Главная Системы автомобиля Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм

Добавил(а) Autolub   
06.08.12 10:12

За своевременное обеспечение цилиндров силового агрегата рабочей смесью либо воздухом, а также за выпуск выхлопных газов отвечает газораспределительный механизм (сокращенно ГРМ). В двухтактных моторах газораспределение осуществляется открытием и последующим перекрытием продувочных окон в цилиндрах движущимся поршнем. В четырехтактных агрегатах применяется клапанная система ГРМ. Клапана закрываются и открываются путем привода от распредвала и кулачкового механизма. Поскольку последняя схема является наиболее применяемой, ее подробнее и рассмотрим.

Основные составляющие части газораспределительного механизма: клапана, их приводы, распредвал и привод распредвала. Клапана подают рабочую смесь или воздух в цилиндры, а также выпускают из них выхлопные газы. Состоит клапан из стержня и тарелки. Они могут находиться в головке блока или в самом блоке. Первый вариант является более прогрессивным и современным. Место соприкосновение тарелки клапана с блоком либо головкой называют седлом. По конструкции их разделяют на впускные и выпускные. Тарелка впускного клапана обычно имеет большие размеры, чем выпускного.

Материал изготовления клапанов – специальный сплав. Область рабочей кромки тарелки обычно усиливается. Впускные клапана имеют полнотелый стержень, а выпускные – пустотелый с наполнением натрием, что обеспечивает эффективное охлаждение. В закрытой позиции клапан придерживается пружиной, а открывается нажатием стержня. Пружина крепится к стержню сухарями и тарелкой пружины. Иногда на клапане установлено две пружины противоположной навивки, имеющих меньшую жесткость. Это позволяет нивелировать резонансные колебания.

Существует несколько схем ГРМ зависимо от числа клапанов. Классическая двухклапанная схема газораспределительного механизма предполагает один впускной, один выпускной клапаны. Четырехклапанная – по два впускных и выпускных. Такая схема ГРМ сегодня очень популярна. Трехклапанная система – два впускных, один выпускной, пятиклапанная – два выпускных, три впускных. Дальнейшее возрастание числа клапанов ограничено габаритами камеры сгорания и конструкционной сложностью организации их привода.

Как уже говорилось выше, клапан открывается путем нажатия на его стержень механизмом привода. Последний передает усилие на клапан от распредвала. Сейчас применяют две схемы приводов – роликовые рычаги, гидравлические толкатели. Первый вариант имеет невысокую массу и трущиеся потери. Здесь роликовый рычаг (рокер), опирается одним боком на клапан, другим – на шаровую опору или гидрокомпенсатор. Место контакта рычага с кулачком распредвала имеет вид ролика, что снижает трущиеся потери.

Газораспределительный механизм современной конструкции имеет гидрокомпенсатор. Благодаря ему, снижается шумность и возрастает мягкость работы агрегата. Гидрокомпенсатор содержит цилиндр, поршень с пружиной, каналы подвода смазки и обратный клапан.

Гидравлический толкатель – это по сути тот же гидроомпенсатор, но размещенный на самом толкателе клапана.

Благодаря распределительному валу вся система газораспределение работает соответственно установленному для данного агрегата порядку цилиндров и фаз газораспределения. Распредвал – это обычный вал с размещенными на нем кулачками. Форма последних и определяет момент и длительность открытия и закрытия клапанов. Сегодня зачастую применяют различные системы, изменяющие фазы газораспределения. Благодаря им, газораспределительный механизм работает эффективнее, что улучшает характеристики силового агрегата.

Примечательно, что конструкция двигателей предполагает различные схемы размещения распредвала. Он может находиться в блоке цилиндров и в головке блока. Каждый из этих типов также разделяется на подтипы зависимо от размещения клапанов. Как уже говорилось выше, они также могут быть размещены в блоке цилиндров (нижнеклапанные моторы) или в его головке (верхнеклапанные агрегаты). Существует также смешанное размещение. В нем выпускные клапаны размещены в блоке, впускные – в головке блока. Нижнеклапанные агрегаты просты в изготовлении, имеют невысокую шумность работы. Однако снижается мощность вследствие плохого наполнения цилиндров рабочей смесью. Также они склонны к перегреву.

Поэтому такие схемы сегодня практически не применяются. Смешанное расположение – это попытка совершенствования нижнеклапанных агрегатов, увеличивающая их мощность. Они также сейчас практически не применяются. У верхнеклапанных агрегатов распредвал находится в блоке, клапаны – в головке блока. Клапаны приводятся толкателями с коромыслами, а распредвал шестернями. Такие моторы несколько более компактны. Однако, такой механизм ГРМ очень инерционен. Это снижает максимальные обороты агрегата и соответственно – мощность. Поэтому обычно такие двигатели тихоходны и низкооборотны. Современные автомобилестроители их практически не используют за исключением некоторых моделей США.

Двигатели с распредвалом в головке блока также имеют две схемы – одновальная SOHC и двухвальная DOHC. В первом варианте газораспределительный механизм (ГРМ) имеет один распредвал, размещенный в головке блока. Клапана приводятся коромыслами, рычагами или толкателями. Двухвальная конструкция предполагает два распредвала в головке блока. Существует два подвида такой схемы ГРМ: с двумя клапанами на один цилиндр, с четырьмя и больше клапанами на цилиндр. В первом варианте схема представляет собой усовершенствование обычного SOHC. Головка блока содержит два распредвала, один из них приводит впускные клапаны, а второй – выпускные. Это снижает инерционность коленвала и повышает мощность мотора. Во второй схеме каждый распределительный вал приводит отдельный ряд клапанов – и впускные и выпускные. Такая система значительно повышает мощностные характеристики мотора. Поэтому и монтируется на подавляющем большинстве современных авто.

Для приведения в движение распредвала, применяются его приводы. Отметим, что распределительный вал должен двигаться в дважды медленнее коленчатого, так как клапан открывается один раз на один цикл агрегата. Для привода распредвала применяют зубчатую, цепную и ременную передачи. Первая применяется для привода распредвала, расположенного в блоке цилиндров. Остальные две приводят распредвал, находящийся в головке. Цепной привод является намного надежнее ввиду своей конструкции и материала. Но в таком случае привод распредвала должен быть оборудован натяжными роликами и успокоителем для гашения колебаний цепи. Натяжные ролики натягивают цепь пружинами, а также используя давление масла смазочной системы. Цепь может быть одно или двухрядной. Чаще всего она имеет роликовую конструкцию. Но сейчас уже получают распространение зубчатые цепи, имеющие щеки специальной формы для соприкосновения с зубьями звездочки. Цепь обычно находится в мокром отсеке агрегата и омывается маслом.

Ременной привод распредвала устанавливается открыто, так как не требует смазывания. Его ресурс значительно меньше, чем цепи. Чаще всего в ГРМ применяют зубчатые ремни. Кроме распредвала, цепь может приводить балансирные валы, масляный насос, ремень – помпу и топливный насос высокого давления.

Поделитесь информацией с друзьями:

Комментарии
Добавить новый Поиск
Оставить комментарий
Имя:
Email:
 
Тема:
 
:D:):(:0:shock::confused:8):lol::x:P:oops::cry:
:evil::twisted::roll::wink::!::?::idea::arrow:
 
Пожалуйста, введите проверочный код, который Вы видите на картинке.

Похожие статьи:

 

Поиск по сайту

Люблю почитать