Толкатели дизеля Д-40Р изготовлены из стали, их трущиеся поверхности цементированы и закалены. Толкатели дизеля КДМ-100 чугунные с отбеленной рабочей поверхностью. Оси толкателей смещены относительно осей кулачков для обеспечения толкателям при работе вращательного движения, в результате чего достигается равномерный износ их тарелок.

Распределительный вал дизеля КДМ-100 (рис. 1) стальной, с восемью кулачками и тремя опорными шейками. Подшипниками вала служат три стальные втулки, залитые баббитом и запрессованные в гнезда в стенках блок-картера. Для лучшего удержания и распределения масла шейки распределительного вала имеют спиральные канавки. На переднем конце вала насажены на шпонке упорный бронзовый диск и распределительная шестерня с двойным венцом, закрепленные гайкой.

Осевое перемещение распределительного вала в пределах 0,10-0,33 мм обеспечивается упорным диском. Толкатели расположены над кулачками распределительных валов в четырех кронштейнах, прикрепленных к боковой стенке блок-картера.

На конце стержня толкателя имеется кольцевая выточка, в которой устанавливается пружинное кольцо, предохраняющее толкатель от выпадания из кронштейна.

Движение от распределительного вала к коромыслам передается через толкатели и полые стальные штанги. Штампованные стальные коромысла качаются на полых стальных валиках. На каждом из двух валиков установлено по четыре коромысла. Коромысло имеет два плеча — короткое и длинное. В короткое плечо ввернут регулировочный винт, входящий в чашку верхнего наконечника штанги толкателя; длинное плечо упирается в стальной стакан и через него — в торец клапана. Валик коромысел закреплены стопорами на чугунных стойках, установленных на головках цилиндров. Пружины прижимают коромысла к стойкам. Короткое плечо коромысла имеет боковую площадку, в которую упирается наконечник штанги декомпрессора. Для доступа смазки к трущимся поверхностям втулок коромысел на каждом валике имеется пять отверстий. На концах валиков коромысел в отверстиях установлены заглушки. В отверстие, находящееся в средней части валика, ввернут штуцер, по которому масло из масляной магистрали поступает в полость валика.

Боковое давление от коромысел воспринимается стаканами, и таким образом устраняются перекосы стержня клапана и уменьшается его износ. В каждой из двух головок цилиндров установлены в чугунных направляющих втулках четыре клапана: по одному впускному и одному выпускному на каждый цилиндр. Клапаны под действием наружной и внутренней пружин плотно прижаты тарелкой к гнезду в головке цилиндров.

Клапаны изготовлены из легированной стали. Диаметры тарелок всех клапанов одинаковы. Выпускной клапан имеет отражатель отработавших газов. На верхнем стержне установлена тарелка, в которую упираются пружины клапана. Со стержнем клапана тарелка соединена при помощи разрезных конических сухариков.

Для согласованной работы клапанно-распределительного механизма, топливного насоса и других агрегатов и узлов вращение от коленчатого вала передается через распределительные шестерни, которые установлены у передней стенки блок-картера.

Шестерни распределения и передачи движения механизмам дизеля Д-40Р размещены в специальном картере, закрепленном на передней стенке блок-картера. На шестернях, а также на картере шестерен выбиты метки. Передача вращения от шестерни коленчатого вала к шестерне привода топливного насоса, шестерне распределительного вала и шестерне привода вентилятора осуществляется через промежуточную шестерню. Шестерня коленчатого вала передает вращение промежуточной шестерне привода масляного насоса, которая в свою очередь передает вращение шестерне масляного насоса (на рисунке не показана).

При сборке шестерни вводят в зацепление так, чтобы соответствующие метки на шестернях и на картере совместились. Если шестерни будут зацеплены не по меткам, то двигатель не будет работать или не будет развивать полной мощности. При сборке шестерен необходимо метку на шестерне совместить с риской, метку на шестерне — с риской и метку Д на шестерне с риской. Шестерни устанавливают произвольно.

Шестерни распределения и передачи движения механизмам дизеля КДМ-100 устанавливают по меткам на зубьях и впадинах. Метки имеются на шестернях и шестерне привода регулятора.

Клапанно-распределительный механизм дизелей Д6 и Д12 имеет два распределительных пала (у дизеля Д12 по два вала на каждый блок). Каждый цилиндр обслуживают два впускных и два выпускных клапана. Впускные и выпускные клапаны имеют одинаковое устройство, каждый клапан состоит из круглого диска, называемого тарелью, и стержня. На верхнюю полированную плоскость тарели непосредственно нажимает кулачок распределительного вала. В верхней части стержня клапана имеются шлицы для установки в них замка, в который упираются пружины. Стержнями клапаны вставлены в направляющие бронзовые втулки, запрессованные в отверстия в головке блока. При закрытии клапан под действием пружин садится в седло гнезда, установленного в головке блока цилиндров. Для подвода масла к подшипникам распределительных валов и тарелям клапанов валы выполнены полыми. Первая и седьмая опорные шейки распределительного вала имеют по два отверстия для смазки, а остальные шейки и все кулачки — по одному. На каждом распределительном валу расположено двенадцать кулачков.

Распределительный вал имеет правое вращение, а вал — левое. На валу установлена двойная шестерня, закрепленная при помощи регулировочной втулки с внутренними прямоугольными и наружными треугольными шлицами. Прямоугольными шлицами втулка насажена на распределительный вал, а треугольные шлицы входят во внутренние шлицы шестерен вала. В передние торцы распределительных валов ввинчены резьбовые зажимы, прижимающие шестерни через регулировочные втулки к упорному бурту вала. Зажим, ввернутый в передний торец вала, застопорен относительно втулки пружинными кольцами, что позволяет вводить втулку в зацепление с шестернями и распределительным валом и выводить из зацепления поворотом зажима в резьбе. Крышка второго подшипника крепится на трех болтах, а крышка переднего подшипника — на четырех болтах. Цилиндрическая шестерня распределительного вала получает вращение от шестерни. Над каждым цилиндром в головке блока вЬернута форсунка. Сверху головка блока цилиндров закрыта крышкой.

Механизм передач дизеля Д6 состоит из привода топливного насоса (наклонного валика с шестернями и горизонтального валика с шестерней), привода газораспределения (вертикального валика с шестернями и шестерен), привода генератора (наклонного валика с шестернями) и горизонтального валика с конической шестерней, приводов масляного, водяного и топливоподкачивающего насосов.

Привод топливного насоса осуществляется следующим образом: от шестерни, установленной на шлицах хвостовика коленчатого вала, и конических шестерен, изготовленных заодно с наклонным валиком, через коническую шестерню установленную на шлицах наклонного валика, вращение передается конической шестерне (валик и шестерня изготовлены заодно). Коническая шестерня зацеплена с шестерней вертикального валика газораспределения. Шестерня упирается в упорную шайбу, под которой имеется регулировочная шайба. Горизонтальный валик топливного насоса с подшипником размещен в верхнем картере. Вдоль оси и по радиусам в валике просверлены отверстия для подвода смазки к шейкам.

Привод газораспределения осуществляется следующим образом. Коническая шестерня вертикального валика привода газораспределения приводится во вращение от шестерни. На верхнем конце вертикального валика заодно с ним изготовлена-коническая шестерня, которая передает вращение конической шестерне распределительного вала впускных клапанов. Цилиндрическая шестерня приводит во вращение шестерню распределительного вала выпускных клапанов. Шестерни установлены на шлицах распределительных валов.

Привод водяного, масляного и топливоподкачивающего насосов осуществляется от коленчатого вала через нижний вертикальный валик, изготовленный заодно с шестерней, находящейся в зацеплении с шестерней. Валик вращается в бронзовых втулках, запрессованных в нижнюю часть картера. Нижним шлицевым концом валик входит в хвостовик цилиндрической шестерни, а в паз этой шестерни входит кулачок валика водяного насоса. Шестерня находится в зацеплении с промежуточной цилиндрической шестерней, которая в свою очередь зацеплена с шестерней ведущего валика масляного насоса. Валик шестерни вращается в шариковом подшипнике, насаженном на ось, закрепленную в нижней части картера.

В цилиндрическую шестерню привода топливоподкачнваю-щего насоса запрессована коническая шестерня, которая передает вращение конической шестерне, имеющей квадратное отверстие. В это отверстие входит конец промежуточного валика топливоподкачивающего насоса. Смазка к подшипникам и втулкам поступает по трубкам и сверленым каналам в картере блока и затем стекает в нижнюю часть картера.

Привод зарядного генератора осуществляется при помощи наклонного валика. Коническая шестерня, изготовленная заодно с валиком, получает вращение от коленчатого вала и передает его через коническую шестерню шестерне горизонтального валика привода генератора. Шестерня установлена на шлицах валика и закреплена гайкой и контргайкой.

Прокручивание коленчатого вала при пуске дизеля затрудняется из-за большой компрессии в цилиндрах. Для устранения компрессии дизели оборудованы декомпрессионными механизмами, позволяющими при пуске открывать и удерживать клапаны в открытом положении. При включении декомпрессионного механизма специальные валики воздействуют своими выступами на толкатели впускных клапанов и открывают их.

Декомпрессионный механизм дизеля Д-40Р (рис. 6) состоит из четырех валиков с лысками на концах, установленных в отверстиях блока, и рычажка, соединенных между собой тягой.

При установке рычага на секторе в положение Работа лыски валиков и валики не касаются толкателей. Толкатели поднимаются кулачками распределительного вала на всю величину хода.

Если переместить рычаг в положение Прогрев, валики первого и второго цилиндров, поворачиваясь, приподнимут толкатели, в результате чего штанги тоже приподнимутся и впускные клапаны при воздействии на них коромысел откроются; воздух в этих цилиндрах сжиматься не будет. При установке рычага в положение Прогрев валики всех цилиндров приподнимают толкатели и удерживают их, а поэтому сжатия воздуха в цилиндрах не происходит.

Декомпрессионный механизм дизеля КДМ-100 (рис. 7) состоит из валика с лысками, четырех штанг с наконечниками, рычага, кронштейна и тяги.

Валик имеет четыре лыски, расположенные в разных плоскостях. Штанги декомпрессора нижними концами упираются в лыски валика, а верхними — в боковые площадки на коротких плечах коромысел впускных клапанов.

На кронштейне имеются три надписи: Рабоч., Полов, и Пуск. Каждому положению рычага с фиксатором соответствует определенное расположение лысок на валике относительно штанг декомпрессора. Если рычаг с фиксатором установить против надписи Рабоч., между наконечниками 3 всех штанг и коромыслами будет зазор и клапаны закроются. При этом положении рычага с фиксатором происходит сжатие воздуха в цилиндрах согласно порядку их работы.

Если рычаг с фиксатором установить в положение Полов., штанги второго и третьего цилиндров, приподнимаясь, надавят на коромысла, которые в свою очередь нажмут на стаканы и впускные клапаны откроются; воздух в этих цилиндрах сжиматься не будет.

При установке рычага с фиксатором против надписи Пуск все четыре штанги станут давить на коромысла и впускные клапаны будут удерживаться в открытом положении. В этом случае воздух в цилиндрах сжиматься не будет. Клапаны не должны подниматься более чем на 3,5 мм, иначе может произойти поломка деталей вследствие ударов поршней о головки клапанов.

—

Этот механизм служит для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры двигателя и выпуска из них отработавших газов. В двигателе «Москвич» он состоит из распределительного вала с цепным приводом, коромысел, впускных и выпускных клапанов с направляющими втулками и седлами, пружин клапанов с деталями их крепления и устройства для регулировки теплового зазора между стержнем клапана и нажимным регулировочным винтом.

Распределительный вал чугунный, вращается непосредственно в теле головки блока цилиндров на трех опорах. На нем расположены восемь кулачков для привода клапанов и эксцентрик привода топливного насоса. От осевого перемещения он удерживается опорным фланцем, помещенным на переднем конце вала и привернутым двумя болтами к головке блока цилиндров. Внутри вала просверлен масляный канал, закрытый с торцов заглушками. В кулачках и опорах вала имеются сверления, соединяющиеся с масляным каналом вала.

Привод вала осуществляется двухрядной втулочно-роликовой цепью от стальной ведущей звездочки, насаженной на переднем конце коленчатого вала. Чугунная ведомая звездочка укреплена на фланце распределительного вала, ее фиксация по отношению к кулачкам производится при помощи установочного штифта. Для постоянного натяжения цепи имеется натяжное устройство, состоящее из натяжной звездочки, устанавливаемой на конце двуплечего рычага, и плунжера с пружиной, упирающегося в плечо рычага. Для гашения колебаний цепи со стороны ее ведущей ветви в приводе имеется пластмассовый успокоитель, укрепленный на переднем торце блока цилиндров.

Рис. 8. Механизм газораспределения двигателя «Москвич»:

Коромысла привода клапанов установлены на двух полых стальных осях, расположенных параллельно по обе стороны распределительного вала в опорных приливах головки блока цилиндров.

Клапаны установлены в металлокерамических втулках, запрессованных в головке блока, и расположены по четыре в каждом ряду под углом 52° между собой. В правом ряду — выпускные, в левом — впускные. Седла клапанов вставные, изготовлены из жароупорного чугуна и запрессованы в головку блока цилиндров. Для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью головка впускного клапана имеет больший диаметр, нежели выпускного, каждый клапан прижимается к своему седлу двумя цилиндрическими пружинами. Наружная пружина имеет витки, навитые в левую сторону с переменным шагом, а внутренняя — навитые в правую сторону с равным шагом. Установка двух пружин уменьшает вибрацию клапанов на больших скоростях вращения распределительного вала и предупреждает падение клапана в цилиндр в случае поломки одной из пружин. Опорная шайба пружины удерживается на стержне клапана двумя сухарями, устанавливаемыми в выточку на стержне. При вращении распределительного вала кулачок выпуклой частью набегает на короткий конец коромысла, которое, поворачиваясь на оси, длинным плечом через регулировочный винт нажимает на стержень клапана и открывает его, опуская вниз. Когда кулачок повернется и выпуклой частью не будет нажимать на коромысло, клапан закроется под действием сил упругости пружин.

Между наконечником регулировочного винта и стержнем клапана устанавливают тепловой зазор. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапана при его удлинении от нагревания во время работы двигателя. При отсутствии и недостаточной величине зазора будет неплотная посадка головки клапана в седло и, как следствие этого, пропуск газов, потеря мощности двигателя и быстрее обгорание кромки головки клапана. Регулировочное устройство для изменения величины теплового зазора состоит из винта с наконечником, установленных в коромысле, и контргайки. Величина зазора изменяется путем поворота регулировочного винта при отвернутой контргайке. Зазор для впускных и выпускных клапанов двигателей «Москвич» и ВАЗ на холодном двигателе должен быть 0,15 мм.

На двигателе ВАЗ механизм газораспределения с верхним расположением распределительного вала и однорядным наклонным расположением клапанов.

Распределительный чугунный вал — пятиопорный с восемью кулачками — установлен в специальном корпусе из алюминиевого сплава, укрепляемого на головке блока при помощи шпилек. Вращение от коленчатого вала к распределительному передается при помощи двухрядной втулочно-роликовой цепи. Одновременно этой цепью осуществляется привод ведомой звездочки к вала масляного насоса. Для постоянного натяжения цепи в заданных пределах имеется специальное устройство с натяжным башмаком. Внутри корпуса натяжного устройства помещается разрезной конус (цанга), затягиваемый гайкой. В конусе зажат регулировочный стержень. На стержень надета предварительно сжатая пружина, которая стремится переместить стержень вправо вместе с плунжером, надетым на его торец. Внутри канала стержня помещается вторая пружина меньшей упругости, которая стремится переместить плунжер вправо относительно стержня. В связи с тем что жесткость наружной пружины стержня больше жесткости внутренней, при упоре плунжера в башмак внутренняя пружина будет полностью сжата, а по мере удлинения цепи плунжер под действием внутренней пружины переместит башмак, сохраняя необходимое натяжение цепи. Для уменьшения колебаний приводной цепи имеется успокоитель, укрепленный на картере двигателя.

Рис. 9. Механизм газораспределения двигателя ВАЗ:
1 — коленчатый вал; 2 — ведущая звездочку; 3 —цепь; 4 — башмак натяжного устройства цепи; 5 — натяжное устройство; 6 — ведомая зваздочка; 7 — кулачок; 8 — рычаг привода клапана; 9 — опорная шейка распределив тельного вала; 10 — пружина рычага; 11, 12 впускной и выпускной клапаны; 13— втулка клапана; 14 — резьбовая втулка регулировочного болта; 15 — регулировочный болт; 16, 17 — наружная и внутренняя пружины; 18 — успокоитель цепи; 19 — звездочка привода масляного насоса и распределителя зажигания; 20 — гайка; 21 — регулировочный стержень; 22 — пружина плунжера; 23 — плунжер; 24 — пружина регулировочного стержня; 25 л разрезной конус (цанга)

Открытие клапанов осуществляется при помощи стальных рычагов со шпилечными пружинами, постоянно прижимающими их концы к стержням клапанов. Рычаг своим сферическим углублением опирается на сферическую головку регулировочного болта, который завернут в стальную втулку головки блока и закреплен контргайкой. Изменение зазора между кулачком и рычагом производится поворотом регулировочного болта при ослабленной контргайке. При вращении распределительного вала его кулачок набегает выпуклой частью на рычаг, который, поворачиваясь на сферической опоре, другим концом нажимает на стержень клапана и открывает его. Когда кулачок выпуклой частью повернется в противоположную сторону, рычаг отойдет в исходное положение, и клапан под действием пружин закрывается.

Механизм газораспределения двигателя МеМЗ с верхним однорядным расположением клапанов и нижним размещением распределительного вала. Распределительный вал стальной трехопорный, на конце третьей опорной шейки нарезана винтовая шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя. От осевого перемещения вал удерживается упорным фланцем, установленным на его переднем конце. Привод распределительного вала осуществляется парой шестерен: на коленчатом валу — стальной, на распределительном — текстолитовой со стальной ступицей. Шестерня на распределительном валу закрепляется гайкой-эксцентриком, от которой получает привод топливный насос.

Внутри распределительного вала помещается вал балансирного механизма с противовесами. Его вращение обеспечивается парой стальных шестерен, установленных на коленчатом и балансирном валах. При вращении распредвала движение от кулачка. передается на толкатель, штангу, винт и короткий конец коромысла, которое другим концом нажимает на стержень клапана и, сжимая пружины, перемещает его вниз. При этом открывается отверстие, соединяющее канал головки имлиндра с камерой сгорания.

Рис. 10. Механизм газораспределения двигателя МеМЗ:
1, 2 — наружная и внутренняя пружины клапана; 3— опорная тарелка пружин; 4 сухари крепления опорной тарелки; 5 — крышка клапанного механизма; 6 — коромысло привода клапана; 7 — валик коромысел; 8 — контргайка регулировочного винта; 9 — регулировочный винт; 10 — головка цилиндров; 11 — клапан; 12 — кожух штанги; 13 — штанга; 14 — пружина; 15 — толкатель; 16 — распределительный вал; 17 — балансирный вал

Толкатели — плунжерного типа, чугунные с отбеленной поверхностью или стальные с наплавленным на торце твердым сплавом.

Штанги — трубчатые, дюралюминиевые с напрессованными стальными наконечниками. Коромысла стальные с регулировочными винтами и контргайками. Каждый клапан в закрытом положении удерживается двумя пружинами, которые верхними концами упираются в опорную тарелку, удерживаемую на стержне клапана при помощи конусных сухарей.

На концы стержней выпускных клапанов надеваются специальные колпачки с высокой твердостью торцовой поверхности, что повышает износостойкость.

—

На всех дизельных двигателях применяют систему газораспределения с верхним расположением клапанов, установленных в головке цилиндров.

У V-образных двигателей распределительный вал устанавливается в развале между цилиндрами. Привод его осуществляется у большинства двигателей посредством пары косозубых шестерен от коленчатого вала двигателя. У двигателя ЯМЗ-740 в привод распределительного вала включен блок из двух промежуточных шестерен, вращающийся на сдвоенном коническом роликовом подшипнике.

У стального распределительного вала поверхность шеек и кулачков цементирована и подвергнута термической обработке токами высокой частоты. Профилю кулачков придана безударная форма. Вращается распределительный вал в подшипниках, выполненных в теле блока с вставленными в них стальными втулками, залитыми антифрикционным сплавом. Корпус подшипника задней опоры (ЯМЗ-740) или упорный фланец в передней части блока (ЯМЗ-236) удерживает распределительный вал от осевого смещения. На рис. 12 показан механизм газораспределения двигателя ЯМЗ-236.

Клапаны изготовлены из высоколегированной стали, обладающей высокой жаропрочностью. Конструктивно впускные и выпускные клапаны выполнены одинаково, но различаются между собой диаметром тарелок: у впускных — диаметр тарелки больше, у выпускных — меньше.

Рис. 11. Механизм газораспределения двигателя ЯМЭ-236:
1 — шестерня привода топливного насоса высокого давления; 2 — упорная пластина; 3 — шестерня привода распределительного вала; 4 — втулка оси толкателей; 5 — клапан; 6 — коромысло; 7 — штанга; 8 — ось толкателей; 9 — толкатели; 10 — направляющая втулка; II — стойка оси коромысел; 12 — ось коромысла; 13 — распределительный вал; 14 — втулка подшипника распределительного вала

Стержень клапана покрыт графитом, что уменьшает его износ, направляющие втулки клапанов металлокерамнческие. Попадание масла через зазор между стержнем клапана и втулкой предотвращается установкой резиновых манжет. Клапаны закрываются под действием двойных пружин, упирающихся с одной стороны в шайбу на головке цилиндров, а с другой — в упорную тарелку, удерживаемую на стержне клапана двумя сухарями.

Толкатели, передающие усилие от кулачков штангам привода клапанов, могут быть различной конструкции. У двигателей ЯМЗ-740 толкатели тарельчатого типа с цилиндрической направляющей частью; изготовлены из стали и наплавлены отбеленным чугуном. Они перемещаются в направляющих, установленных в развале блока цилиндров. У двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 толкатели качающиеся роликовые: установлены на обшей неподвижной оси.

Устройство толкателя двигателя ЯМЗ-236 показано на рис. 12. В надеваемый на неподвижную ось корпус толкателя запрессованы латунные втулки. Выступ толкателя, опирающийся на кулачок распределительного вала, имеет ролик, установленный на оси. Ось вращается в игольчатых подшипниках. Над роликом в толкатель запрессована пята из высококачественной стали. В сферическую выемку пяты входит штанга, передающая движения коромыслу.

Штанги — стальные трубчатые с запрессованными в них стальными наконечниками.

Коромысла изготовлены в виде двуплечих стальных рычагов, попарно установленных на осях, закрепленных в головках цилиндров и удерживаемых от осевого перемещения пружинами фиксатора. Бронзовые втулки коромысел смазаны маслом, поступающим по сверленым каналам. Длинное плечо коромысла заканчивается носком, действующим на стержень клапана. Короткое плечо коромысла опирается на штангу. Тепловой зазор между носком коромысла и стержнем клапана устанавливается при помощи регулировочного винта с контргайкой. Величина зазора 0,25—0,30 мм.

Рис. 12. Устройство роликового толкателя двигателя ЯМЭ-236:
1 — пята; 2 — ролик; 3 — игольчатый подшипник; 4 — ось; 5 — корпус толкателя; 6 — латунная втулка

Фазы газораспределения. Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью и очистки их от отработавших газов открытие и закрытие клапанов не совпадают с приходом поршня в в.м.т. и н.м.т.

В результате закрытия выпускного клапана с запаздыванием, и открытия впускного клапана с опережением по отношению к в.м.т. оба клапана некоторый период открыты одновременно. Большая скорость происходящих процессов, даже при относительно небольшой частоте вращения вала двигателя, исключает смешивание потоков отработавших газов и чистого воздуха. Отработавшие газы продолжают выходить через выпускной клапан, а поступающий воздух способствует лучшей очистке от них полости камеры сгорания в днище поршня. Отсасывание небольшого количества чистого воздуха в выпускной трубопровод обеспечивает продувку верхней части цилиндра, что не отражается на его наполнении свежим зарядом, а приводит к лучшей очистке от отработавших газов.

Рис. 13. Диаграмма фаз газораспределения дизельного двигателя ЯМЗ-740