Строительные машины и оборудование, справочник






Детали клапанного механизма


Категория:
   Техническое обслуживание автомобилей


Детали клапанного механизма

В газораспределительном механизме с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала клапаны имеют привод через передаточные детали (толкатели, штанги и коромысла) .

Толкатели. Они предназначены для передачи усилия от распределительного вала через штанги к коромыслам. Изготовляют их из стали или чугуна. Толкатели выполняют цилиндрическими и рычажно-роли-ковыми (рис. 3.5). В дизелях ЯМЗ-236 и ЯМЭ-238 применяют рычаж-но-роликовые толкатели качающегося типа (рис. 3.5, а), установленные на оси над распределительным валом. Ролик толкателя опирается на кулачок распределительного вала. Ось ролика вращается на игольчатых подшипниках, поэтому при перекатывании ролика по кулачку трение скольжения заменяется трением качения. Сверху на толкатель опирается штанга.

В двигателях ЗИЛ-130, 3M3-53-11 и КамАЗ-740 применяют цилиндрические толкатели (рис. 3.5, б), установленные в специальных отверстиях — направляющих. У дизеля КамАЗ-740 направляющие съемные. Внутренняя полость толкателя имеет сферическую поверхность под штангу и отверстие для слива масла. Для повышения работоспособности торцовую поверхность 8 стальных толкателей в месте соприкосновения с кулачком наплавляют специальным износостойким чугуном.



Штанги. Для передачи усилия от толкателей к коромыслам служат штанги. Из изготовляют из стального прутка с закаленными концами (двигатели ЗИЛ-130) или из дюралюминиевого стержня (двигатели 3M3-53-11 и ЗМЗ-24-04) со стальными сферическими наконечниками.

В дизелях ЯМЗ и КамАЗ штанги (см. рис. 3.5, б) делают из стальной трубки. На концах штанг напрессовывают стальные сферические наконечники, которыми они с одной стороны упираются в сферические поверхности регулировочных винтов (см. рис 3.5, а), ввернутых в коромысла, ас другой — в толкатели.

Коромысло. Для передачи усилия от штанги в клапану служит коромысло, представляющее собой неравноплечий рычаг, изготовленный из стали или чугуна. Плечо а коромысла примерно в 1,5 раза больше плеча в. Наличие длинного плеча коромысла не только уменьшает ход толкателя и штанги, но и снижает силы инерции, возникающие при их движении, что способствует повышению долговечности деталей привода клапанов.

Коромысла карбюраторных двигателей расположены на общей полой оси (см. рис. 3.3), в конце которой запрессованы заглушки, что позволяет подводить масло к бронзовым втулкам коромысел и к сферическим наконечникам регулировочных болтов. Оси в сборе с коромыслами устанавливают на каждой головке цилиндра с помощью стоек. На дизелях оси коромысел выполнены за одно целое со стойками и каждое коромысло качается на своей оси.

Рис. 3.5. Детали привода клапанов дизелей: а—ЯМЗ; б—КамАЗ

Клапаны. Открытие и закрытие впускных и выпускных каналов, соединяющих цилиндры с газопроводами системы питания, происходят при помощи клапанов. Клапан (рис. 3.6, а) состоит из плоской головки и стержня, соединенных между собой плавным переходом. Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью диаметр головки впускного клапана делают значительно больше, чем диаметр выпускного.

Так как клапаны работают в условиях высоких температур, их изготовляют из высококачественных сталей. Впускные клапаны делают из хромистой стали, выпускные — из жаростойкой, так как последние соприкасаются с горячими отработавшими газами и нагреваются до температуры 600—800 °С. Высокая температура нагрева клапанов вызывает необходимость установки в головке цилиндров специальных вставок из жаропрочного чугуна, которые называются седлами. Применение вставных седел повышает срок службы головки цилиндров и клапанов.

Для плотного прилегания головок клапанов к седлам их рабочие поверхности делают коническими в виде тщательно обработанных фасок под углами 45 или 30°.

Стержни клапанов имеют цилиндрическую форму. Они перемещаются в чугунных или металлокера-мических втулках, запрессованных в головку блока. На конце стержня проточены цилиндрические канавки под выступы конических сухариков, которые прижимаются к конической поверхности тарелки под действием пружины.

В двигателях ЯМЗ, КамАЗ и автомобилей семейства «Москвич» для повышения работоспособности газораспределительного механизма клапана прижимаются к седлам не одной, а двумя пружинами. В этом случае направление витков пружин делается различным, чтобы при поломке одной из пружин ее витки не попадали между витками другой и не нарушалась безотказная работа клапанного механизма.

Рис. 3.6. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-130

На впускных клапанах под опорные шайбы или в верхней части направляющих втулок (у двигателей ЗИЛ, КамАЗ, ЗМЗ) устанавливают резиновые манжеты или колпачки (см. рис. 3.1), которые при открытии клапанов плотно прижимаются к его стержню и к направляющей втулке, вследствие чего устраняется возможная утечка (подсос) масла в цилиндры через зазор между втулкой и стержнем клапана (при такте впуска) .

В двигателях ЗИЛ-130 и 3M3-53-11 для лучшего отвода тепла от выпускных клапанов введено натриевое охлаждение. С этой целью клапан делают полым и его полость заполняют на 3/4 объема металлическим натрием (рис. 3.6, а). Натрий имеет высокую теплопроводность и плавится при температуре 98 °С. Во время работы двигателя расплавленный натрий омывает внутреннюю полость клапана, при этом теплота от его головки передается к стержню и через направляющую втулку и головку цилиндров отводится к охлаждающей жидкости.

В клапанном приводе двигателей ЗМЗ (см. рис. 3.1), кроме сухариков и тарелки имеется коническая втулка, плотно охватывающая сухарики и соприкасающаяся с тарелкой узким кольцевым пояском. Вследствие этого уменьшается трение в этом соединении и клапан может проворачиваться под действием усилия, передаваемого через коромысло. Последнее способствует снятию нагара с головки и седла клапана и предотвращает их обгора-ние.

Для этой же цели выпускные клапаны V-образных карбюраторных двигателей ЗИЛ имеют механизм принудительного вращения. Он состоит из корпуса (см. рис. 3.6, а), расположенного в углублении головки цилиндра на направляющей втулке, закрепленной замочным кольцом, пяти шариков, установленных вместе с возвратными пружинами в наклонных пазах корпуса, опорной шайбы и конической дисковой пружины. Пружина и шайба свободно надеты на выступ корпуса и закреплены на нем замочным кольцом.

При закрытом клапане, когда усилие пружины невелико (рис. 3.6, б), дисковая пружина выгнута наружным краем вверх, а внутренним упирается в заплечики корпуса. При этом шарики в конических пазах корпуса отжаты пружинами в крайнее положение.

Когда клапан начинает открываться, усилие пружины возрастает, в результате чего дисковая пружина (см. рис. 3.6, б,в) выпрям-‘ляется и передает усилие пружины на шарики, которые, перекатываясь по наклонным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину, опорную шайбу, клапанную пружину и сам клапан относительно его первоначального положения.

Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины уменьшается, при этом дисковая пружина прогибается до своего исходного положения и освобождает шарики, которые под действием пружин возвращаются в первоначальное положение, подготовляя механизм вращения к новому циклу поворота клапана.

При частоте вращения коленчатого вала около 3000 об/мин частота вращения выпускного клапана достигает 30 об/мин.

Чтобы обеспечить плотное прилегание головки клапана к седлу, необходим определенный тепловой зазор между стержнем клапана и носком (винтом) коромысла или болтом толкателя. Тепловые зазоры в клапанах изменяются вследствие их нагрева, изнашивания и нарушений регулировок. Когда зазор в клапанах увеличен, они открываются не полностью, в результате чего ухудшается наполнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов сгорания, а также повышаются ударные нагрузки на детали клапанного механизма.

При недостаточном зазоре в клапанах они неплотно садятся на седла, вследствие чего происходят утечки газов, образование нагара с обгоранием рабочих поверхностей седла и клапана. Из-за неплотной посадки клапанов при такте сжатия рабочая смесь может попадать в выпускной газопровод, а в процессе такта расширения газы, имеющие высокую температуру, могут прорываться во впускной газопровод, вследствие чего в этих газопроводах возможны хлопки или вспышки, что является признаком неплотной посадки клапанов.

Для плотного прилегания головки клапана к седлу тепловой зазор устанавливают между носком коромысла (см. рис. 3.1) и торцом стержня клапана при нижнем распределительном валу (у двигателей ЗИЛ-130, КамАЗ-740, 3M3-53-11 и др.) или между рычагом (см. рис. 3.2, а) привода клапана и кулачком при верхнем расположении распределительного вала (у двигателей ВАЗ-2105, -2107).

В двигателях автомобилей ВАЗ (с приводом на задние колеса) тепловой зазор должен быть 0,15 мм как для впускных, так и для выпускных клапанов. При их регулировке отпускают контргайку и, вращая регулировочный болт, устанавливают указанный зазор между рычагом и кулачком на двигателе в холодном состоянии.

В двигателях переднеприводных автомобилей ВАЗ-2108 «Спутник», -2109 зазор h (см. рис. 3.2, в) между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами должен быть (0,2 + 0,05) мм для впускных клапанов и (0,35 + 0,05) мм для выпускных. Комплект регулировочных шайб имеет толщину от 3 до 4,25 мм с интервалом через каждые 0,05 мм. Толщина шайб маркируется на ее поверхности.

У двигателей автомобилей семейства «Москвич» (с приводом на задние колеса) при верхнем расположении распределительного вала тепловой зазор устанавливают между наконечником, регулировочного болта и торцом стержня клапана (зазор h см. на рис. 3.2,6).

Рис. 3.7. Проверка и регулировка теплового зазора

В непрогретых двигателях ЗИЛ-130, ЯМЭ-238 и 3M3-53-11 зазор впускных и выпускных клапанов должен быть 0,25—0,30 мм, на дизелях КамАЗ зазор у впускных клапанов составляет 0,25—0,30 мм, а у выпускных — 0,35—0,40 мм.

В этих двигателях для регулировки зазора в клапанах (рис. 3.7) служит регулировочный винт с контргайкой, ввернутый в коромысло.

Читать далее:

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины