Коромысло передает усилие от штанги к клапану. Изготовляют коромысла из стали или чугуна («Москвич-412»). Плечи коромысла обычно неодинаковы — плечо со стороны клапана длиннее. Этим уменьшается высота подъема толкателя и штанги.

Коромысла устанавливают на общую ось, укрепленную на головке цилиндров с помощью стоек. Ось коромысел полая, коромысла качаются на бронзовых втулках.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Диаметр головки впускного клапана делают больше, чем выпускного. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали, выпускные клапаны (или их головки) -— из жаростойкой стали. Вставные седла клапанов, запрессовываемые в головку или блок цилиндров, изготовляют из жаростойкого чугуна. На рабочую поверхность головки выпускных клапанов двигателя иногда наплавляют жаростойкий сплав, а стержень клапана выполняют полым.

Для лучшего охлаждения внутреннюю полость выпускных клапанов заполняют металлическим натрием, который имеет высокую теплопроводность и темпера

туру плавления 98°С. При движении клапана расплавленный натрий, перемещаясь внутри стержня, переносит тепло от головки к стержню, которое затем передается направляющей втулке.

Рабочая поверхность головки клапана (фаска) обычно имеет угол 45°, только у впускных клапанов двигателя ЗИЛ-130 этот угол равен 30°. Фаску головки клапана тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики для крепления упорной шайбы 6 пружины клапана. Стержни клапанов перемещаются в направляющих втулках — чугунных или металлокерамиче-ских (ЗМЗ-24, 3M3-53, ЯМЗ-740).

Клапан прижимается к седлу одной или двумя («Москвич-412», ЯМЗ-740) пружинами. При двух пружинах направление их витков должно быть различным, чтобы при поломке одной из них ее витки не могли попасть между витками другой.

Выпускные клапаны двигателей ЗИЛ при работе принудительно поворачиваются, что предотвращает их заедание и обгорание. Механизм поворота состоит из неподвижного корпуса, пяти шариков с возвратными пружинами, дисковой пружины и опорной шайбы с замочным кольцом. Корпус устанавливается на направляющей втулке клапана в углублении головки цилиндров и имеет секторные пазы для шариков. Опорная шайба и дисковая пружина с зазором надеты на выступ корпуса. При закрытом клапане, когда усилие его пружины невелико, дисковая пружина выгнута наружной кромкой кверху, а внутренней кромкой опирается на заплечик корпуса. Когда открывается клапан, усилие его пружины увеличивается, дисковая пружина распрямляется и ложится на шарики (рис. 1, в). Усилие пружины передается на шарики, и они, перекатываясь по секторным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу, а следовательно, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина прогибается и упирается в заплечик корпуса, освобождая шарики, которые под действием пружин возвращаются в исходное положение.

Для обеспечения плотного закрытия клапана между его стержнем и носком коромысла (верхнее расположение клапанов) или толкателем (нижнее расположение клапанов) должен быть зазор.

При малом зазоре и нагреве двигателя могут произойти неплотная посадка клапана на седло, утечка газов и обгорание рабочей поверхности головки клапана, при увеличенном зазоре — неполное открытие клапанов, ухудшение наполнения и очистки цилиндров, повышение ударной нагрузки на сопряженные детали клапанного механизма, приводящие к их ускоренному износу.

Для холодных двигателей 3M3-53 и ЗИЛ-130 зазор между стержнем клапана и носком коромысла составляет 0,25—-0,30 мм, для ЗМЗ-24 — 0,35—0,40 мм (для первого и восьмого клапанов 0,30—0,35 мм), для двигателя ЯМЗ-740 — 0,15—0,20 мм для впускного и 0,20—0,25 мм для выпускного клапанов.

—

Толкатель служит для передачи движения от кулачка распределительного вала к клапану или штанге.

Толкатели изготовляют из стали или чугуна; рабочую поверхность их закаливают и шлифуют.

Износ получается меньше, когда толкатели чугунные, а вал стальной. Если толкатель и вал стальные, то на тарелку толкателя наплавляют отбеленный чугун.

На рис. 2 изображены толкатели различных типов.

Тарельчатые толкатели получили широкое распространение; они просты по устройству и имеют малую массу (двигатель ГАЗ-51А). Кольцевая канавка на наружной поверхности толкателя служит для смазки. В толкатель ввернут регулировочный болт с контргайкой.

На двигателях М-21, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др. применяют цилиндрические толкатели, которые изготовляют из стали. Рабочую поверхность толкателя, соприкасающуюся с кулачком распределительного вала, наплавляют отбеленным чугуном и обрабатывают по сфере. В толкателе есть отверстие для слива масла. Рабочая поверхность толкателя изнашивается более равномерно, если он может поворачиваться при набегании кулачка. Вращение толкателя достигается путем смещения его оси относительно оси кулачка на 1,5—3,0 мм или тем, что рабочую поверхность толкателя делают сферической, а кулачок распределительного вала — с небольшой конусностью.

В двигателях М-21, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др. толкатели устанавливаются в отверстиях, выполненных в специальных приливах блока цилиндров или в нижней стенке клапанной коробки.

В двигателях ЯАЗ-М204 и ЯАЗ-М206 используются роликовые толкатели, имеющие на нижнем конце вилку. В отверстиях вилки укреплена ось, на которой на игольчатом подшипнике вращается ролик. Ролик катится по кулачку распределительного вала, и таким образом трение скольжения заменяется трением качения.

Для уменьшения массы корпус толкателя делают пустотелым. Внутри толкателя имеется сферическое гнездо для нижнего конца штанги. Толкатели находятся в чугунных направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.

Дизель ЯМЗ-236 имеет подвесные толкатели, свободно установленные на разрезной оси, расположенной в четырех опорах над распределительным валом.

В ступицу толкателя запрессованы латунные втулки. Ось ролика вращается на игольчатых подшипниках, расположенных в вилке толкателя. Сверху в толкатель запрессована стальная пята со сферической поверхностью, на которую опирается пустотелая штанга, передающая движение коромыслу.

Когда клапан закрыто между концом его стержня и регулировочным болтом толкателя (нижнеклапанный механизм) или между концом стержня и концом коромысла (верхнеклапанный механизм) есть определенный

тепловой зазор. Для регулировки зазора имеется специальное приспособление на толкателе или коромысле.

Если этот зазор меньше требуемого, то во время работы двигателя клапан сильно нагревается, длина его стержня увеличивается и клапан неплотно садится на свое седло. Между фаской клапана и седлом образуется щель, так как стержень клапана упирается в коромысло или в регулировочный болт толкателя. При такте сжатия и рабочем ходе часть смеси или отработавших газов будет выходить через эту щель из цилиндра, что приводит к перегреву клапана и обгоранию его фаски, вследствие чего уменьшается компрессия и, следовательно, мощность двигателя. При слишком большом зазоре возникает стук клапана и ухудшается наполнение циливдра горючей смесью пли воздухом. Мощность двигателя в этом случае также уменьшается. При большом или малом тепловом зазоре изменяется момент открытия и закрытия клапанов.

Рис. 2. Типы толкателей:
а — тарельчатый с плоской опорной поверхностью; б — цилиндрический или поршневой; в — тарельчатый со сферической опорной поверхностью; 1 — направляющая втулка; 2 — толкатель; 3 — распределительный вал; 4 — кулачок

Рис. 3. Роликовые толкатели:
а — дизеля ЯАЗ-М204; б — дизеля ЯМЗ-236; 1 — толкатель; 2 — пята; 3 — ролик; 4 — игольчатый подшипник; 5 — ось ролика; 6 — втулка; 7 — вилка толкателя

Для нормальной работы двигателя необходимо установить соответствующие зазоры (между стержнем клапана и коромыслом) при помощи регулировочного винта, ввернутого в короткое плечо коромысла. При нижнем расположении клапанов тепловой зазор регулируют при помощи болта, ввернутого в толкатель. Величина зазора для впускных клапанов находится в пределах 0,2—0,3 мм, а для выпускных — в пределах 0,3— 0,4 мм.

—

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапану (двигатели М-21, Г A3-53 А, ЗИЛ-130, ЯМЗ-236) или к насос-форсунке (дизель ЯАЗ). Коромысло представляет собой стальной неравноплечий рычаг: длинное плечо расположено над клапаном, а короткое — над штангой. В коротком плече просверлено отверстие и ввернут регулировочный винт. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а длинное его плечо — на стержень клапана. Поверхность конца коромысла, соприкасающаяся со стержнем клапана, так же как и поверхность регулировочного винта, соприкасающаяся с наконечником штанги, термически обрабатывают и шлифуют. От самоотвертывания винт удерживают контргайкой.

В коромысле просверлены каналы, по которым масло поступает к регулировочному винту и наконечнику штанги. В отверстие ступицы коромысла запрессовывают бронзовую втулку (двигатели М-21, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, ЯАЗ) с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для распределения масла и подачи его к регулировочному винту.

Коромысла крепятся на оси, установленной на стойках. Шпильки крепления оси проходят через отверстия в стойках и оси. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными нру-жинами, прижимающими их к стойкам, и стопорными кольцами. Под каждым коромыслом на оси имеется отверстие для подвода масла к его ступице. Ось коромысел пустотелая и внутренняя полость ее используется как канал для подачи масла к трущимся поверхностям. Для предотвращения вытекания масла из оси наружные концы ее закрыты заглушками. Для повышения износостойкости рабочую поверхность оси подвергают термической обработке.

Рис. 4. Штанги и коромысла:
а — двигателя М-21; б — дизеля ЯАЗ-М204; 1 — регулировочный винт; 2 — контргайка; 3 — коромысло; 4 — штанга; 5 — втулка; в — палец