Механизм газораспределения

Работа механизма газораспределения

Механизм газораспределения сообщает полость цилиндра с впускными и выпускными каналами в определённые моменты времени, соответствующие определённым положениям поршней и коленчатого вала. По впускным каналам в цилиндры дизельного двигателя засасывается чистый воздух, а в карбюраторных - горючая смесь. По выпускным каналам из цилиндров выходят отработанные газы. В четырёхтактных двигателях применяются клапанные механизмы газораспределения. Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы.

Различают два типа клапанных механизмов: с подвесными клапанами, расположенными в головке цилиндров, и с боковыми клапанами, расположенными в блоке цилиндров. На двигателях лесных тракторов и автомобилей применяются в основном механизмы газораспределения с подвесными клапанами.

Кроме клапанов механизм газораспределения включает распределительный вал, распределительные шестерни и детали, передающие движение от распределительного вала к клапанам.

На рис. 151 показана схема устройства и работы газораспределительного механизма с подвесными клапанами.

Механизм газораспределения работает следующим образом. Коленчатый вал через шестерню 15, промежуточную шестерню 16 и шестерню 14 передаёт вращение распределительному валу 13. При повороте распределительного вала выступ кулачка поднимает толкатель 12, который движется в блок-картере. Штанга 11, нижний конец которой упирается в дно сферической выемки в толкателе, а верхний - в регулировочный винт 8 коромысла 6, поднимается толкателем. Коромысло, установленное на оси 7, поворачивается вокруг оси и длинным плечом отжимает клапан 2 вниз. При этом открывается отверстие в головке цилиндров 1.

Клапанная пружина 4, предварительно сжатая и прижимающая клапан к отверстию головки блока цилиндров (седлу), дополнительно сжимается. Стержень клапана движется во втулке 3. Когда выступ кулачка займёт верхнее положение, клапан полностью откроется. При дальнейшем повороте распределительного вала выступ кулачка выходит из-под толкателя, клапан под действием пружины движется вверх и в конце хода его тарелка плотно закрывает отверстие в головке цилиндра, а коромысло, штанга и толкатель занимают первоначальное положение. Клапанная пружина 4 одним концом упирается в головку блока цилиндров 1, а другим (верхним) в тарелку клапанной пружины 4. Ось коромысел 7 с коромыслами 6 установлена на стойках 10. Контргайка 9 служит для фиксации регулировочного винта 8 при регулировке зазора между коромыслом и клапаном.

Схема работы газораспределительного механизма

Рис. 151. Схема работы газораспределительного механизма:

  • 1 - головка блока цилиндров; 2 - клапан; 3 - направляющая втулка;
  • 4 - пружина клапана; 5 - тарелка клапанных пружин; 6- коромысло;
  • 7 - ось коромысел; 8 - регулировочный винт; 9 - контргайка; 10 - стойка оси коромысел; 11 - штанга; 12 - толкатель; 13 - распределительный вал; 14 - шестерня распределительного вала; 15 - шестерня коленчатого вала; 16 - промежуточная шестерня

В четырёхтактных двигателях за один рабочий цикл впускной и выпускной клапаны открываются один раз, поэтому за два оборота коленчатого вала распределительный вал делает только один оборот. Следовательно, привод распределительного механизма имеет передаточное число / ® 1 : 2. В двухтактных двигателях, в которых распределительный вал вращается с той же частотой, что и коленчатый, i =* 1 : 1.

Мощность двигателя зависит от наполнения цилиндров свежим воздухом или горючей смесью и степени их очистки от отработанных газов.

Чтобы в цилиндры поступало больше воздуха или горючей смеси, впускные клапаны открываются с опережением, то есть до подхода поршня в ВМТ. Когда поршень достигает НМТ, впускной клапан ещё некоторое время остается

открытым. Воздух или горючая смесь в цилиндры продолжает поступать по инерции, а также за счёт создавшегося в них разрежения. Впускной

Периоды от момента открытия клапанов (или окон в двухтактных двигателях) до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения. Они обычно изображаются в виде диаграмм, называемых диаграммами фаз газораспределения (рис. 152). На диаграмме показано, при каком положении кривошипа относительно мёртвых точек открываются и закрываются клапаны (или окна) и какова продолжительность их положения в открытом состоянии. Фазы газораспределения зависят в основном от быстроходности двигателя. Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем больше углы фаз газораспределения. Положение, когда одновременно открыты впускной и выпускной клапаны, называется перекрытием клапанов.

клапан закрывается с опозданием, после того как давление воздуха или горючей смеси в цилиндре будет равно или станет выше атмосферного.

Выпускной клапан открывается в конце такта рабочего хода, когда давление газов уже невелико, но поршень ещё не достиг НМТ. Так как выпускной клапан открывается с опережением, часть газов до их выталкивания поршнем вытекает из цилиндров, вследствие чего давление их при выпуске снижается. Закрывается выпускной клапан с запаздыванием то есть когда поршень пройдет ВМТ.

Диаграмма фаз газораспределения

Рис. 152. Диаграмма фаз газораспределения

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >