле А-41?
• У дизеля А-41 штанга представляет собой стальную трубку, в торцах которой запрессованы наконечники с отверстиями для прохода масла от толкателя к коромыслу.
• 13. Почему диаметр шестерни коленчатого вала в два раза меньше диаметра шестерни распределительного вала?
• В 4-хтактных двигателях за один рабочий цикл впускной и выпускной клапаны открываются один раз.
• За два оборота коленчатого вала распределительный вал должен сделать только один оборот.

Изготовление распределительного вала

Используемая литература

• 1. Пучин, Е.А. Техническое обслуживание и ремонт тракторов: учебное пособие для нач. проф. образования/ Е.А. Пучин. – 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2010 . – 208 с.
• 2. Родичев, В.А. Тракторы: учебное пособие для нач. проф. образования/ В.А.Родичев. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2009 . – 228 с.