Билет № 32
1. Механизм газораспределения: назначение, схемы нижнеклапанного и верхнеклапанного механизмов. Конструкция деталей и узлов. Фазы газораспределения. Материалы ГРМ.
Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и выпуска из цилиндра отработавших газов.
Газораспределительные механизмы могут быть клапанные, бесклапанные (золотниковые) и комбинированные. Клапанные механизмы подразделяются на механизмы с верхним (подвесным) и нижним (боковым) расположением клапанов.
Все отечественные четырехтактные двигатели имеют клапанные механизмы газораспределения. Бесклапанные механизмы, ввиду сложной конструкции, дороговизны и большого веса, встречаются очень редко.
Газораспределительный механизм должен обеспечить определенный момент начала и конца впуска и выпуска, наибольшее наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом, качественную очистку цилиндров от отработавших газов и герметичность цилиндров при сжатии и расширении.
Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (рис. 45, а) состоит из распределительных шестерен 1 и 2, распределительного (кулачкового) вала 11, толкателей 3, клапанов 9, направляющих втулок клапанов 8, пружин клапанов 7 с деталями крепления нижнего конца пружины на клапане (опорных тарелок 5 и конических сухарей 6) и гнезд клапанов 10, к которым подходят впускные и выпускные каналы.
В газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (рис. 45,б), кроме деталей, составляющих механизм с нижним расположением клапанов, входят штанги 16, коромысла 13, ось коромысел 14, стойки 15 крепления оси и распорные пружины коромысел. Большинство деталей механизма расположено в головке блока.
В двигателе автомобиля «Москвич-412» толкатель и штанга отсутствуют, а установленный в головке блока кулачковый вал II (рис. 45,в) непосредственно управляет коромыслами. Вращение распределительного вала осуществляется цепной передачей, которая состоит из ведущей звездочки 18, закрепленной на коленчатом вале, ведомой звездочки 20, закрепленной на распределительном вале, роликовой цепи 17 и натяжного ролика 19.
Верхнее расположение распределительного вала выгодно применять в высокооборотных двигателях (максимальная скорость вращения коленчатого вала двигателя «Москвич-412» составляет 5800 об/мин), потому что при больших оборотах коленчатого вала штанга и толкатели значительно деформируются под влиянием сил инерции и нормальная работа механизма нарушается.
Верхнее расположение клапанов позволяет применить наиболее совершенную форму камеры сгорания (клиновую, полусферическую). Такие камеры обеспечивают хорошее наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом, уменьшают потери тепла в охлаждающую среду и позволяют повысить степень сжатия. Все это приводит к увеличению мощности и экономичности двигателя. Кроме того, при верхнем расположении клапанов создается удобный доступ для их регулировки, обслуживания и ремонта. Конструкция верхнеклапанных механизмов более прогрессивна, и они применяются во всех современных двигателях.
Газораспределительными механизмами с нижним расположением клапанов оборудованы двигатели ГАЗ-51, ЗИЛ-164 и ГАЗ-69.
Недостатки механизма с верхними клапанами и нижним распределительным валом: сложность конструкции, большое количество деталей, передающих усилие от распределительного вала на клапаны, инерция и деформация которых вредно влияют на работу механизма. Эти недостатки отсутствуют в верхнеклапанном двигателе с верхним распределительным валом, однако его уязвимым местом является цепной привод. Двигатели с верхним расположением клапанов имеют большую высоту.