Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы — полезные статьи на Автодромо

1. Устройство клапанов:

Клапаны двигателя состоят из штока и головки. Головки бывают плоскими, выпуклыми или колоколообразными. Головка имеет цилиндрическую полосу (около 2 мм) и уплотнительную фаску 45″ или 30″. Цилиндрическая полоса позволяет, с одной стороны, сохранить основной диаметр клапанов при шлифовании уплотнительной фаски и тем самым предотвратить деформацию.

Впускной клапан имеет больший диаметр, чем выпускной, что способствует лучшему наполнению цилиндра в клапанах с плоской головкой и уплотнительными фасками под углом 45. Выпускные клапаны имеют выпуклую головку, напоминающую шар.

Это улучшает отток выхлопных газов из цилиндров и повышает прочность и жесткость клапана. Направляющие в головке и стержне делаются под углом от 10 до 30 градусов. На верхнем конце стержня клапана делаются пазы конической, цилиндрической или специальной формы, в зависимости от принятого способа крепления пружины к устройству. Для снижения тепловой нагрузки на разрывные клапаны в ряде двигателей применяется натриевое охлаждение. Для этого клапан делают полым, а образовавшуюся полость наполовину заполняют натрием с температурой плавления 100 С. При работе двигателя натрий плавится и передает тепло от горячей головки к более холодному штоку.

Газораспределительный механизм — клапанная группа

2. Подсоединение клапана к его пружине:

Это очень разнообразная конструкция, но наиболее распространенной является конструкция с полуконусом. Два полуконуса, которые входят в каналы внутри клапана и прижимаются тарелкой к пружине. Это соединение между пружиной и клапаном.

3. Расположение седла клапана:

В современных двигателях выхлопные седла изготавливаются отдельно от головок цилиндров. Если головка цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава, такие седла могут использоваться для присосок. Если седло чугунное, оно встраивается прямо в него. Конструкция состоит из седла с канавками на наружной поверхности, которые при нажатии заполняются материалом головки цилиндров, седла на головке цилиндров и прикрепленного к нему передаточного стержня. Зажатие может также осуществляться не только нажатием, но и покачиванием седла. Рабочая поверхность седла должна быть обработана так, чтобы иметь тот же угол, что и уплотнительная фаска головки при закрытом клапане. Для этой цели седла обрабатываются инструментами с углами заточки 15 не, 45 q и 75%.

4. Расположение направляющих клапана:

Существует большое разнообразие конструкций направляющих. Обычно используются направляющие с гладкой наружной поверхностью, изготовленные на бесцентровом слесарном станке. Направляющие с внешним удерживающим ремнем легче закрепить, но сложнее изготовить. Для этого требуется изготовление ограничительного кольца в канале направляющей. Направляющие выпускных клапанов чаще всего используются для защиты их от окисляющего воздействия горячего потока выхлопных газов. В этом случае в выпускном канале головки блока цилиндров изготавливают более длинные направляющие. За счет уменьшения расстояния между направляющей и головкой клапана отверстие в направляющей, проходящее через верхнюю часть корпуса, сужается или расширяется.

Газораспределительный механизм — клапанная группа

5. Устройство рессор:

Цилиндрические пружины с постоянным шагом наиболее распространены в современных двигателях. Для формирования опорных поверхностей концы витков пружины сводятся вместе, пока они не упрутся друг в друга и не будут притерты к плоскостям. Концы витков опираются с одной стороны на пластину, а с другой — на блок. Если существует опасность резонанса, клапанные пружины изготавливаются с переменным шагом. Вращение происходит от одного конца пружины к другому, а также в обоих направлениях. При открытии клапана соседние витки приходят в соприкосновение, в результате чего увеличивается количество рабочих и свободных колебаний пружины. Это исключает возможность резонанса. Используются также конические пружины, собственная частота которых изменяется в зависимости от длины.

6. Материалы для изготовления элементов клапанной группы:

• Клапаны — всасывающие клапаны изготавливаются из хрома (40x), хромоникеля (40XN) и других легированных сталей. Выпускные клапаны изготовлены из жаропрочных сталей с повышенным содержанием хрома, никеля и других легирующих металлов: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА.
• Седла клапана — используются жаропрочные стали, легированный чугун, алюминиевая бронза или металлокерамика.
• Направляющие клапана — сложные условия, в которых они работают, для изготовления и требуют использования материалов с высокой термической и износостойкостью и хорошей теплопроводностью, таких как серый перлитный чугун и алюминиевая бронза.
• Пружины — изготавливаются путем намотки проволоки из стомы пружины, например, 65G, 60C2A, 50HFA.

Работа клапанной группы:

1. Механизм синхронизации:

Кинематически связанный и движущийся синхронно с коленчатым валом механизм ГРМ. Впускные отверстия каждого отдельного цилиндра уплотняются и закрываются ремнем ГРМ. как происходит газообмен в цилиндрах.

Сейчас читают:  Кузовные размеры и ссылки на них | Автомобиль мечты

2 Действие привода ГРМ:

Привод ГРМ зависит от расположения распределительного вала.
• С нижним валом — сквозные цилиндрические шестерни для более плавной работы выполнены с наклонными зубьями, а для бесшумной работы зубчатое кольцо выполнено из текстолита. Паразитная передача или цепь используется для обеспечения привода на большее расстояние.
• С верхним валом — роликовой цепью. Относительно низкий уровень шума, простая конструкция, небольшая масса, но схема изнашивается и растягивается. Через зубчатый ремень на неопреновой основе, армированный стальной проволокой и покрытый износостойким нейлоновым слоем. Простая конструкция, бесшумная работа.

Газораспределительный механизм — клапанная группа

3. Схема газораспределения:

Общее сечение потока, предоставляемое для прохождения газов через клапан, зависит от времени открытия. В четырехтактных двигателях для тактов впуска и выпуска предусмотрен один ход поршня, соответствующий повороту коленчатого вала на 180. Однако опыт показывает, что для лучшего наполнения и продувки цилиндра необходимо, чтобы продолжительность процессов опорожнения была больше.

Моменты открытия и закрытия клапанов выражаются в углах поворота коленчатого вала и называются фазами газораспределения. Для большей надежности эти фазы выполнены в виде круговых диаграмм (рис. 1).
Всасывающий клапан обычно открывается с углом обгона φ1 = 5˚ — 30˚ до того, как поршень достигает верхней мертвой точки. Это обеспечивает определенное поперечное сечение клапана в самом начале такта наполнения и, таким образом, улучшает наполнение цилиндра. Закрытие всасывающего клапана выполняется с углом задержки φ2 = 30˚ — 90˚ после прохождения поршнем нижней мертвой точки. Задержка закрытия впускного клапана позволяет использовать скорость всасываемой свежей топливной смеси для улучшения заправки и, следовательно, увеличения мощности двигателя.
Открытие выпускного клапана производится с углом обгона φ3 = 40˚ — 80˚, т.е. в конце хода, когда давление в газах цилиндра относительно высокое (0,4 — 0,5 МПа). Интенсивный выброс газового баллона, начатый при этом давлении, приводит к быстрому падению давлений и их температуры, что значительно снижает работу по вытеснению рабочих газов. Выпускной клапан закрывается с углом задержки φ4 = 5˚ — 45˚. Эта задержка обеспечивает хорошую очистку камеры сгорания от выхлопных газов.

Газораспределительный механизм — клапанная группа

Диагностика, обслуживание, ремонт:

1. Диагностика

Диагностические признаки

  • Пониженная мощность двигателя внутреннего сгорания:
  • Уменьшенный зазор;
  • Неполное прилегание клапанов;
  • Заклинивание клапанов.
    • Повышенный расход топлива:
  • Уменьшенный зазор между клапанами и подъемниками;
  • Неполное прилегание клапанов;
  • Заклинивание клапанов.
    Износ в двигателях внутреннего сгорания:
  • Износ распредвалов;
  • вскрытие кулачков распредвала;
  • Увеличенный зазор между стержнями клапанов и их втулками;
  • Большой зазор между клапанами и подъемниками;
  • перелом, нарушение эластичности пружин клапана.
    • Низкий показатель давления:
  • Седла клапанов мягкие;
  • Мягкая или сломанная пружина клапана;
  • Прогоревший клапан;
  • сгоревшая или порванная прокладка головки блока цилиндров;
  • Неотрегулированный тепловой зазор.
    • Высокий показатель давления.
  • Уменьшена высота головы;

Методы диагностики грм :

Измерение давления в цилиндре во время сжатия. Во время измерения должны быть соблюдены следующие условия: Двигатель внутреннего сгорания должен быть нагрет до рабочей температуры; свечи зажигания должны быть извлечены. Центральный провод индукционной катушки должен быть смазан маслом, а дроссельная или воздушная заслонка должна быть открыта! В качестве компрессора используются обычные воздуходувки. Между отдельными цилиндрами не должно быть разницы в 5%.

2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:

Тепловой зазор проверяется и регулируется с помощью толщиномеров в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя. Если толщиномер с толщиной, соответствующей нормальному зазору, проходит свободно. При регулировке зазора удерживайте отверткой крепление контргайки и ослабьте пружину, чтобы установить требуемый зазор. Затем контргайка затягивается.

Газораспределительный механизм — клапанная группа
Замена клапанов двигателья автомобиля

3. Ремонт клапанной группы:

Ремонт клапанов — основные неисправности: износ и выгорание конической рабочей поверхности, разрушение штоков. Если головки прогорели или треснули, клапаны отбраковывают. Погнутые стержни клапанов выпрямляют на ручном прессе. Изношенные стержни клапанов восстанавливают хромированием или железнением, а затем шлифуют до номинального размера. Изношенные поверхности головки клапана шлифуются. Клапаны притираются к седлам абразивными пастами. Проверяют, наливая керосин на откидные клапаны, если не течет — шлифовка хорошая. Пружины клапанов не восстанавливают, а заменяют новыми.

Вопросы и ответы:

Головка блока цилиндров содержит компоненты механизма ГРМ. К ней относятся коромысла, клапаны и постель распределительного вала.

На которую накладывается фаза газораспределения двигателя. Эта система следит за своевременной подачей свежей воздушно-топливной смеси и выпуском отработавших газов. В зависимости от модификации можно изменять фазы газораспределения.

В современных двигателях внутреннего сгорания механизм ГРМ находится в головке блока цилиндров, которая расположена над блоком цилиндров.

Назначение и принцип работы

В двигателе внутреннего сгорания используются четыре такта, которые преобразуют тепловую энергию, образующуюся при сгорании топливно-воздушной смеси, в механическую работу. Все это происходит в цилиндрах, где клапаны и поршни синхронно меняют свое положение относительно друг друга.

Сейчас читают:  Что такое ремень грм в автомобиле: для чего он нужен, за что отвечает, как выглядит, признаки замены, схема

Возвратно-поступательное движение поршней обеспечивается стартером определенного типа, а затем механической силой от него. Поэтому эта группа называется шатунно-поршневой.

Что заставляет клапаны двигаться Здесь мы подходим к сути нашего вопроса. Конструкторы разработали систему узлов и деталей, которые взаимодействуют друг с другом с единственной целью — заставить клапаны двигаться. Система синхронизации относится к общей системе, которая обозначается общим термином RG.

Причем клапаны должны не просто двигаться, а в определенном порядке. Поочередно (а иногда и одновременно) открываться или захлопываться один перед другим — для подачи топлива и выхлопных газов;

Для обеспечения правильной работы клапанной группы (впускных и выпускных клапанов) используется система узлов и деталей в виде системы ГРМ. Движение поршней коленчатого вала должно совпадать с движением впускного механизма, если клапанная группа ГРМ работает синхронно.

Это необходимо для предотвращения столкновения клапанов и поршней (они могут столкнуться друг с другом при рассинхронизации), а также для соблюдения основного принципа работы двигателя — его четырех тактов в одном цилиндре.

Как она функционирует? Работа коленчатого вала или коленчатого вала напрямую влияет на то, как работает система изменения фаз газораспределения. Привод ГРМ присутствует в подавляющем большинстве двигателей внутреннего сгорания. Он передает определенное усилие и крутящий момент от коленчатого вала к распределительному валу (или, в некоторых конструкциях, от нескольких валов одновременно).

Другими словами, коленчатый вал вращается и передает усилие на привод. Он взаимодействует с компонентами клапанной группы, которые заставляют двигаться впускные и выпускные каналы. В теории и прототипах существуют и другие схемы, но их суть не только во вторичности привода ГРМ (два вала).

Резюме. Система ГРМ необходима для поддержания работы двигателя. Основу системы ГРМ составляет взаимодействие с компонентами системы. Ниже рассказывается о каждом компоненте системы ГРМ, о том, как он работает и для чего он нужен.

Привод распределительного вала

https://www.youtube.com/watch?v=AA81dQadz4A

Особенности привода распределительного вала показаны на рисунке 3. Привод распределительного вала осуществляется с помощью зубчатого шкива 4 и ремня 5, которые прикреплены к коленчатому валу двигателя на рисунке 3.

Зубчатый ремень на резиновой основе с армированием из стекловолокна. Зубья ремня имеют трапециевидную форму. Ремень натягивается с помощью натяжного ролика 3, который закреплен на кронштейне 6. При ослаблении двух болтов крепления кронштейна натяжные ролики пружины 7 регулируют натяжение ремня. Для закрытия привода распределительного вала используются пластмассовые крышки.

Механизм ГРМ двигателя, показанный на рисунке 4 (рис. 4), состоит из распределительного вала 2 с двумя корпусами подшипников 1 и привода.

Используется чугунный распределительный вал. Эксцентрик для привода топливного насоса расположен на задней части вала 2. Корпуса распределительных валов изготовлены из литого алюминиевого сплава. Передний корпус содержит три нижние половины, а второй корпус содержит две верхние половины шеек распределительного вала.

Имеется четыре стальных цилиндрических толкателя клапанов. Они передают усилия от кулачков распределительного вала на клапаны. На верхней части толкателей расположено гнездо для установки регулировочной шайбы. Стальные плоские регулировочные шайбы 3 расположены на расстоянии 0,05 мм друг от друга.

Тепловой зазор между кулачком распределительного вала и пружиной регулируется подбором толщины шайб. Клапаны 7 (впускной, выпускной) изготавливаются по-разному и имеют разную конструкцию. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного.

Для его изготовления использовалась хромоникельмолибденовая сталь. Впускной клапан представляет собой композитную конструкцию из двух частей, которые были сварены вместе. Шток изготовлен из другого сплава, а головка клапана — из жаропрочной хром-никель-марганцевой стали. Чугунные направляющие втулки шести клапанов запрессованы на место и удерживаются стопорными кольцами.

Пружины 5 (наружная, внутренняя) прижимаются к седлу и препятствуют сходу клапана. Их использование исключает возникновение резонансных колебаний деталей.

Распределительный вал приводится в движение ремнем 12 от коленчатого вала через установленный на нем зубчатый шкив 11. Ремень зубчатый, резиновый. Он армирован стекловолокном.

Форма зубьев ремня полукруглая. Ролик 10, вращающийся вокруг эксцентриковой оси 13 и удерживающий ремень в головке цилиндра, натягивает его. Натяжение ремня изменяется при повороте эксцентриковой оси относительно шпильки.

При вращении распределительного вала его кулачок наезжает на шайбу 3, толкает ее и тянет за собой. Толкатель воздействует на шток клапана 7, преодолевает сопротивление пружин 5 и открывает его. При повороте кулачок сходит с толкателя, который под действием пружин 5 возвращается в исходное положение, закрывая клапан.

Ременной привод грм

Ременные приводы — это первая разновидность ременного привода ГРМ. Кроме того, смысл названия связан с зубчатым ремнем. Схема привода показана ниже. Распределительный и коленчатый валы имеют шкивы или зубчатые шестерни.

На них натянуты ремни, обеспечивающие устойчивое соединение и передающие определенный крутящий момент непосредственно от коленчатого вала к распределительному валу. Коленчатый вал вращается, вращается его звездочка или шкив.

Сейчас читают:  Регулировка клапанов Рено Логан 1,6 и 1,4 8 или 16 клапанов

Два решения, если используется клиновой или поликлиновой ремень, заключаются в установке шкива и звездочки в сопряжении с зубьями ремня. Зубья зубчатого ремня имеют разный профиль, это следует учитывать при замене ремня.

Помимо ремня, ременной привод ГРМ включает в себя дополнительные компоненты — ролики (двух типов, первый поддерживающий и второй натяжной). Опорные ролики отвечают за позиционирование, проще говоря — положение ремня относительно других компонентов ГРМ и кассеты.

Возможны как несоосность клапанов, так и неисправности ременного привода, как и в случае с червячной или цепной передачей. Когда поршни двигаются, а клапаны остаются на месте из-за разрыва ремня ГРМ, могут возникнуть самые серьезные проблемы.

Поршни могут погнуться или быть пробиты, если в клапанах отсутствуют ответные отверстия. Все это происходит в результате износа. Существуют и другие факторы, вызывающие деформацию, в зависимости от тяжести повреждения ремня ГРМ.

Что делать, если вы попали в беду? Вам необходимо найти автосервисный центр в Казани, где можно пройти техническое обслуживание. Каждый производитель автомобилей указывает необходимость проверки привода ремня ГРМ при плановом техническом обслуживании и при замене ремня, в зависимости от того, что произойдет позже.

Возможно, и внеплановая, внеочередная замена. Для начала найдите на нашем портале автомагазин, где можно купить ремень ГРМ. Один из советов — купить комплект ремня, то есть заменить его вместе с опорными роликами и натяжителем.

Небольшое отступление Вы упустили одну важную деталь, потому что не знали о ней. Конструкция некоторых двигателей внутреннего сгорания позволяет приводу ГРМ управлять рядом сопрягаемых систем в дополнение к передаче крутящего момента между валами (распредвалом и коленвалом).

Насос системы охлаждения (водяной насос), иногда масляный насос системы смазки, а также ряд других насосов — все они управляются приводом ремня ГРМ. Иногда встречаются схемы с участием водяного насоса.

Поэтому желательно использовать не только ремкомплект с опорными и натяжными роликами или звездочками. На ряде двигателей отечественного производства, особенно отечественных. Поэтому его приходится менять.

Цепной привод грм

Цепной тип привода системы ГРМ, как следует из названия. Зубчатые шестерни, также известные как звездочки, используются для соединения распределительного и коленчатого валов. На них надета цепь.

Цепь включается при повороте коленчатого вала, который находится в центре механизма.

Цепи могут быть втулочными, роликовыми или зубчатыми. Кроме того, существуют различия в количестве рядов. Например, однорядные цепи бывают с общим количеством рядов 4 или 6.

Сломанные натяжители и сама цепь являются основными проблемами в этом сценарии. Цепь способна закоротить и перескочить через один или несколько зубьев (звездочек). В результате этого возникает неучтенное время, что иногда приводит к серьезным неисправностям.

Цепи с одним рядом могут обрываться. Обрыв или повреждение однорядной цепи — это как минимум неисправность синхронизатора и основной рамы, если обрыв (разрыв) одной ветви не имеет серьезных последствий.

Большое влияние оказывают характеристики самого двигателя. В некоторых двигателях из-за чрезвычайно высокой инерции порвавшаяся цепь может разрушить половину навесного оборудования еще до того, как водитель обернется. Лучше не заглядывать под капот, если вам не терпится.

При каждом обслуживании рекомендуется проверять состояние привода цепи ГРМ (это, конечно, сложно, и иногда приходится разбирать всю цепь), и если она однорядная — ее лучше вывести из строя.

При обнаружении неисправностей поврежденные компоненты цепного привода заменяются. Существует одно правило, а точнее, рекомендация. Если требуется замена цепи привода ГРМ, лучше приобрести ремонтный комплект.

Прежде всего, это более выгодно. Да и ремонт двигателя обходится дороже, чем капитальный ремонт. Ведь есть такая вещь: если вы не можете отремонтировать сам двигатель (или его блок), то вам придется покупать либо новый мотор, либо переделывать его. Так оно и есть.

В Казани обращайтесь в наш автосалон на сайте newlogan.ru, выбирайте автосервис и проходите ТО вовремя «Неубиваемые» цепи ГРМ, которые могут отходить 200-300 тысяч без проблем, уже прошли.

Закладка Постоянная ссылка.
1 ЗвездаНельзя так писать о ЛоганеЧто-то о новом Логане так себе написаноЛоган - супер машинаРено Логан лучше всех! (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...