Детали газораспределительного механизма

Привод распределительного вала чаще всего осуществляется шестеренчатой передачей, реже— цепной или ременной.

Бесшумную работу шестеренчатых передач обеспечивают шестерни с косым зубом. Ведущую шестерню, закрепленную на коленчатом вале, выполняют стальной, а ведомую — из текстолита (двигатели ГАЗ, «Москвич») или чугуна (ЗИЛ, ЯМЗ). Карбюраторные двигатели имеют две распределительные шестерни. У дизелей их значительно больше: у четырехтактных дизелей ЯМЗ — семь, а у двухтактных дизелей ЯАЗ — пять.

Взаимное расположение распределительного и коленчатого валов должно быть строго определенным, чтобы выдержать точное соответствие между положением поршня в цилиндре и положением клапанов. Поэтому установку шестерен производят по меткам М.

Цепная передача осуществляется втулочно-роликовой цепью («Москвич-412») или бесшумной зубчатой цепью (ЗИЛ-111).

Распределительный вал служит для своевременного, в соответствии с порядком работы двигателя, открытия и закрытия клапанов.

Вал обычно отковывают из углеродистой стали. (В двигателе «Москвич-412» вал отливают из чугуна). Распределительный вал (рис. 47) состоит из кулачков 4 управления клапанами, опорных шеек 2, эксцентрика 3 привода бензонасоса и шестерни 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания. На шейке 1 устанавливается распределительная шестерня. На валу двигателей «Москвич-407» имеется еще шестерня привода стеклоочистителя. Кулачки, шестерни, шейки и эксцентрик закаляются токами высокой частоты.

У распределительных валов дизельных двигателей нет эксцентрика и шестерни привода масляного насоса. Вал двухтактных дизелей ЯАЗ имеет по три кулачка на каждый цилиндр: два крайних для управления двумя выпускными клапанами и средний для управления насосом-форсункой.

Распределительный вал обычно закрепляется в нижней части блока. Вал двухтактных дизелей ЯАЗ устанавливается в верхней части блока, а двигателя «Москвич-412» — в головке блока.

Подшипники шеек вала изготовляют из биметаллической ленты сталь-баббит и устанавливают в отверстия перегородок блока. У двигателя ЯМЗ-236 опорами вала служат металлокерамические втулки, У двигателей V8 и ГАЗ-21 вал имеет пять опор, у двигателей ГАЗ-51 и ЯМЗ-236 — четыре опоры, а у двигателей «Москвич» — три опоры.

Иногда для облегчения установки вала в блок опорные шейки выполняют ступенчатыми — с уменьшением диаметра от первой шейки к последующим (двигатель ГАЗ-21). У вала двигателя ЗИЛ-130 только последняя шейка меньше остальных; это вызвано технологическими соображениями (удобством нарезания шестерни 5—рис. 47).

У четырехтактных двигателей ЯМЗ роль распорного кольца выполняет буртик на передней шейке вала, на которую надевается упорный фланец.

Толкатели передают усилие от кулачка на клапан или штангу. В двигателях с нижним расположением клапанов толкатель разгружает стержень клапана от боковых сил, возникающих в процессе воздействия кулачка на толкатель.

Толкатели изготовляют из стали. В верхнюю часть толкателей механизма с нижним расположением клапанов ввертывают регулировочный болт с контргайкой. Цилиндрические толкатели широко применяют в механизмах с верхним расположением клапанов. На внутренней поверхности толкателя выполняют сферическое углубление для шарового наконечника штанги. Рабочая поверхность толкателей термически обрабатывается и шлифуется. Роликовые толкатели получили распространение в дизельных двигателях. Эти толкатели долговечней плоских, потери на трение у них меньше, но они сложнее и дороже.

Обычно направляющими толкателей служат отверстия, расточенные в блоке. Иногда в эти отверстия запрессовывают втулки.

Оси коромысел и стойки. Ось коромысел изготовляют из стальной трубки, по которой масло подается к втулкам коромысел. Ось устанавливают в стальных или чугунных стойках, закрепленных на головке блока. Число стоек зависит от длины двигателя и числа осей. Карбюраторные двигатели обычно имеют общую ось для коромысел одного ряда цилиндров. Между коромыслами на ось надевают пружины, которые прижимают коромысла к стойкам. У четырехтактных дизелей ЯМЗ каждое коромысло посажено на отдельную ось. Кронштейн оси крепится болтом к головке блока.

В одной из стоек просверливают канал, через который масло поступает в ось коромысел.

Клапаны служат для перекрытия впускных и выпускных каналов в цилиндре. Основные требования к клапанам — плотная посадка в гнездо, минимальное сопротивление газовому потоку, жаростойкость.

Клапан (рис. 52) состоит из головки (тарелки) 1 и стержня 3.

Переход от тарелки к стержню выполняют плавно для уменьшения сопротивления потоку газов. Герметичное прилегание клапана к гнезду обеспечивает коническая фаска 2, угол которой обычно составляет 45° (у впускных клапанов ЗИЛ-130 и ЯМЗ-236—30°). Фаска шлифуется, а затем притирается к гнезду. Для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом, тарелки впускных клапанов имеют больший диаметр, чем тарелки выпускных клапанов. Стержень клапана хромируется и шлифуется. При работе клапаны значительно нагреваются: впускные — до 300—500°, выпускные — до 700—900°, поэтому их изготовляют из легированной стали: впускные—чаще из хромовой, выпускные—из особой жаропрочной (хромоникелевой, хромокремнистой). Выпускные клапаны дизелей ЯМЗ составные: головка из жаропрочной стали соединяется стыковой сваркой со стержнем из хромоникелевой стали.

Клапаны, особенно выпускные, являются самыми нагруженными деталями газораспределительного механизма.