|
Пристрій газорозподільного механізму
Пристрій газорозподільного механізму сучасного двигуна |
Клапанний механізм включає в себе наступні деталі: клапани, напрямні втулки, сідла клапанів, зворотні пружини, опорні тарілки, сухарі, механізм обертання клапана (двигун ЗИЛ-508.10).
Клапани призначені для герметизації циліндра при тактах стиску і робочого ходу і з’єднання їх з трубопроводами впускний або випускний системи при тактах впуску або випуску в процесі газообміну.
Умови роботи клапанів:
• великі динамічні навантаження;
• високі швидкості переміщення;
• нерівномірне нагрівання окремих ділянок;
• підвищена корозійно-активне середовище.
Клапани виготовляються з легованих сталей з високим вмістом хрому і нікелю.
|
Притирання клапанів
Притирання клапанів забезпечують кращу герметичність. Як проводиться притирання клапанів і які пристосування використовуються для притирання клапанів |
Клапан складається з головки (або тарілки) і стрижня. Розрізняють клапани з плоскою, опуклою і тюльпаноподібної голівками. Головки зазвичай мають невеликий (близько 2 мм) циліндричний пасок і прокладку фаску, зняту під кутом 45 і 30 градусів. Ущільнювальні фаски клапанів шліфують і притирають до сідел, а стрижні піддають термообробці, шліфовці, поліровці і покривають хромом. Торці стрижнів (3–5 мм) гартують. На кінцях стержнів є циліндричні, конусні або фасонні проточки для кріплення клапанних пружин.
Щоб зменшити напруженість випускних клапанів, що виникає внаслідок високих температур, в ряді двигунів застосовують натрієве охолодження. З цією метою клапан виконують порожнистим з потовщеним стрижнем і приблизно на 1/3 порожнини заповнюють металічним натрієм, температура плавлення якого становить близько 97 К. В робочому стані розплавлений натрій, переміщаючись усередині порожнини при зворотно-поступальному русі клапана, збільшує інтенсивність відводу теплоти від гарячої головки до більш холодного стрижня і далі до напрямній втулці.
Напрямні втулки забезпечують строго перпендикулярний щодо сідла переміщення клапанів. Матеріалом для виготовлення напрямних втулок служать в основному перлітний чавун і металокераміка, що представляє собою суміш порошків заліза, міді та графіту, які піддаються пресування, спікання в печі і просякання маслом. Отвозможного просочування в циліндри олії, що стікає по стрижнях впускних клапанів, останні забезпечуються саме рухомими манжетами.
|
Рассухариватели клапанів
Рассухариватели клапанів використовуються для стиснення і рассухаривания пружин клапанів |
Клапанні пружини забезпечують щільне прилягання клапанів до сідел і своєчасне їх закриття після завершення дії кулачків розподільного валу. Характеристику (жорсткість) клапанних пружин підбирають з умов збереження кінематичного зв’язку між деталями механізму газорозподілу. Клапанні пружини виготовляються з сталевого дроту діаметром 4-6 мм, легованого марганцем і хромом.
Нижнім кінцем пружина спирається на головку блоку циліндрів через спеціальну опорну тарілку, а верхнім кінцем з’єднується двома сухарями з клапаном через верхню тарілку. Для цієї мети сухарі на внутрішній поверхні мають виступи, які входять у проточку клапана, а гладка зовнішня поверхня сухарів виконана у вигляді усіченого конуса.
Два сухаря встановлені на клапан, утворюють опорну конічну поверхню, яка сполучається з опорною поверхнею проточки у верхній тарілці, і це з’єднання утримується в замкнутому стані за рахунок попереднього стиску пружини. Щоб усунути можливість виникнення небезпечного для міцності пружин резонансу, на клапани ставлять по дві пружини з навивкою витків в протилежні сторони або роблять пружини з перемінним кроком навивки.
Сідла клапанів. Найбільш важливим сполученням, що визначає довговічність механізму газорозподілу, є пару сідло – клапан, так як воно схильне до ударних навантажень при посадці клапана і значних термічних перевантажень. Сідло клапана, з яким стикається ущільнювальна фаска клапана, обробляють інструментом з кутами заточування 15, 45 і 75 градусів таким чином, щоб ущільнювальний поясок сідла мав кут 45 градусів і ширину близько 2 мм. За своїми розмірами поясок повинен підходити ближче до меншого основи конусної фаски клапана. Фаска клапана має менший кут і стикається з сідлом тільки вузьким паском у свого великого підстави, що забезпечує гарне ущільнення клапанного отвору. Вставні сідла виготовляються у вигляді окремих кілець із спеціального чавуну, легованої сталі або металокераміки.
Механізм обертання клапана. Для підтримки в робочому стані контактних ущільнювальних поверхонь фасок випускних клапанів іноді застосовують спеціальні пристрої, що дозволяють примусово повертати клапани в процесі роботи.
Механізм обертання клапана складається з нерухомого корпуса, в похилих канавках якого розташовані п’ять кульок з поворотними пружинами, дискової пружини і опорної шайби з замковим кільцем. Механізм обертання клапана установлюється в розточці, зробленої в головці блоку циліндрів іол опорною шайбою клапанної пружини. При закритому клапані тиск на дискову пружину невелика, і вона увігнута зовнішнім краєм вгору, а внутрішнім краєм спирається в заплечик корпусу. Кульки відтиснуті пружинами у вихідне положення. В момент відкриття клапана зусилля з боку клапанної пружини зростає, під дією чого дискова пружина, випрямляючись, передає зусилля на кульки і викликає їх переміщення в поглиблення. Коли клапан закривається, сила, діюча на дискову пружину, зменшується, і вона, выгибаясь, звільняє кульки. Кульки під дією зворотних пружин перемішаються в початкове положення, що приводить до повороту клапана на деякий кут (клапани роблять 20-40 оборотів в хвилину).
В деяких двигунах застосовують менш ефективне, але більш простий пристрій, засноване на використанні способу кріплення клапанної пружини на стержні клапана. Кріплення пружини на клапані складається з опорної тарілки, втулки та двох сухарів.
Несправності ГРМ, детальніше
2
