Коромысло в двигателе
Коромысло клапана двигателя СМД
Коромысло клапана (дет. № СМД1-0609-1, рис. 63) двигателей СМД всех модификаций изготавливают из стали 45 Л-Ш по ГОСТ 977-53.
Поверхность бойка закаливают ТВЧ на глубину 2— 5 мм. Твердость поверхности бойка должна быть не менее НRС 50, а твердость остальных поверхностей — НВ 170-217.
Дефекты, при которых коромысло клапана подлежит восстановлению, следующие:
1) износ поверхности бойка по высоте 1,5 мм и более;
2) износ отверстия под втулку до диаметра более 28,06 мм;
3) износ или повреждение резьбы.
При наличии трещин и изломов коромысло клапана выбраковывают.
Восстановление поверхности бойка.
При износе поверхности бойка менее 1,5 мм по высоте поверхность, сопрягающуюся с торцом клапана, шлифуют на стенке для шлифования фасок клапанов (СШК-3) до выведения следов износа с обеспечением общей высоты бойка в пределах 13-0,15 мм.
Примечание. Шлифование бойка производят после окончательной обработки отверстия под ось коромысел.
При износе поверхности бойка более 1,5 мм по высоте поверхность, сопрягающуюся с торцом клапана, наплавляют до высоты 15,5 мм электродом Т-590 или ЭНР-62 диаметром 3 мм с последующей обработкой на плавленной поверхности до нормального размера—14,5-0,12 мм. Поверхность бойка должна быть чистой, гладкой, без трещин и раковин.
Твердость наплавленной поверхности бойка должна быть не менее HRC 50.
Цилиндриче с к а я поверхность бойка должна быть параллельна образующей отверстия под ось коромысел с точностью 0,05 мм, что проверяется специальным приспособлением (рис. 64).
При потере натяга в соединении втулка — коромысло отверстие под втулку диаметром 28 мм в коромысле разворачивают до диаметра 28,5+0,033мм и устанавливают ремонтную втулку, которая имеет увеличенный наружный диаметр 28,5 +0,050 +0,095мм. Материал ремонтной втулки — чугун СЧ 21-40 или СЧ 15-32.
Восстановление резьбы.
Конец коромысла с резьбой нагревают до температуры 900—950° и производят осадку до диаметра отверстия 7,5 мм. Затем отверстие рассверливают до диаметра 8,9 мм и нарезают резьбу М10?1 кл. 2.
Восстанавливать резьбовое отверстие в коромысле клапана можно также путем нарезания резьбы ремонтного размера. Для этого рассверливают резьбовое отверстие М10 до диаметра 10,9 мм, в котором нарезают резьбу М12?1 кл. 2.
При нарезании резьбы ремонтного размера в коромысле клапана изготавливают из стали 20 регулировочный винт (рис. 65) и контргайку с увеличенной резьбой.
Сферическую поверхность винта цементируют на глубину 0,5—0,9 мм и термически обрабатывают до твердости HRC 54. Биение сферической поверхности относительно среднего диаметра резьбы допускается не более 0,4 мм. Допускаемые отклонения на свободные размеры по 7-му классу точности. Острые кромки необходимо притупить.
В результате ремонта клапана (путем изменения его длины), а также ремонта головки цилиндров (с изменением положения фаски клапанных гнезд) и коромысла (с уменьшением высоты бойка) может нарушиться нормальная работа механизма декомпрессора вследствие увеличения зазора между верхней плоскостью бойка коромысла и лыской в валике декомпрессора. Номинальный зазор в этом соединении должен быть 3,07—4,1 мм.
Если зазор больше допустимого, его восстанавливают, подпиливая валик декомпрессора или наваривая его с последующей обработкой.
Коромысла клапанов механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания
Коромысла клапанов изготавливаются в виде одноплечих и двуплечих рычагов, предназначенных для передачи усилий от кулачка либо от кулачка через штангу непосредственно к клапану.
Двуплечие коромысла (5) [рис. 1, б)] клапанов используются в двигателях с нижним и средним [рис. 1, г)] расположением распределительных валов, а также при некоторых кинематических схемах с верхним валом [рис. 1, в)].
Рис. 1. Конструктивные схемы механизмов газораспределения.
а) – Механизм газораспределения с нижним расположением клапанов и распределительного вала;
б) – Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала;
в) – Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и распределительного вала;
г) – Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала в развале цилиндров V-образного двигателя;
1) – Клапан;
2) – Толкатель;
3) – Кулачок распределительного вала;
4) – Регулировочный болт (винт);
5) – Коромысло;
6) – Штанга;
7) – Маслоотражательный колпачок клапана;
8) – Тарелка пружины;
9) – Сухари.
Одноплечие коромысла клапанов, как правило, устанавливаются в двигателях с верхним расположением валов [рис. 2, в)].
Рис. 2. Конструктивные схемы приводов клапанов механизма газораспределения.
а) – Штанга толкателя;
б) – Коромысло клапана;
в) – Одноплечий рычаг с опорной стойкой в виде болта;
г) – Двуплечий рычаг с опорной стойкой в виде шпильки;
д) – Передача движения двум клапанам через траверсу;
1) – Верхний наконечник;
2) – Стержень;
3) – Нижний наконечник;
4) – Регулировочный винт;
5) – Контргайка;
6) – Коромысло;
7) – Втулка;
8) – Траверса;
9) – Направляющая стойка.
Стальные штампованные коромысла клапанов изготавливаются неравноплечими [рис. 2, б)], чтобы уменьшить ход толкателя и штанги, а также снизить силы инерции. В коротком плече выполнено резьбовое отверстие, куда ввёрнут регулировочный винт (4), предназначенный для установки требуемого теплового зазора в клапанном механизме. Данный винт от самовывёртывания удерживается посредством контргайки (5). Длинное плечо заканчивается бойком (сферическая поверхность), который опирается на стержень клапана. Сферические поверхности бойка и регулировочного винта подвергаются термообработке и шлифовке. В роли подшипников коромысел выступают бронзовые либо чугунные втулки (7).
Коромысла клапанов размещают на общем стальном валике (СМД-60, ЗМЗ-35, ЗИЛ-130, А-41, Д-240 и прочие) или на отдельных опорных стойках (Д-144, ЯМЗ, КамАЗ). Крепление стоек к головке цилиндров осуществляется посредством болтов либо шпилек. Иногда используются отдельные стойки в виде шпильки либо болта со сферическими опорами для одноплечих и двуплечих рычагов [рис. 2, в), г)]. В четырёхклапанных двигателях пара одноимённых клапанов чаще всего приводится в движение посредством связывающей траверсы, которая способна перемещаться непосредственно под воздействием кулачка от коромысла [рис. 2, д)]. Стержень траверсы при этом движется в направляющей стойке, закреплённой в головке цилиндра.
17*
Устройство деталей газораспределительного механизма
Какое назначение распределительного вала и как он устроен?
Распределительный вал (рис.21, а) служит для открытия клапанов 9 в соответствии с рабочим циклом двигателя. Изготовляется он из стали или специального чугуна. Опорные шейки и кулачки стальных валов закаляются токами высокой частоты; чугунные отбеливаются, что повышает их износостойкость.
Рис.21. Распределительный вал с шестерней привода: а – ЗИЛ-130; б – ГАЗ-53А.
На распределительном валу выполняются кулачки 6 и опорные шейки 4 с разным диаметром, что необходимо для установки вала на неразъемных подшипниках 8, которые запрессовываются в картер двигателя. На валу также выполнены винтовая шестерня 10 для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, эксцентрик 5 для привода топливного насоса. В передней части вала с помощью шпонки 7 и болта 13 с шайбой 14 жестко крепится косозубная шестерня 1, изготавливаемая из текстолита (двигатели автомобилей ГАЗ), чугуна (ЗИЛ), стали (КамАЗ). Эта шестерня находится в постоянном зацеплении с шестерней коленчатого вала (см. рис.16).
Так как в четырехтактных двигателях рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала, то за это время впускной и выпускной клапаны должны открыться по одному разу. Следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот, то есть вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала, что и обеспечивает передаточное отношение между ними 2:1. На обе шестерни наносят метки для установки фаз газораспределения (рис. 22).
Рис.22. Установочные метки на распределительных шестернях.
Между шестерней и валом устанавливают стальное распорное кольцо 3 (см. рис.21) и фланец 2, устраняющие осевое смещение распределительного вала, появляющееся из-за косых зубьев распределительных шестерен. Кулачкам при шлифовании придают небольшую конусность, что в сочетании со сферической поверхностью торца толкателя обеспечивает поворот толкателя при работе двигателя и уменьшает их износ.
Какие особенности устройства распределительного вала автомобиля ГАЗ-53А?
К особенностям устройства распределительного вала двигателя автомобиля ГАЗ-53А (см. рис.21, б) относится установка дополнительного выносного балансира 16, уравновешивающего силы инерции, вызванные наличием эксцентрика 15 привода топливного насоса. Эксцентрик и балансир крепятся болтом 13 с шайбой 14 совместно с шестерней привода распределительного вала.
Что устанавливается на переднем торце распределительного вала?
На переднем торце распределительного вала двигателей автомобилей ГАЗ-53А и ЗИЛ-130 устанавливается устройство для привода ротора пневмоцентробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Какое назначение толкателей, как они устроены?
Толкатели 12 (см. рис.21, а) служат для передачи усилия от кулачков распределительного вала к клапанам (при нижнем их расположении) или на штангу 11 и коромысло 17 (при нижнем расположении распределительного вала и верхнем расположении клапанов).
В двигателях с нижним расположением клапанов толкатель (рис.23, а) состоит из стержня 2, изготовленного вместе с опорной тарелкой 1, которой он опирается на кулачок. В верхнюю часть стержня ввернут регулировочный болт 5 с контргайкой 4. Кроме того, на стержне выполнены лыски 3 для удержания толкателя от вращения при регулировке зазора между стержнем клапана и толкателем.
В двигателях с верхним расположением клапанов толкатель (рис.23. б) обычно представляет собой металлический стакан, опирающийся днищем на кулачок распределительного вала. Толкатели перемещаются в направляющих, выполненных в стенках картера двигателя.
Рис.23. Толкатели и штанга: а – ГАЗ-52; б – ГАЗ-53, ЗИЛ-130; в – штанга ГАЗ-24, ГАЗ-53, ЗИЛ-130.
Какое назначение штанг и как они устроены?
Штанги (рис.23, в) передают усилия от толкателей на коромысла. Изготавливают из стальных или дюралюминиевых трубок со сферическими стальными наконечниками. Штанга нижним концом опирается на толкатель, а верхним – в сферическую выемку головки регулировочного винта коромысла.
Какое назначение коромысла и как оно устроено?
Коромысло 17 (см. рис.21, а) передает усилие от штанги на стержень клапана. Изготавливают в виде двуплечего рычага, свободно установленного на пустотелую ось, жестко закрепленную на головке блока цилиндров с помощью стоек. Короткое плечо коромысла через регулировочный болт упирается в штангу, длинное – в стержень клапана. Разная длина плеч коромысла позволяет получить небольшую высоту хода толкателя и штанги и обеспечивает их бесшумную работу при повышенном сроке службы.
Коромысла изготавливают из стали или чугуна. Для уменьшения трения между осью и коромыслом в последнее запрессовывают бронзовые втулки. Для удержания коромысел на оси в заданном положении между ними установлены дистанционные втулки и распорные пружины.
Какое назначение клапанов и как они устроены?
Клапан открывает отверстие для впуска горючей смеси или воздуха в цилиндр двигателя или отверстие для выпуска, отработавших газов из цилиндра. Состоит он (рис.24, а) из тарелки 1 и стержня 3 с кольцевой выточкой 7. Тарелка клапана имеет рабочую фаску 11, выполненную под углом 45° или 30°. Этой фаской клапан плотно садится в гнездо 2 с такой же фаской. Рабочие фаски клапана тщательно притирают с тем, чтобы обеспечить герметичность посадки в гнезде. Притирку производят притирочной пастой ГОИ или иной специальной пастой. Для притирки клапана на его тарелке выполняется канавка для установки притирочного инструмента.
Рис.24. Клапан с пружиной и устройством для его проворачивания: а – ГАЗ-53А; б – ЗИЛ-130.
Тарелку и гнездо выпускного клапана изготавливают из жаропрочного материала, впускного – из хромистой стали. Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью или воздухом на большинстве двигателей тарелки впускных клапанов имеют больший диаметр, чем выпускных.
Клапан удерживается в закрытом положении пружиной 8 с переменным шагом, которая одним концом упирается в упорную шайбу 12 или тело блока, а другим закрепляется на стержне клапана с помощью сухариков 9. Они буртиками входят в кольцевую выточку 7 на стержне клапана. Сухарики наружной конической поверхностью устанавливают во втулку 10 с внутренней конической поверхностью, втулку 10 – в опорную шайбу 11, в которую упирается пружина 8.
На двигателях автомобилей КамАЗ и некоторых других устанавливают по две пружины с противоположным направлением витков с тем, чтобы предотвратить вибрацию клапана. На стержень впускного клапана одевают резиновый колпачок 6, предотвращающий попадание масла в камеру сгорания. На двигателях ЗИЛ-130 и некоторых других верхняя часть стержня выпускного клапана выполняется пустотелой и заполняется натрием, который при нагревании плавится и эффективно охлаждает клапан путем переноса теплоты от головки к стержню и далее через направляющую втулку 4 к головке или блоку цилиндров. Направляющая втулка клапана удерживается в головке блока замочным кольцом 5.
Как устроено приспособление для проворачивания клапана?
С целью уменьшения подгорания посадочных фасок выпускных клапанов в некоторых двигателях устанавливают специальные приспособления для проворачивания клапана вокруг своей оси. В двигателе автомобиля ЗИЛ-130 это устройство (рис.24. б) состоит из корпуса 14, в наклонных канавках 20 которого установлены пять шариков 15 с возвратными пружинами 16. Над шариками находится дисковая пружина 17, опорная шайба 18 и замочное кольцо 19. Корпус устанавливают на направляющей втулке клапана. На опорную шайбу опирается рабочая пружина 8.
При закрытом клапане давление рабочей пружины невелико, дисковая пружина 17 не опирается на шарики и они под воздействием возвратных пружин 16 отжаты в крайнее положение.
Когда клапан открывается, рабочая пружина сжимается и давление на дисковую пружину 17 увеличивается. Она, прогибаясь, воздействует на шарики, которые под нагрузкой перемешаются в углубление канавок 20, вызывая поворот дисковой пружины и опорной шайбы 18, а вместе с ней и всего клапана с пружиной.
При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина 17 возвращается в исходное положение, шарики освобождаются и под давлением пружин 16 закатываются в первоначальное положение.
На двигателях автомобилей ГАЗ-53А и других клапан проворачивается за счет установки промежуточной конической втулки между сухариками и упорной шайбой. Это происходит потому, что конические поверхности сухариков и втулки не совпадают по всей площади. В таблице 4 приведены краткие сведения о параметрах двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320.
4. Краткие сведения о двигателях
| Наименование | Двигатели автомобилей | |||
| ГАЗ-24 «Волга» | ГАЗ-53А | ЗИЛ-130 | КамАЗ-5320 | |
| Тип двигателя | Рядный карбюраторный | V-образный карбюраторный | V-образный дизельный | |
| Количество цилиндров | 4 | 8 | 8 | 8 |
| Максимальная мощность, кВт | 70 | 85 | 110 | 154 |
| Частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности об/мин | 4500 | 3200 | 3200 | 2600 |
| Максимальный крутящий момент, Н·м | 186 | 284 | 401 | 637 |
| Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, об/мин | 2200—2400 | 2000—2200 | 1800—2000 | 1400—1700 |
| Диаметр цилиндра, мм | 92 | 92 | 100 | 120 |
| Ход поршня, мм | 92 | 80 | 95 | 120 |
| Литраж двигателя, л | 2,445 | 4,25 | 6,00 | 10,85 |
| Степень сжатия | 8,2 | 6,7 | 6,5 | 17 |
| Порядок работы цилиндров | 1-2-4-3 | 1-5-4-2-6-3-7-8 | ||
| Масса двигателя с оборудованием и сцеплением, кг | 179 | 256 | 500 | 830 |
*** Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Газораспределительный механизм»
газораспределительный механизм, клапан, коромысло, распределительный вал, штанга
Смотрите также:
ШТАНГИ И КОРОМЫСЛА
При верхнем расположении клапанов и нижнем распределительном вале движение от распределительного вала 1 передается толкателю 2, а от него через штангу 3 и рычаг (коромысло) 4 клапану 5.
Штанги механизма газораспределения должны хорошо сопротивляться продольному изгибу. Для уменьшения инерции штанги делают трубчатыми. В верхнюю часть штанги вставляют наконечник со сферической головкой или гнездом, который соединяется с коромыслом, нижняя часть штанги имеет сферическую форму.
Устройство для регулировки зазора располагают в месте соединения штанги с коромыслом. В левой части коромысла, связанного со штангой, установлен регулировочный винт 6 с прорезью для отвертки и со сферической опорой 7. Регулировочный винт закрепляется в требуемом положении контргайкой. В некоторых конструкциях регулировочный винт, устанавливаемый на другом конце коромысла, воздействует непосредственно на стержень клапана.
Коромысло служит для передачи усилий от штанги к стержню клапана.
Коромысло обычно делают двуплечим: один конец его соединяется со штангой, а другой — опирается на стержень клапана. Ось обычно неподвижна, а коромысла вращаются на ней на втулках или, реже, на игольчатых подшипниках. Внутренняя полость оси используется для подвода масла коромыслу. Иногда делают отдельные оси для коромысел каждого цилиндра, что упрощает монтаж и демонтаж деталей, расположенных в головке цилиндров.
Плечи коромысла, как правило, неодинаковы. Отношение длины плеча 1К со стороны клапана к длине плеча 1Т со стороны толкателя находятся в пределах lKllT= 1,2 — f — 1,8 . При этом уменьшается высота подъема толкателя и штанги и, следовательно, их ускорения и силы инерции.
При расположении распределительного вала в головке цилиндровотпадает необходимость втолкателяхиштангах.Вэтом случае движение от распределительного вала к клапанам передается непосредственно или через рычаг.
Для обеспечения плотного закрытия клапана между концом его стержня и тыльной стороной кулачка или коромысла должен быть зазор. С уменьшением температуры двигателя этот зазор изменяется различно и зависит от взаимного расположения клапанов и распределительных валов, материалов, а также конструкций клапанов и связанных с ними деталей.
При нижнем расположении клапанов зазор в холодном двигателе больше, чем во время работы, так как клапан удлиняется значительно больше, чем блок цилиндра. При верхнем расположении клапанов и нижнем расположении распределительного вала зазор в холодном состоянии двигателя меньше, чем в горячем. Это объясняется тем, что удлинение стержня клапана при наличии рычага не может компенсировать удлинение головки цилиндров. При верхнем расположении клапанов и верхнем расположении распределительного вала зазор в холодном состоянии двигателя больше, чем в горячем, так как клапан удлиняется значительно больше, чем головка цилиндров и кронштейны распределительного вала.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453
Новости
-
Отзывы о Питер-АТ
Спасибо нашим клиентам за отзывы о нас:
-
Акция на ремонт вариаторных трансмиссий
-
Замена масла в двигателе в подарок
При замене масла в АКПП замена масла в двигателе бесплатно! -
Клиенту на заметку
-
Контрактные АКПП в СПб
