ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2023 года; проверки требуют 9 правок.

Четырёхтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала, то есть за четыре хода поршня (такта). Начиная с середины XX века — наиболее распространённая разновидность поршневого ДВС, особенно в двигателях средней и небольшой мощности (тяжелые двигатели ради высокой удельной мощности выполняются двухтактными).

Четырёхтактный двигатель впервые был запатентован Алфоном де Роше в 1861 году. До этого около 1854—1857 годов два итальянца (Евгенио Барсанти и Феличе Матоцци) изобрели двигатель, который, по имеющейся информации, мог быть очень похож на четырёхтактный двигатель, однако тот патент был утерян.

Первым человеком, построившим первый практически используемый четырёхтактный двигатель, был немецкий инженер Николаус Отто. Поэтому четырёхтактный цикл известен как цикл Отто, а четырёхтактный двигатель, использующий свечи зажигания, называется двигателем Отто.

Общие принципы 4-тактного цикла

Работа четырёхтактного двигателя в разрезе. Цифрами обозначены такты

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырех тактов, каждый из которых представляет один ход поршня между мертвыми точками, при этом двигатель проходит следующие фазы:

В конце такта сжатия происходит зажигание заряда в двигателях Отто или начало впрыска топлива в двигателях Дизеля.

Круговая диаграмма фаз работы 4-тактного двигателя с искровым зажиганием (например, бензинового) 1=верхняя мёртвая точка 2=нижняя мёртвая точка A: фаза впуска B: фаза сжатия C: фаза рабочего хода D: фаза выпуска

Рабочий процесс дизельного двигателя отличается от описанного выше тем, что заряд в камере сгорания — чистый воздух, нагретый от сжатия до температуры воспламенения. За некоторое время до ВМТ, называемое временем инициации, в камеру сгорания начинает впрыскиваться жидкое топливо, распыленное до капель, каждая из которых подвергается инициации, то есть нагревается, испаряясь с поверхности, при испарении вокруг каждой из капель образуется и воспламеняется в горячем воздухе горючая смесь. Время инициации для каждого дизеля стабильно, зависит от особенностей конструкции и изменяется только с его изнашиванием, поэтому, в отличие от момента зажигания, момент впрыска в дизеле задается раз и навсегда при его конструировании и изготовлении. Так как смесь во всем объёме камеры сгорания в дизеле не образуется, а факел распыла форсунки занимает небольшой объём камеры, количество воздуха на каждый объём впрыснутого топлива должно быть избыточным, в противном случае процесс горения протекает не до конца, а выхлопные газы содержат большое количество недогоревшего углерода в виде сажи. Само горение длится столько времени, сколько длится впрыскивание данной конкретной порции топлива — от нескольких градусов после ВМТ на холостом ходу до 45-50° на режимах полной мощности. В мощных дизелях цилиндр может снабжаться несколькими форсунками.

Конструктивная специфика 4-тактного двигателя

Газораспределительный механизм (далее — ГРМ) является неотъемлемым элементом конструкции любого 4-тактного двигателя. Общего вида не имеет. Может быть клапанным или гильзовым. В любом случае, независимо от своей конструкции, отвечает за фазы газорапределения (газообмен при смене тактов).

ГРМ клапанного типа

Основой ГРМ данного типа являются тарельчатые клапана. В общем случае состоит из: распределительного кулачкового вала с механическим приводом от коленчатого вала и передаточным отношением 2:1 (один оборот распредвала на два оборота коленвала); тарельчатых клапанов с механическим приводом от кулачков распредвала; некоего механизма передачи поступательного движения на клапаны от кулачков распредвала для открытия клапанов; некоего устройства возврата клапанов в закрытое положение.

Может быть выполнен по нетрадиционным схемам: посредством гидрообъёмного привода или посредством электрического привода.

ГРМ гильзового типа

Основой ГРМ данного типа являются золотниковые клапаны. В общем случае состоит из: цилиндрических гильзовых золотников; механического привода вращения или возвратно-поступательного движения золотников от коленвала двигателя.

Специфика системы смазки и охлаждения

Работа ДВС сопровождается выделением значительного количества теплоты из-за высоких температур рабочих газов и существенных контактных напряжений в трущихся деталях. Поэтому для обеспечения работы двигателя детали, образующие пары трения, необходимо охлаждать и смазывать, а из зазоров между ними вымывать продукты механического износа. Смазывающее масло, помимо обеспечения масляного клина в зазорах, отводит значительное количество тепла от нагруженных трущихся поверхностей. Для охлаждения гильз цилиндров и элементов головки двигателя дополнительно используется система принудительного охлаждения, которая может быть жидкостной и воздушной.

Система смазки двигателя состоит из ёмкости с маслом, в таком качестве часто используется поддон картера — в системе с масляным картером или отдельный масляный бак — в системе с сухим картером. Из ёмкости масло засасывается масляным насосом, шестерёнчатым или, реже, коловратным, и по каналам поступает под давлением к пáрам трения. В системе с масляным картером гильзы цилиндров и некоторые второстепенные детали смазываются разбрызгиванием, системы с сухим картером предусматривают наличие специальных лубрикаторов, обеспечивающих смазку и охлаждение этих же деталей. В двигателях средней и большой мощности в систему смазки включаются элементы масляного охлаждения поршней в виде залитых в донышки змеевиков или специальных форсунок, обливающих днище поршня со стороны картера. Как правило, система смазки содержит один или несколько фильтров для очистки масла от продуктов износа пар трения и осмоления собственно масла. Фильтры используются либо с картонной шторкой с определённой степенью пористости, либо центробежные. Для охлаждения масла часто применяют воздушно-масляные радиаторы или водомасляные теплообменники.

Система воздушного охлаждения в простейшем случае представлена просто массивным оребрением цилиндров и головок. Набегающий поток воздуха снаружи и масло изнутри охлаждает двигатель. Если обеспечить теплоотвод набегающим потоком невозможно, в систему включается вентилятор с воздуховодами. Наряду с таким неоспоримыми достоинствами, как простота двигателя и относительно высокая живучесть в неблагоприятных условиях, а также относительно меньшая масса, воздушное охлаждение имеет серьёзные недостатки:

— большое количество воздуха, продувающего двигатель, несёт большое количество пыли, которая оседает на оребрении, особенно при подтекании масла, неизбежном в эксплуатации, в результате эффективность охлаждения резко снижается;

— невысокая теплоёмкость воздуха заставляет продувать через двигатель существенные его объёмы, для чего требуется существенный отбор мощности для работы вентилятора охлаждения;

— форма деталей двигателя плохо соответствует условиям хорошего обтекания воздушным потоком, в связи с чем добиться равномерного охлаждения элементов двигателя очень трудно; из-за разницы рабочих температур в отдельных элементах конструкции возможны большие термические напряжения, что снижает долговечность конструкции.

Поэтому воздушное охлаждение применяется в ДВС нечасто и, как правило, либо на дешевых конструкциях, либо в тех случаях, когда работа двигателя протекает в особых условиях. Так, на транспортёре переднего края ЗАЗ-967 используется двигатель с воздушным охлаждением МеМЗ-968, отсутствие водяной рубашки, рукавов и радиатора охлаждения повышает живучесть транспортёра в условиях поля боя.

Жидкостное охлаждение имеет ряд преимуществ и применяется на ДВС в большинстве случаев.
Преимущества:

— высокая теплоёмкость жидкости способствует быстрому и эффективному отводу тепла из зон теплообразования;

— гораздо более равномерное теплораспределение в элементах конструкции двигателя, что существенно снижает тепловые напряжения;

— использование жидкостного охлаждения позволяет быстро и эффективно регулировать поток тепла в системе охлаждения и, стало быть, быстрее и гораздо равномернее, чем в случае с воздушным охлаждением, прогревать двигатель до температур рабочего диапазона;

— жидкостное охлаждение позволяет увеличивать как линейные размеры деталей двигателя, так и его теплонапряжённость за счёт высокой эффективности теплоотведения; поэтому все средние и крупные двигатели имеют жидкостное охлаждение, за исключением ПДП-двухтактных двигателей, у которых зона продувочных окон гильз охлаждается продувочным воздухом из соображений компоновки;

— специальная форма водо-воздушного или водо-водяного теплообменника позволяет максимально эффективно передавать тепло двигателя в окружающую среду.

Недостатки водяного охлаждения:

— повышение веса и сложность конструкции двигателя из-за наличия водяной рубашки;

— наличие теплообменника/радиатора;

— снижение надёжности агрегата из-за наличия стыков рукавов, шлангов и патрубков с возможными течами жидкости;

— обязательное прекращение работы двигателя при потере хотя бы части охлаждающей жидкости.

Современные системы жидкостного охлаждения используют в качестве теплоносителя специальные антифризы, не замерзающие при низких температурах и содержащие пакеты присадок разного назначения — ингибиторы коррозии, моющие, смазывающие, антипенные, а иногда и герметизирующие места возможных течей. С целью повышения КПД двигателя системы герметизируют, при этом повышая рабочий диапазон температур к области кипения воды. Такие системы охлаждения работают при давлении выше атмосферного, их элементы рассчитаны на поддержание повышенного давления. Этиленгликолевые антифризы имеют высокий коэффициент объёмного расширения. Поэтому в таких системах часто применяются отдельные расширительные бачки или радиаторы с увеличенными верхними бачками.

С целью стабилизации рабочей температуры и для ускорения прогрева двигателя в системы охлаждения устанавливают термостаты. Для воздушного охлаждения термостат — сильфон, заполненный церезином или этиловым спиртом в сочетании с обоймой и системой рычагов, поворачивающих заслонки, обеспечивающие переключение и распределение воздушных потоков. В системах жидкостного охлаждения точно такой же термоэлемент осуществляет открытие клапана или переключение системы клапанов, направляющих жидкость либо в радиатор, либо в специальный канал, обеспечивающий циркуляцию нагреваемой жидкости и равномерное прогревание двигателя.

Радиатор или теплообменник охлаждения имеет вентилятор, продувающий через него поток атмосферного воздуха, с гидростатическим или электрическим приводом.

Двигатели Отто имеют термический КПД около 40 %, что с механическими потерями дает фактический КПД от 25 до 33%.

Современные двигатели могут иметь уменьшенный КПД для удовлетворения высоких экологических требований.

КПД ДВС можно повысить с помощью современных систем процессорного управления топливоподачей, зажиганием и фазами газораспределения. Степень сжатия современных двигателей, как правило, имеет значения, близкие к предельным (спорный момент, см. Цикл Миллера).

Факторы, влияющие на мощность двигателя

Мощность поршневого двигателя зависит от объёма цилиндров, объёмным КПД, потерь энергии — газодинамических, тепловых и механических, степени сжатия топливо-воздушной смеси, содержания кислорода в воздухе и частоты вращения. Мощность двигателя зависит также от пропускной способности трактов всасывания и выхлопа, а значит, от их проходных сечений, длины и конфигурации каналов, а также от диаметров клапанов, больше впускных. Это справедливо для любых поршневых двигателей. Максимальный момент ДВС достигается при наивысшем наполнении цилиндров. Частота вращения коленвала в конечном счёте ограничена прочностью материалов и свойствами смазки. Клапана, поршни и коленчатые валы испытывают больши́е динамические нагрузки. На высоких оборотах двигателя могут происходить физические повреждения поршневых колец, механический контакт клапанов с поршнями, что приводит к разрушению двигателя. Поршневые кольца вертикально колеблются в канавках поршней. Эти колебания ухудшают уплотнение между поршнем и гильзой, что приводит к потере компрессии, падении мощности и КПД в целом. Если коленвал вращается слишком быстро, клапанные пружины не успевают достаточно быстро закрывать клапана. Это может привести к контакту поршней с клапанами и вызывать серьёзные повреждения, поэтому на скоростных спортивных двигателях используют привод клапанов без возвратных пружин. Так, «Даймлер-Бенц» серийно выпускает моторы с десмодромным управлением клапанами (с двойными кулачками, один открывает клапан, другой прижимает его к седлу), БМВ использует электромагнитное управление клапанами. На высоких скоростях ухудшаются условия работы смазки во всех парах трения.

Совокупно с потерями на преодоление инерции возвратно-поступательно движущихся элементов ЦПГ, это ограничивает среднюю скорость поршней большинства серийных двигателей 10 м/с.

Четырёхтактные двигатели могут быть как бензиновыми, так и дизельными. Они находят самое широкое применение в качестве первичных двигателей на стационарных и транспортных энергоустановках.

Как правило, четырёхтактные двигатели используются в тех случаях, когда имеется возможность более или менее широко варьировать соотношение оборотов вала со снимаемой мощностью и крутящим моментом либо тогда, когда это соотношение не играет роли при работе машины. Например, двигатель, нагруженный электрогенератором, в принципе может иметь любую рабочую характеристику и согласуется с нагрузкой только по рабочему диапазону оборотов, которые в принципе могут быть любыми, приемлемыми для генератора. Использование промежуточных передач вообще делает четырёхтактный двигатель более адаптированным к нагрузкам в самых широких пределах. Они же являются более предпочтительными в тех случаях, когда установка длительное время работает вне установившегося режима — благодаря более совершенной газодинамике их работа в переходных режимах и режимах со снятием частичной мощности оказывается более устойчивой.

При работе на вал в заданном диапазоне оборотов, особенно тихоходный (гребной вал теплохода), предпочтительнее использование двухтактных двигателей, как имеющих более выгодные массово-мощностные характеристики на низких оборотах.

Без газораспределительного механизма невозможна корректная работа ДВС. Именно он обеспечивает четкость движения впускных и выпускных клапанов, что позволяет своевременно подавать топливовоздушную смесь в цилиндры, отводить отработанные газы. Усилие, необходимое для приведения в движение клапанов, передает ремень ГРМ, от состояния которого зависит, насколько корректна и безопасна эксплуатация авто. Почему эта деталь так важна? Какие именно функции она выполняет? Как часто менять ремень ГРМ?

Что такое ремень ГРМ?

Для начала, нужно определить, что такое ремень ГРМ.

Ремень ГРМ представляет собой ленту, замкнутую в кольцо, изготовленную из прочного полимера или эластомера, на поверхности которой предусмотрены зацепы, обеспечивающие максимальную плотность контакта, препятствующие случайному слету с посадочной шестерни.

Увидеть, где ремень ГРМ, можно, взглянув на коленчатый и распределительный валы. Именно там он и находится, обеспечивая стабильную и надежную механическую связь между вращающимися деталями.

Устройство и принцип работы ремня ГРМ

Итак, конструктивно эта деталь достаточно проста – кольцо из полимерного материала с выраженными зубцами-зацепами. Гораздо важнее, что делает ремень ГРМ. Правильно сказать, что он обеспечивает передачу механического усилия с шестеренки, закрепленной на коленчатом валу, на шестеренку распредвала, либо общую шестерню, что характерно для ДВС, укомплектованных парой валов.

Благодаря стабильному, точному вращению детали, закрытие и открытие выпускных клапанов происходит с интервалами, необходимыми для корректного функционирования мотора. Даже небольшой сбой может привести к существенной потере мощности и даже более негативным последствиям, вплоть до необходимости капитального ремонта ДВС, критического повреждения, серьезных деформаций поршней, клапанов.

Обязательно нужно отметить, чем отличаются ремни ГРМ. Представлены они тремя основными классами:

Наиболее популярными являются изделия первой категории, они прочны, характеризуются высокой прочностью зацепа, что важно для полноценной передачи крутящего момента.

Классифицировать элементы также можно по внутреннему посадочному диаметру, ширине. Если показатели не соответствуют характеристикам ДВС, габаритам шестеренок, установка окажется невозможной, либо натяжение окажется чересчур сильным, слабым, что негативно скажется на работе двигателя.

Когда менять ремень ГРМ?

Ременной привод легче, работает гораздо тише цепного, снижает общую нагрузку на мотор, однако, не обладает столь внушительным запасом прочности и эксплуатационным ресурсом. Со временем резина изнашивается, растягивается, на ней появляются микротрещины, способные привести к разрыву, зубцы стачиваются, снижается прочность прилегания. Все это очень опасно, так что водителю нужно знать, когда менять ремень ГРМ, делать это своевременно и грамотно, ошибки чреваты поломкой мотора.

Заявленный производителем срок

На каком пробеге менять ремень ГРМ – зависит от рекомендаций автоконцерна или фирмы-изготовителя конкретной детали, если дело касается не оригинала, а аналога. Трудно сразу сказать, через сколько менять ремень ГРМ, некоторые из них выдерживают даже 120 тысяч километров пробега или 10 лет эксплуатации, другие – только 60 тысяч или 5 лет. Более точные сведения можно найти в инструкции к конкретной технике, например, Toyota, Volkswagen и Nissan обозначают ресурс в 95 тысяч километров, Hyundai – в 75, Audi и Renault – в 120, Daewoo – в 115, а Ford – в 160.

Признаки необходимости замены ремня ГРМ

Пробег – это не самый надежный показатель, по которому удается понять, нужно ли менять ремень ГРМ. Его реальное состояние позволяют установить некоторые признаки износа, старения и, следовательно, острой необходимости в установке новой детали. Итак, как понять, что нужно менять ремень ГРМ:

Что такое распредвал в автомобиле?

Детали газораспределительного механизма (ГРМ)

Гидротолкатель (гидрокомпенсатор). Устройство и принцип действия

За что отвечает десмодромный механизм газораспределения?

Обзор системы газораспределения OHC

Клапан VVTI – все подробности

Описание газораспределительного механизма DOHC

Система изменения времени и хода клапанов VTEC

Устройство газораспределительного механизма (ГРМ) двигателей отечественных автомобилей

Фазы газораспределения

Общее устройство распределительного механизма (ГРМ)

Схемы газораспределительных механизмов (ГРМ) и выбор фаз распределения

Цепь или ремень ГРМ?

Схема устройства и работа механизма газораспределения

Изменения фаз газораспределения форсированного двигателя

Газораспределительный механизм двигателя (ГРМ). Устройство

(Пока оценок нет)

5. Газораспределительный механизм

Цепь привода топливного насоса высокого давления

Примечание Использовать оригинальный герметик или эквивалентный. Нанести свежее моторное масло. Заменять деталь новой после каждого снятия.

ВНИМАНИЕ Поскольку внутренний механизм промежуточной шестерни должен в первую очередь и всегда регулироваться болтом, при снятии приводной цепи перед снятием топливного насоса высокого давления необходимо выполнить процедуру по снятию приводной цепи после установки промежуточной шестерни, описанную в разделе «Шестерни привода газораспределительного механизма» ниже в данной главе. Примечание В данном разделе описываются процедуры по снятию цепи привода топливного насоса высокого давления перед снятием распределительных валов и головки блока цилиндров.

1. Снять следующие части:

• Крышку двигателя.

• Промежуточный охладитель.

• Впускной воздушный патрубок.

• Корпус дроссельной заслонки.

• Крышку коромысел.

• Отводной трубопровод.

• Охлаждающую жидкость (слить).

• Верхний шланг радиатора.

• Патрубок системы охлаждения.

• Кожух радиатора.

• Вентилятор радиатора.

• Ремень привода навесного оборудования.

• Вакуумный трубопровод.

• Вакуумный насос.

2. Отвести в сторону следующие части:

• Провода датчика верхней мертвой точки.

• Насос гидроусилителя рулевого управления.

3. Отвернуть болты крепления А, В и С и снять крышку приводной цепи.

ВНИМАНИЕ При снятой крышке следить за тем, чтобы не допустить попадания пыли или посторонних объектов вовнутрь.

4. Установить поршень первого цилиндра в положение верхней мертвой точки:

• Провернуть шкив коленчатого вала по часовой стрелке, чтобы совместить указатель на корпусе шестерен с установочной меткой на шкиве коленчатого вала.

• Убедиться в том, что метки звездочки распределительного вала находятся в указанном на рисунке положении.

Примечание Если установочные метки не находятся в указанном положении, провернуть коленчатый вал на один полный оборот (360°). При снятии звездочек и приводной цепи нет необходимости в нанесении дополнительных меток взаимного расположения.

5. Снять натяжитель приводной цепи:

• Ослабить верхний и нижний болты крепления.

• Удерживая натяжитель приводной цепи рукой, отвернуть верхний болт крепления и освободить пружину натяжителя.

• Отвернуть нижний болт крепления и снять натяжитель приводной цепи.

Примечание Натяжитель приводной цепи не оборудован механизмом, предотвращающим выпадение плунжера. Необходимо следить за тем, чтобы не потерять плунжер и пружину.

6. Снять башмак натяжителя приводной цепи.

7. Ослабить болт крепления звездочки распределительного вала, зафиксировав шестигранную часть распределительного вала со стороны выпускного коллектора гаечным ключом. Снять приводную цепь со звездочкой распределительного вала.

Примечание Если отводящий трубопровод не снят, зафиксировать ключом шестигранную часть распределительного вала со стороны выпускного коллектора. ВНИМАНИЕ Не ослаблять болт крепления звездочки распределительного вала, пользуясь натяжением цепи.

8. Снять успокоитель приводной цепи.

1. Установить успокоитель приводной цепи.

2. Установить звездочку распределительного вала с приводной цепью:

• Совместить установочные метки на звездочке распределительного вала и приводной цепи.

• Установить звездочку с цепью на двигатель.

• Затянуть болт крепления звездочки распределительного вала, удерживая распредвал от проворачивания за шестигранную часть гаечным ключом.

ВНИМАНИЕ Не затягивать болт крепления звездочки распределительного вала, пользуясь натяжением цепи.

3. Установить башмак натяжителя приводной цепи.

ВНИМАНИЕ После затяжки болта крепления установленным моментом затяжки образуется необходимый зазор между направляющей и болтом. Не перетягивать болт.

4. Установить натяжитель приводной цепи:

• Поместив натяжитель приводной цепи как показано на рисунке (плунжером наружу), временно затянуть нижний болт крепления.

• Вжать плунжер в корпус натяжителя, нажав на зажим, предотвращающий возврат плунжера.

• Установить верхний болт крепления, удерживая плунжер во вжатом состоянии пальцем и перевернув натяжитель на 180°.

• Затянуть болты крепления установленным моментом затяжки.

5. Установить крышку приводной цепи:

• Перед установкой крышки цепи удалить все остатки старого герметика с контактных поверхностей при помощи скребка.

• Нанести непрерывный валик герметика диаметром 2.0-3.0 мм на крышку приводной цепи.

Примечание Использовать оригинальный герметик или эквивалентный. Установка крышки приводной цепи должна быть завершена в течение пяти минут с момента нанесения герметика. Подождать не менее получаса, прежде чем заправлять двигатель моторным маслом или запуском двигателя.

• Установить крышку приводной цепи.

Примечание Размеры ниже шейки болтов отличаются в зависимости от положения на крышке: А: 20 мм. В: 50 мм. С: 60 мм.

6. Установить остающиеся детали в порядке, обратном снятию.

ВНИМАНИЕ Проложить провод датчика верхней мертвой точки, как показано на рисунке. Убедиться в том, что провод не изгибается поблизости от шкива коленчатого вала при установке скобы.

Примечание Подобрать необходимую толщину. Нанести свежее моторное масло. Примечание • На данном двигателе используется схема газораспределительного механизма, отличающаяся от обычной конструкции DOHC с четырьмя клапанами на цилиндр. Оба распределительных вала этого двигателя имеют как впускные, так и выпускные кулачки. В связи с этим в данном разделе используются следующие обозначения: Правый распределительный вал: распределительный вал со стороны впускного коллектора. Левый распределительный вал: распределительный вал со стороны выпускного коллектора. • Правый и левый распределительные валы аналогичны. • На рисунке изображена схема расположения впускных и выпускных клапанов в головке блока цилиндров.

1. Установить поршень первого цилиндра в положение верхней мертвой точки, затем снять корпус приводной цепи топливного насоса высокого давления, приводную цепь и связанные с нею части, как было описано в предыдущем разделе.

2. Снять шестерни распределительных валов.

Примечание • Ослабить болт крепления шестерни распределительного вала, зафиксировав шестигранную часть распределительного вала гаечным ключом. • Промежуточная шестерня не должна сниматься с корпусом шестерен привода (головка блока цилиндров снимается одним блоком).

3. Снять топливопроводы высокого давления с топливными форсунками.

4. Снять распределительные валы:

• Краской нанести отличительные метки на правый и левый распределительные валы.

• Ослабить, а затем полностью извлечь болты крепления в порядке, обратном приведенному на рисунке.

5. Снять регулировочные прокладки и толкатели клапанов.

Примечание После снятия расположить регулировочные прокладки и толкатели клапанов в соответствующей последовательности для правильной установки в последующем.

Визуальная проверка распределительного вала

Проверить распределительный вал на предмет одностороннего износа или наличия царапин.

Заменить распределительный вал новым при обнаружении любых дефектов.

Проверка биения распределительного вала

Установить V-образные призмы на ровной поверхности и поместить на них распределительный вал шейками №1 и №5.

Установить щуп индикатора часового типа вертикально на шейку №3.

Проворачивая распределительный вал в одну сторону рукой, считать общее значение диапазона колебаний стрелки индикатора часового типа. Биение распределительного вала составляет половину этого значения.

Предельно допустимое биение распределительного вала: 0.02 мм.

Проверка высоты кулачка

Микрометром измерить высоту кулачка распределительного вала.

Стандартная высота кулачков:

Впускного: 40.488±0.02 мм.

Выпускного: 40.850±0.02 мм.

Проверка масляного зазора в опорах распределительного вала

1. Микрометром измерить диаметр шейки распределительного вала.

Стандартный диаметр шейки распределительного вала: 29.931-29.955 мм.

2. Установить соответствующий кронштейн распределительного вала и затянуть болты крепления установленным моментом затяжки.

3. Измерить внутренний диаметр кронштейна распределительного вала при помощи микрометра с нутромером.

Стандартный внутренний диаметр кронштейна распределительного вала: 30.000-30.021 мм.

4. Вычислить значение масляного зазора:

Масляный зазор в опоре распределительного вала = Внутренний диаметр кронштейна распределительного вала — Наружный диаметр шейки распределительного вала.

Стандартный масляный зазор в опорах распределительных валов: 0.045-0.090 мм.

5. Если полученное значение не соответствует норме, сравнить параметры каждой из деталей и заменить распределительный вал и/или головку блока цилиндров.

6. Кронштейн распределительных валов при производстве обрабатывается вместе с головкой блока цилиндров, поэтому отдельная замена только кронштейна не возможна.

Проверка осевого люфта распределительного вала

Установить индикатор часового типа напротив торца распределительного вала. Измерить величину люфта, перемещая распределительный вал в осевом направлении.

Стандартное значение осевого люфта распределительного вала: 0.065-0.169 мм.

Предельно допустимое значение: 0.2 мм.

Если полученное значение превышает предельно допустимое, заменить распределительный вал и повторить измерение.

Если осевой люфт после замены распределительного вала по-прежнему слишком велик, заменить головку блока цилиндров.

Визуальная проверка толкателей клапанов

Проверить боковины толкателей на наличие следов износа или повреждений. При обнаружении любых дефектов заменить толкатели новыми.

Визуальная проверка регулировочных прокладок

Проверить поверхности контакта с кулачком распредвала и поверхности скольжения на наличие износа и царапин. Заменить деталь новой при обнаружении любых дефектов.

Проверка зазора между толкателем клапана и гнездом в головке блока цилиндров

1. Измерить наружный диаметр толкателя клапана микрометром.

Стандартное значение: 34.450-34.465 мм.

2. Измерить внутренний диаметр гнезда под толкатель в головке блока цилиндров при помощи микрометра с нутромером.

Стандартное значение: 34.495-34.515 мм.

3. Вычислить величину зазора между толкателем клапана и гнездом:

Зазор = Диаметр гнезда под толкатель — Наружный диаметр толкателя клапана.

Стандартное значение зазора: 0.030-0.065 мм.

4. Если полученное значение не соответствует норме, проверить соответствие параметров толкателя и гнезда в головке блока цилиндров спецификации и заменить толкатель клапана и/ или головку блока цилиндров.

1. Установить толкатели клапанов с регулировочными прокладками:

Примечание Убедиться в том, что все толкатели с регулировочными прокладками установлены на те же места, которые они занимали до снятия.

2. Установить распределительные валы.

Примечание Для установки распределительного вала на свое место ориентироваться по меткам, нанесенным при снятии. Расположить шпонки распределительных валов в положении, показанном на рисунке.

3. Установить кронштейны распределительных валов.

Примечание • При установке ориентироваться по номерам шеек распредвала, нанесенным на верхней стороне кронштейнов. • Кронштейны распределительных валов должны быть установлены таким образом, чтобы глядя со стороны выпускного коллектора (левая сторона двигателя) можно было правильно прочесть номера шеек на кронштейнах. • Поместить маслоотражатель на верхнюю поверхность кронштейна распределительных валов №1 и затянуть вместе с кронштейном.

4. Затянуть болты крепления в указанной на рисунке последовательности:

• Затянуть болты моментом 1014 Н-м.

Примечание Убедиться в том, что упорная часть распределительного вала правильно установлена в головке блока цилиндров.

• Затянуть болты моментом 2023 Н-м.

5. Установить шестерни распределительных валов:

• Совместить установочные метки и установить промежуточную шестерню и шестерни распределительных валов как показано на рисунке.

• Затянуть болты крепления шестерен распределительных валов, удерживая распределительный вал за шестигранную часть.

6. Установить приводную цепь с относящимися к ней частями и крышку приводной цепи.

7. После установки приводной цепи проверить и отрегулировать зазоры в клапанах перед установкой отводящего трубопровода.

8. Установить все остающиеся части в порядке, обратном снятию.

Примечание Нанести свежее моторное масло. Заменять деталь новой после каждого снятия. Нанести оригинальный герметик или эквивалентный.

О газораспределительных механизмах карбюраторных двухтактных двигателей см. Двухтактный двигатель

Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование.

Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками. В противном случае статья может быть выставлена на удаление. (21 января 2018)

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм, обеспечивающий впуск топливно-воздушной смеси и выпуск отработанных газов из цилиндров. Может иметь как фиксированные фазы газораспределения, так и регулируемые, в зависимости от частоты вращения коленвала и других факторов.

Разрез по цилиндру двигателя с двухвальным ГРМ типа DOHC

Чаще всего состоит из распределительного вала или нескольких валов привода распределительного вала, коромысел, пружин, клапанов, поршней и коленчатого вала. В некоторых конструкциях система распределения представлена вращающимися или качающимися распределительными гильзами или золотниками.

Влияние выбранных фаз газораспределения на наполнение

Классификация механизмов газораспределения производится в зависимости от того, каким образом в них осуществляется управление впуском и выпуском. Обычно выделяют четыре типа механизмов управления впуском и выпуском:

С поршневым управлением газораспределения

Цикл работы двухтактного двигателя. Слева направо: продувка, сжатие, воспламенение, рабочий ход. Газообмен происходит через впускные и выпускные окна, открываемые и закрываемые самим поршнем.

Механизм газораспределения с поршневым управлением впуском и выпуском (он же — оконный газораспределительный механизм) применяется на двухтактных двигателях с щелевой продувкой. В нём фазы газораспределения задаются за счёт осуществляемого непосредственно поршнем открытия и закрытия окон в стенке цилиндра.

Впускное окно обычно открывается при положении коленчатого вала, в котором поршень не доходит 40-60° до нижней мёртвой точки (по углу поворота коленвала), а закрывается спустя 40-60° после её прохождения, что даёт достаточно узкую фазу впуска — не более 130—140°. На высокофорсированных спортивных моторах открытие впускного окна может производиться за 65-70° до НМТ, что расширяет фазу впуска, но при этом работа двигателя на малых и средних оборотах становится неустойчивой, значительно увеличивается непроизводительный расход топлива из-за обратного выброса топливной смеси в атмосферу.

Выпускное окно открывается примерно за 80-85° до достижения поршнем нижней мёртвой точки, а закрывается спустя 80-85° после её прохождения, что даёт длительность фазы выпуска около 160—165°. Фаза продувки имеет длительность около 110—125°.

Симметричность фаз газораспределения при поршневом управлении впуском и выпуском обусловлена тем, что взаимное расположение поршня и окон в стенке цилиндра одинаково как при ходе вверх, так и при ходе вниз. Это является недостатком, поскольку для оптимальной работы двигателя как минимум фаза впуска должна быть асимметрична, что при чистом поршневом управлении газораспределением недостижимо. Для получения таких характеристик в малых двухтактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой используются золотниковое газораспределение или лепестковый клапан на впуске (см. ниже).

В двухтактных двигателях большого объёма (тепловозные, морские, авиационные, танковые) либо на один цилиндр два поршня, движущихся навстречу друг другу, один из которых открывает впускные окна, а второй — выпускные (прямоточная продувка), либо через окна в стенке цилиндра производится только впуск, а выпуск осуществляется с помощью клапана в головке цилиндров (клапанно-щелевая продувка), при этом также достигается более оптимальная продувка.