Газораспределительный механизм

Механизм газораспределения служит для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов двигателя, обеспечивая качественное наполнение цилиндров двигателя топливовоздушной смесью или воздухом, их очистку от отработавших газов и герметизацию цилиндров при сжатии и рабочем ходе поршня. Газораспределительные механизмы (ГРМ) независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу, передаточные детали и распределительные валы с приводом. Клапанная группа состоит из клапанов, направляющих втулок, седел клапанов, возвратных пружин с нижней и верхней опорными тарелками, сухарей, механизмов поворота клапана. Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты.

• • по месту установки клапанов — верхнее (подвесное) расположение клапанов в головке блока цилиндров и нижнее — в блоке цилиндров;
• • месту установки распределительного вала (распредвала) — верхнее и нижнее;
• • виду привода распределительного вала — зубчатый (шестеренчатый), цепной, ременный и смешанный;
• • числу распределительных валов — два (Double Over Head Camshaft - DOHC) или один (Single Over Head Camshaft - SOHC);
• • количеству клапанов — от 3 до 5.

Двигатели современных легковых автомобилей и отдельных грузовых автомобилей имеют газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов, так как в этом случае камера сгорания более компактная, лучше наполнение цилин-48

дров свежим зарядом, проще регулировка клапанов и значительно меньше потери теплоты. Данное расположение способствует упрощению конструкции мотора, снижению инерционных сил, а также уменьшению его массы.

Нижнее размещение распредвала применяется в грузовых автомобилях (автобусах) (рис. 5.1). При этом распредвал монтируется в блок цилиндров возле коленчатого вала. Закрытие и открытие клапанов происходит от распределительного вала через коромысла и толкатели штанги. Привод распредвала осуществляется за счет шестерен коленчатого вала.

Рис. 5.1. Газораспределительный механизм грузового автомобиля (автобуса):

а — общий вид привода; б — привод на два клапана одним коромыслом;

в — привод на один клапан одним коромыслом; 7 — топливный насос высокого давления дизеля; 2 — кулачок привода насоса высокого давления; 3 — кулачок привода клапана; 4 — шестерня привода распределительного вала; 5 — следящий ролик; 6 — толкатель; 7 - клапан;

• 8 — пружина клапана; 9 — ось клапанных коромысел; 10 — втулка;
• 11 — коромысло; 12 — винт для регулировки зазора клапанов;
• 13— штанга; 14— седло клапана; 15— направляющая втулка клапана;
• 16— шайба пружины клапана; 17— пружина клапана; 18— маслосъемный колпачок; 19 — сухари; 20 — тарелка клапана; 21 — траверса

При нижнем положении распределительного вала конструкция двигателя и ГРМ несколько усложняется, инерционные силы возвратно-поступательно перемещающихся составляющих ГРМ возрастают. Число распредвалов в ГРМ и количество клапанов на один цилиндр зависят от варианта двигателя. Так, при большом количестве выпускных и впускных клапанов происходит лучшее заполнение цилиндров горючей смесью, а также их очистка от отработавших газов. Благодаря этому силовой агрегат может развивать большие мощностные показатели и показатель крутящего момента. При нечетном количестве клапанов на цилиндр количество впускных клапанов на один клапан больше по сравнению с выпускными.

При верхнем расположении (рис. 5.2) распредвал монтируется в головке цилиндров, где расположены клапаны. Закрытие и открытие клапанов непосредственно производится от распределительного вала через рычаги или толкатели привода клапанов. Привод распредвала осуществляется от коленчатого вала с помощью зубчатого ремня или роликовой цепи.

Рис. 5.2. Газораспределительный механизм легкового автомобиля: а — цепного привода с одним распределительным валом и двумя клапанами на цилиндр; б — ременного привода с двумя распределительными валами; в — с толкателями чашечного типа без гидротолкателя;

• 1,7— шестерня коленчатого вала для привода газораспределительного механизма; 2 — пластмассовый башмак (успокоитель); 3 — гидравлический натяжитель цепи; 4— зубчатая цепь; 5 — звездочка распределительного вала;
• 6 — распределительный вал; 8 — зубчатый ремень; 9 — буртик; 10 — ролик с гидравлическим натяжителем; // — зубчатый шкив распределительного вала впускных клапанов с гидравлическим регулятором фаз газораспределения;
• 12 — зубчатый шкив распределительного вала выпускных клапанов с гидравлическим регулятором фаз газораспределения; 13 — направляющий ролик; 14 — клапанная крышка; 75 — кулачок распределительного вала;
• 16, 29— регулировочная шайба; 17, 30— чашечный толкатель; 18, 21 — сухари;
• 19, 28— направляющая втулка; 20— клапан; 22— тарелка пружин;
• 23 — наружная пружина; 24 — внутренняя пружина; 25 — опорная шайба пружины; 26 — маслосъемный колпачок; 27 - стопорное кольцо

Верхнее расположение распредвала упрощает конструкцию мотора, уменьшая общую массу и инерционные силы возвратно-поступательно перемещающихся составляющих механизма, обеспечивая бесшумность его работы и высокую надежность по большой частоте вращения коленчатого вала мотора.