- •1 Осбенности конструкции модернизируемого двигателя
- •1.1 Короткая техническая характеристика двигателя
- •1.2 Тип камеры сгорания, смесеобразование
- •1.3 Корпусные детали
- •1.4 Группа поршня
- •1.5 Группа шатуна
- •1.6 Группа коленчатого вала
- •1.7 Механизм газораспределения
- •1.8 Система смазки
- •Система охлаждения
- •2.4 Процесс впуска
- •2.5 Процесс сжатия
- •2.6 Материальный баланс
- •2.7 Процесс сгорания
- •2.8 Процесс расширения
- •2.9 Индикаторные показатели цикла
- •2.10 Эффективные показатели двигателя
- •2.11 Построение индикаторной диаграммы
- •2.12 Выбор масштабов
- •2.13 Построение диаграммы
1.7 Механизм газораспределения
Газораспределительный механизм управляет своевременным впуском в цилиндр рабочей смеси и выпуском из цилиндра отработавших газов. У автотракторных четырехтактных двигателей применяются клапанные газораспределительные механизмы с нижним, верхним и смешанным расположением клапанов. Верхние клапаны получили преимущественное распространение, так как имеют более совершенную камеру сгорания и получают от двигателя большую мощность при высокой экономичности.
Механизм газораспределения состоит из клапанов с пружинами и направляющими втулками, толкателей и распределительного вала.
Клапаны подвержены действию высоких температур (выпускной— до. 800—900°С) и динамических нагрузок. Поэтому они должны: сохранять механические свойства при высоких температурах; обеспечивать хорошее уплотнение гнезда; противостоять коррозии и появлению окалины; интенсивно отводить тепло во избежание перегрева.
Клапан состоит из головки с тщательно обработанной фаской и стержня.
Число клапанов на каждый цилиндр бывает равным двум (впускной и выпускной), трем (впускной и два выпускных) и четырем (по два впускных и выпускных). Впускные клапаны имеют больший диаметр.
Место посадки клапана называется седлом. Оно устраивается в теле блока или головки цилиндра или делается вставным. Вставные седла более распространены и изготовляются из хромо-молибденового чугуна и запрессовываются в гнезда упомянутых деталей.
Толкатели передают движение от распределительного вала к клапанам и разгружают последние от боковых усилий, возникающих от вращения кулачков.
Распределительный вал снабжен кулачками, число и характер расположения которых определяются числом цилиндров и порядком работы двигателя, а также тем, сколько клапанов имеет каждый цилиндр.
Важное значение для работы двигателя и надежности газораспределения имеет удачный выбор профиля кулачка. Последний должен обеспечивать максимальную пропускную способность клапана и безударную работу механизма.
Пропускная способность клапана оценивается фактором время — сечение, представляющим произведение площади проходного сечения клапана на время, в течение которого он открыт.
Распределительный вал, в зависимости от числа цилиндров, опирается на два, три или пять опорных подшипников скольжения, для чего имеет соответствующее число шеек. Рабочие поверхности шеек и кулачков цементируются.
Привод распределительного вала чаще бывает шестеренчатым с передаточным отношением 1 : 2 для четырехтактных двигателей и 1 : 1 для двухтактных.
Фазы газораспределения —это моменты начала открытия и закрытия клапанов, фиксируемые углами поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения указываются в таблицах характе-. ристик двигателей, но более наглядно они изображаются на диаграммах газораспределения (рис. 4).
Впускной клапан у быстроходных двигателей открывается до прихода поршня в положение ВМТ, что к началу впуска обеспечивает открытие отверстия на значительную величину. Для двигателя ЗИЛ-130, например, открытие происходит за 21° до ВМТ. Закрытие впускного клапана начинается после того, как поршень пройдет НМТ. Для ЗИЛ-130 это происходит с запаздыванием на 75° после НМТ. Инерция газового потока используется для лучшего наполнения цилиндра.
Выпускной клапан открывается всегда до прихода поршня в НМТ, т. е. до окончания такта расширения, чтобы ослабилось противодавление газов при последующем движении поршня вверх. Для ЗИЛ-130 утл опережения открытия составляет 57° до НМТ. Закрытие выпускного клапана происходит после прихода поршня в ВМТ (у ЗИЛ-130 на 39°) для обеспечения лучшей очистки цилиндра от газов.
Перекрытием клапанов называется время, в течение которого одновременно открыты впускной и выпускной клапаны.